Melting behavior of ultrathin titanium nanowires
采用分子动力学模拟方法研究了具有多壳层圆柱结构的钛纳米线的热稳定性和熔化行为。钛纳米线的熔化温度与线的尺寸和结构有显著的依赖性。对于小于1.2 nm的纳米线，由于尺寸效应的影响，在熔化过程中没有明显的一级相变特征，表明纳米线为固液两相共存.在直径为1.7 nm的六角纳米线的熔化过程中，观察到了一个有趣的结构转变，从螺旋多壳圆柱体到块状矩形。
2002-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Broadband Setup for Magnetic-Field-Induced Domain Wall Motion in Cylindrical Nanowires
为了提高畴壁动力学测量的精度，我们开发了一种共面波导基的装置，其中畴壁运动应该由磁场脉冲触发。后者是由波导的奥斯特场产生的，因为电流脉冲朝向其终端行进，在那里它被耗散。我们的目标是消除畴壁速度估计中的偏差源，同时优化场幅度。在这里，我们提出了实现这个概念的磁力显微镜（MFM）和同步加速器为基础的调查。
2015-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Domain Wall Propagation and Pinning Induced by Current Pulses in Cylindrical Modulated Nanowires
三维磁性纳米技术的未来发展需要通过电流脉冲来控制畴壁动力学。虽然这已经在平面磁条（平面纳米线）中得到了广泛的研究，但很少有报道存在于圆柱形几何形状中，其中布洛赫点畴壁预计具有有趣的性质。在这里，我们报告这一调查在圆柱形磁性镍纳米线的几何缺口。基于同步辐射X射线磁圆二色性（XMCD）结合光电子发射电子显微镜（PEEM）的实验工作表明，大电流密度诱导畴壁成核，而较小的电流移动畴壁优选对电流方向。在没有钉扎中心的区域，我们发现畴壁速度约为1 km/s。在缺口区附近还发现了沿电流方向的畴壁运动。钉扎畴壁已被观察到不仅在几何收缩，但也在他们之外。热模拟表明，大电流密度暂时提高温度的纳米线以上的居里温度，导致在系统冷却过程中的域壁的成核。微磁模型与自旋扭矩效应表明，对于中等电流密度布洛赫点畴壁与手性平行的奥斯特场传播反平行于电流方向。在其他情况下，畴壁可以从凹口反弹和/或被钉在它们的位置之外。因此，我们发现，电流不仅是负责畴壁传播，但也是由于奥斯特场作用的钉扎源。
2022-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Current-induced domain wall motion with adiabatic spin torque only in cylindrical nanowires
在修正的Landau-Lifshitz-Gilbert方程的框架下，考虑了绝热和非绝热自旋力矩（NAST）项，研究了磁性纳米线中电流驱动的畴壁（DW）传播.与通常认为NAST对DW运动是必不可少的观点相反[1，2]，我们指出，对于圆柱形（单轴）纳米线中的电流驱动DW运动，仅绝热自旋力矩（AST）就足够了。除了从能量和角动量的角度讨论刚性DW运动，我们还提出了一个实验方案，通过结合场和电流驱动DW运动在一个扁平（双轴）线测量自旋电流极化。
2010-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bloch-point-mediated topological transformations of magnetic domain walls in cylindrical nanowires
圆柱形纳米线制成的软磁材料，与薄带，可以主机域壁的两个不同的拓扑结构。出乎意料的是，我们的实验证据的动态变换的拓扑室壁运动场阈值以上。微磁模拟突出了基本的岁差动力学的一种方式的转变，涉及成核的布洛赫点奇点，但是，未能再现相反的过程。微磁模拟和实验之间的这种罕见差异在材料和计算机科学中提出了迷人的问题。
2018-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced spin transfer torque effect for transverse domain walls in cylindrical nanowires
最近的研究预测了圆柱形纳米线中横向畴壁的非凡特性：零脱钉电流，不存在Walker击穿，以及作为畴壁振荡器的应用。为了可靠地控制畴壁运动，了解它们如何与能垒相互作用是很重要的。本文研究了铁磁圆柱形纳米线中横畴壁穿过势垒的运动和脱钉。我们使用磁场和自旋极化电流来驱动沿着导线的畴壁。使用磁场，我们发现，所需的最小和最大的领域，推动畴壁通过障碍相差30%。相反，使用自旋极化电流，我们发现的最小值的脱钉电流密度和最大值之间的一个因素130的变化。我们研究了脱钉电流密度作为势垒高度的函数，使用数值和分析方法。我们发现，对于势垒为40kBT的畴壁，约5 μ A的脱钉电流密度就足以使畴壁脱钉。我们揭示和解释的机制，导致这些异常低的脱钉电流。这种新的脱钉机制的一个要求是畴壁能够绕其自身的轴旋转。通过正确的势垒设计，自旋扭矩传递项正好作用于微磁系统中的阻尼，因此低电流密度足以快速积累足够的能量。这些关键的见解可能是至关重要的，在进一步发展新的存储器技术，如赛道存储器，可以通过低电流密度控制。
2011-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Domain wall pinning and interaction in rough cylindrical nanowires
研究了具有粗糙表面的圆柱形纳米线中磁畴壁（DW）对之间的相互作用和径向压缩钉扎。有人发现，径向收缩创建一个对称的钉扎势阱，与变化的斜率时，DW是位于缺口外。表面变形引起的钉扎电位以及动态钉扎的不对称性。畴壁的退钉扎场一般随表面粗糙度的增加而减小。钉扎在径向收缩处的DW为平行线中的自由DW创建钉扎势阱。我们确定，被困绑定DW状态出现以上的脱钉阈值和表面粗糙度有利于被困绑定DW状态在平行线。
2015-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current Controlled Magnetization Switching in Cylindrical Nanowires for High-Density 3D Memory Applications
利用三维纳米线系统的下一代存储器器件需要可靠地控制畴壁运动。在这封信中，畴壁的圆柱形纳米线组成的钴和镍的交替段进行了研究。作为畴壁钉扎位点的材料界面与电流脉冲结合使用，以控制畴壁的位置，该位置使用磁阻测量来监测。磁力显微镜结果进一步证实了电流辅助畴壁脱钉的发生。因此，通过顺序地钉扎和脱钉连续界面之间的畴壁，数据位沿着纳米线移位，这是跑道型存储器器件所必需的要求。我们表明，施加的电流脉冲的方向，幅度和持续时间确定跨钉扎站点的畴壁的传播。这些结果表明，多位圆柱形纳米线设备，利用电流辅助数据处理。在这些纳米线中顺序钉扎和脱钉的前景允许位密度增加几个Tbs，这取决于这些纳米线内的段的数量。
2018-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Observation of degenerate one-dimensional sub-bands in cylindrical InAs nanowires
一维（1D）子带在圆柱形的InAs纳米线（NW）的电映射作为NW直径的函数在15-35 nm的范围内。在低温下，阶梯电流增加与栅极电压被清楚地观察到，并归因于电子输运通过个别的1D子带。在实验上首次观察到了由于结构对称性而导致的某些子带能量的双重简并。实验获得的子带能量与模拟结果相匹配，从而揭示了子带的能量以及每个给定栅极电压和直径填充的子带数量。这项工作有助于更好地了解一维半导体的电输运行为。
2012-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Wetting of Ga droplets in SiO$_2$/Si cavities: Application to self-assisted GaAs nanowire growth
本文计算和比较了不同形状镓液滴在圆柱形空腔中的表面能。其中有些构型的表面能可以显式计算，有些构型则需要数值计算。出于对圆柱形腔体所获得的结果，我们探讨了更现实的情况下，圆锥形腔体。我们的研究结果提供了一个圆锥形腔的几何形状和平衡润湿角的液滴的底部和侧壁上的腔，确保侧表面的去湿之间的关系。这是一个重要的结果，对控制垂直度在纳米线生长的气液固方法。
2022-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of bond dilution effects on the magnetic properties of a cylindrical Ising nanowire
利用有效场论和关联式研究了由铁磁核层和壳层组成的圆柱形磁性纳米线系统。核壳界面处的铁磁和反铁磁交换耦合均被考虑。主要的注意力集中在淬火无序壳键的影响，以及系统的磁性上的界面键。一个完整的图片的相图和磁化曲线已表示。结果表明，对于反铁磁纳米线系统，其磁化曲线可以根据亚铁磁性的Néel理论进行分类，并发现在一定条件下，磁化曲线可以呈现Q型、P型、N型和L型行为.所观察到的L型行为在文献中还没有报道过的纳米尺度磁体的平衡性质。作为该系统的另一个有趣的特征，已经发现补偿点可以由表面中的键稀释过程诱导。此外，我们没有发现任何证据，既没有一级相变的特点，也没有再进入现象。
2012-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Structure and stability of finite gold nanowires
采用分子动力学模拟方法和嵌入原子势研究了原子数小于1000的有限长金纳米线。在T=0 K下制备了具有面心立方结构和（111）取向截面的纳米线。在室温下研究了退火和淬火后纳米线的结构和振动性质。这些纳米线中的一些形成持久稳定的多壁结构。它们由同心的圆柱形薄片组成，类似于多壁碳纳米管。振动的动力学矩阵的对角化。研究发现，由于初始面心立方纳米线的结构重组不完全，导致几个振动模式的分量不稳定。
1998-08-28 cond-mat.mtrl-sci
A material view on extrinsic magnetic domain wall pinning in cylindrical CoNi nanowires
磁畴壁（DW）运动的速度和可靠性是必须被控制以实现用于逻辑和存储器应用的基于DW的磁性器件的全部潜力的关键参数。一个主要的障碍，这是外在的DW钉扎在特定的网站相关的形状和材料缺陷，这可能是目前，即使样品合成得到很好的控制。了解DW钉扎的起源和减少它是特别可取的电化学沉积的圆柱形磁性纳米线（NW），理论计算预测的迷人的物理测量已被抑制显着的钉扎。通过施加准静态磁场，我们实验研究了$_x$-Ni $_{100-x}$纳米线中的DW钉扎。丝成分随$x=20,30,40$而变化，而微结构通过退火或改变用于沉积的电解质的pH而改变。我们的结论是，钉扎由于晶界是占主导地位的机制，减少与自发磁化强度和晶粒尺寸。二阶效应包括晶格应变的不均匀性和剩余磁晶各向异性。表面粗糙度，位错和杂质预计不会在这些线样品的DW钉扎中发挥重要作用。
2021-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Waves in a Periodically Layered Magnetic Nanowire
在“有效介质”近似下，对圆柱形周期结构磁性纳米线（圆柱形磁振子晶体）中自旋波的频谱和阻尼进行了简单的理论推导.的“有效”的磁性参数的依赖性上的各个层的参数示出是不同的算术平均超过超晶格的体积。所得到的公式可以首先应用于在第一允许带的结构中的自旋波色散的描述;其次在自旋波谱的任意部分中具有带隙的磁振子晶体的设计中。
2005-05-16 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Plasmons in topological insulator cylindrical nanowires
本文对拓扑绝缘体纳米线中的狄拉克磁等离子体激元进行了理论分析。我们讨论了一个圆柱形的几何形状，贝里相位效应诱导开放的间隙在中性点。考虑到表面电子波函数在以前的论文中介绍和内的随机相位近似，我们提供了一个解析形式的动态结构因子。色散和光谱权重的狄拉克等离子体的研究与不同的圆柱体的半径，表面掺杂，和外部磁场的强度。我们发现，在零表面掺杂，带间阻尼类等离子体激元激发形成在表面和生存在低电子表面掺杂（$\sim 10^{10} cm^{-2} $）。然后，我们指出，当外加接近半量子通量的磁场时，等离子体激元激发对Berry相隙闭合是敏感的。实际上，在施加磁场时，在较低能量下观察到明确的磁等离子体峰。最后，表面掺杂的增加诱导从阻尼带间到尖锐带内磁等离子体激元的交叉，如对于大半径和掺杂（$\sim 10^{12} cm^{-2}$）所预期的，其接近二维表面的适当极限。
2017-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A novel method for surface coverage spectroscopy with atomic force microscope: theory, modeling and experimental results for cylindrical nanostructures
提出了一种利用原子力显微镜（AFM）测量随机分布的圆柱形纳米颗粒（如纳米棒和纳米线）表面覆盖率的新方法。该方法提供了几个优势，现有的技术，如粒子束和X射线衍射光谱。其中包括亚纳米垂直和横向分辨率、与样品表面的非破坏性相互作用（允许重复测量）、用户友好的设置和环境操作条件。该方法依赖于使用统计模型来描述纳米颗粒聚集体高度的变化，作为通过AFM测量的样品表面上的x，y位置的函数。为了验证该方法的有效性，我们研究了两种类型的随机取向网络的碳纳米管（CNTs）和银纳米线（Ag NWs）都从溶液相处理。实验结果被发现是在良好的协议与模型预测，同时分析测得的表面高度密度，连同纳米粒子直径的统计分布，允许提取的覆盖系数为所有检测到的纳米粒子聚集体，以及为总表面覆盖。该方法可以被看作是一个新的强有力的工具，定量的表面覆盖度分析的任意纳米系统。
2018-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Catalyst-free MBE growth of PbSnTe nanowires with tunable aspect ratio
针对SnTe拓扑晶体绝缘体因Sn空位导致高空穴密度阻碍表面拓扑输运测量的问题，本文提出无催化剂分子束外延生长单晶PbSnTe纳米线的方法，通过预沉积控制成核相并调至四倍纵横比，为探测拓扑表面态提供特定形貌纳米线。
2024-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Spin-torque effect on spin wave modes in magnetic nanowires
研究了自旋极化直流电流与圆柱形纳米线自旋波模之间的相互作用。我们发现，接近临界电流，均匀模式被抑制，而边缘模式开始传播到样品中。当电流超过临界值时，这种现象甚至更加突出。边缘模式成为纳米线的均匀模式。较高的自旋波模式被电流缓慢地推开，直到传播模式保留下来。
2012-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Metastable domain wall dynamics in magnetic nanowires
我们研究了小直径圆柱形纳米线中畴壁对的亚稳态的形成和控制，其中横壁是低能态。我们表明，这些对在一定条件下形成束缚态，寿命长达200ns，并通过自旋极化电流的影响而稳定。它们的稳定性进行了分析与模型的基础上的静磁相互作用和三维微磁模拟。束缚态的出现可能会阻碍设备的运行。
2014-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Continuum Theory for Piezoelectricity in Nanotubes and Nanowires
我们发展并求解了一维纳米管和纳米线压电响应的连续介质理论，并应用该理论研究了BN纳米管的机电效应。我们发现，纳米管的极化取决于它的纵横比，和一个无量纲常数指定的弹性和静电相互作用的强度比。讨论了这两个参数变化时模型的解。该理论被应用于估计响应于单轴应力沿BN纳米管的长度诱导的电势。
2005-01-11 cond-mat.mtrl-sci
Focused ion beam induced growth of monocrystalline InAs nanowires
研究了用聚焦离子束（FIB）注入金点诱导的分子束外延（MBE）生长的单晶InAs纳米线。通过这种独特的方法组合，实现了生长的纳米线的纵横比（即长宽比）增加至300。为了控制纳米线的形貌和晶体结构，生长参数，如温度，流量比和注入能量密度变化和优化。此外，研究并调整所使用的分子砷物质的影响，特别是As $_2$与As $_4$的比例。除了高的纵横比，这种优化的结果在生长的单晶InAs纳米线的堆垛层错的数量可以忽略不计。单NWsx放置由FIB植入，这补充了面积生长的工作领域的现场控制。
2015-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Efficient terahertz emission from InAs nanowires
我们观察到强烈的脉冲的远红外电磁辐射发出的阵列的InAs纳米线。这些结构的THz辐射功率效率比平面InAs衬底高约15倍。这是解释的优先取向的相干等离子体运动的导线表面，克服了辐射捕获的全内反射。我们提出的证据表明，这种辐射源于低能量的声学表面等离子体模式的纳米线。这是支持独立测量的电子输运个别纳米线，超快太赫兹光谱和理论分析。我们的综合实验和分析进一步表明，这些等离子体激元模式是特定的高纵横比的几何形状。
2011-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature-resilient anapole modes associated with TE polarization in semiconductor nanowire
圆柱形纳米线的偏振相关散射各向异性在例如纳米天线、光热治疗、热光致发光、催化、传感、光学滤波器和开关中具有许多潜在的应用。在所有这些应用中，依赖于温度的材料特性起着重要的作用，并且通常会对性能产生不利影响，这取决于辐射阻尼或耗散阻尼的主导地位。在这里，我们采用基于Mie散射理论的数值模拟，研究和比较金属（金，Au）纳米线与间接（硅，Si）和直接（砷化镓，GaAs）带隙半导体纳米线的温度和偏振相关的光学各向异性。结果表明，等离子体散射共振在半导体中，在吸收带内，随着温度的增加而恶化，而那些发生远离吸收带加强作为结果的声子贡献的增加。间接带隙薄（$20 \,\mathrm{nm}$）Si纳米线对于横向电（TE，$E_{\perp}$）和磁（TM，$E_{\parallel}$）模式都呈现低吸收效率，并且对于较短波长处的TM模式呈现高散射效率，使得它们适合作为高效散射体。在TE偏振的半导体纳米线（$r \! = \! 125 \! - \! 130$ nm）中也观察到具有温度弹性的高阶阿那普尔模式，其特征在于高吸收和低散射效率。在此，GaAs纳米线呈现出比Si纳米线大$3 \! - \! 7$倍的吸收效率，使得它们特别适合于温度弹性应用，例如扫描近场光学显微镜（SNOM）、局部加热、非侵入式感测或检测，其需要近场中的能量的强局部化。
2022-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
