Imaging Electrical Conduction through InAs Nanowires
我们展示了如何扫描探针显微镜（SPM）可以用来成像电子流通过InAs纳米线，阐明纳米线器件的物理在当地的规模。一个带电的SPM尖端被用作可移动的栅极。纳米线电导与尖端位置的图像在空间上映射在液体He温度下的InAs纳米线的电导。在没有尖端存在的情况下，电导与背栅电压的曲线图显示了库仑阻塞峰的复杂图案。纳米线电导的图像识别了沿着纳米线定位的多个量子点-每个点被对应于库仑阻塞峰的一系列同心环包围。图像定位点并提供有关其大小的信息。单个量子点周围的环相互干扰，就像串联的多个量子点的库仑阻塞峰一样。通过这种方式，SPM针尖可以通过调整单个点的电荷状态来探测复杂的多点系统。纳米线由金属催化剂颗粒生长，直径约为80 nm，长度为2 - 3 μ m。
2006-10-18 cond-mat.mes-hall
Electrical control of a spin qubit in InSb nanowire quantum dots: strongly suppressed spin relaxation in high magnetic field
本文研究了门控电位和磁场对InSb纳米线自旋量子比特中声子诱导自旋弛豫速率和电驱动单量子比特操作速度的影响。我们发现，一个强大的$g$因素和高磁场强度导致的电子-声子散射的影响，由于变形势，被认为是无关的材料与一个弱的$g$因素，如GaAs或Si/SiGe。在这种情况下，我们发现，量子比特状态之间的自旋弛豫显着抑制由于垂直于纳米线轴的限制。我们还发现，在自旋量子位的寿命期间可以执行的单量子位操作的数量的最大化需要单个量子点门控电位。
2020-04-22 cond-mat.mes-hall
Wet etch methods for InAs nanowire patterning and self-aligned electrical contacts
半导体纳米线的先进合成使其能够应用于不同的领域，特别是在化学和电学传感、光电子学或量子电子器件中。特别地，砷化铟（InAs）NW是用于量子器件的理想平台，例如，它们可以具有拓扑马约拉纳态。虽然合成已经不断完善，但只有少数技术被开发出来以在生长后定制单个纳米线。在这里，我们提出了三种湿化学蚀刻方法生长后的形态工程的InAs纳米线上的子-100纳米尺度。前两种方法允许形成与蚀刻的NW的自对准电接触，而第三种方法导致圆锥形NW轮廓，其对于产生平滑的电电势梯度和浅势垒是理想的。低温实验表明，具有蚀刻段的纳米线具有稳定的输运特性，可以作为量子电子器件的构建模块。作为一个例子，我们报告形成一个单一的电稳定的量子点之间的两个蚀刻的NW段。
2016-01-07 cond-mat.mes-hall
Strong, direct Rashba spin-orbit coupling in Si, Ge, and the Ge/Si core/shell nanowire quantum dot (QD) allows for all electrical manipulation of the hole spin qubit. Motivated by this fact, we analyze different fabrication-dependent properties of nanowires, such as orientation, cross section, and the presence of strain, with the goal being to find the material and geometry that enables the fastest qubit manipulation, whose speed can be identified using the Rabi frequency. We show that QD in nanowires with a circular cross section (cNWs) enables much weaker driving of the hole spin qubit than …
2021-12-21 cond-mat.mes-hall
Electrical characterization of chemical and dielectric passivation of InAs nanowires
III-V族纳米线表面的天然氧化物，如InAs，可能是基于纳米线的电子器件中电荷噪声和散射的主要来源，特别是对于在低温下操作的量子器件。表面钝化提供了一种去除原生氧化物并防止其再生长的方法。在这里，我们研究了表面钝化和保形电介质沉积的影响，通过测量电导通过纳米线场效应晶体管处理的各种表面制剂。通过提取场效应迁移率，亚阈值摆动，阈值随温度的变化，以及每个器件的门滞后，我们推断出不同的治疗对影响运输的因素的相对影响。据发现，化学钝化的组合，然后沉积的氧化铝介电壳产生最好的结果相比，其他治疗，和未经处理的纳米线。最后，它表明，一个根深蒂固的，顶栅器件使用最佳处理的纳米线可以成功地形成一个稳定的双量子点在低温下。由于共形介电层以及局部顶栅和全局背栅的组合，该器件具有优异的静电可调谐性。
2016-09-02 cond-mat.mes-hall
Analytical modeling of orientation effects in random nanowire networks
由随机纳米线阵列制成的膜对于需要柔性透明导电膜的电子器件是有吸引力的选择。然而，到目前为止，还没有统一的理论来预测它们的电导率。特别是，取向分布对网络电导率的影响仍然知之甚少。我们提出了一个简化的随机纳米线网络电导率的分析模型，这是第一个准确地捕捉任意纳米线取向分布对电导率的影响。我们的模型是一个上限，并收敛到真正的电导率纳米线密度的增长。该模型用渐近更快的计算取代了蒙特卡洛采样，实际上可以比标准计算模型更快地计算。我们的近似的成功提供了新的理论洞察纳米线的取向如何影响电导率，照亮未来的研究方向。
2019-11-05 cond-mat.mes-hall
Localized NMR Mediated by Electrical-Field-Induced Domain Wall Oscillation in Quantum-Hall-Ferromagnet Nanowire
我们提出了分数量子霍尔畴壁限制在一个门定义的线结构。我们的实验利用射频电场驱动的畴壁的空间振荡来引起核磁共振。由此产生的光谱进行了讨论，在两个大的四极场创建的导线和超精细领域与振荡域壁。这提供了这样的实验事实，即尽管存在潜在的变形，但畴壁在受限的几何形状附近仍然存在，由此允许在电装置中进行局部磁共振。
2016-03-10 cond-mat.mes-hall
Quantum electrical transport properties of topological insulator Bi2Te3 nanowires
在磁输运研究中，我们研究了拓扑绝缘体Bi 2 Te 3纳米线表面电子的量子输运性质。尽管纳米线是通过使用相对粗糙的电化学沉积方法合成的，但由于高度相干的表面电子通道，观察到0和pi相的清晰Aharonov-Bohm振荡。振荡幅度与温度呈指数关系，表明相位相干长度L_phi与温度成反比，与准弹道系统一样。此外，一个弱的反本地化分析的表面通道，通过使用一维本地化理论，使成功提取的表面贡献的磁导数据，提供了支持的温度依赖性的L_phi。
2015-10-31 cond-mat.mes-hall
Strongly Anisotropic Thermal and Electrical Conductivities of Self-assembled Silver Nanowire Network
散热问题是柔性电子领域的新兴挑战。柔性电子器件的热管理产生了对具有高度各向异性导热率的柔性材料的需求，其用作散热器以在平面方向上去除多余的热量，并用作热屏蔽以保护人体皮肤或其下的设备组件免受加热。这项研究提出了一种自组装的银纳米线网络，具有高热和电各向异性，有可能解决这些挑战。沿银纳米线轴向的面内热导率为37 W/m-K，而跨面热导率仅为0.36 W/m-K。电和热传导率的测量结果表明，丰富的线-线接触强烈阻碍热传输。纳米线的优异排列导致在两个面内方向上的热传导和电传导的相同的各向异性比为3。当温度降低到50 K时，该比率保持不变，这表明线-线接触在两个方向上以相同的程度降低热传导和电传导，并且它们的效果与温度无关。此外，声子软化显着降低德拜温度的网络，这是从电阻率数据拟合。由于声子热传导的结果，在两个方向上的薄膜的洛伦兹数，这是近似相同的，是大于索末菲值在室温下，并随着温度的降低，因为小角度散射和减少声子的贡献而减小。这种纳米线网络为柔性电子产品热管理的新挑战提供了解决方案。
2016-03-22 cond-mat.mes-hall
Strong `spin'-orbit coupled one-dimensional hole gas is achievable in a Ge nanowire in the presence of a strong magnetic field. The strong magnetic field lifts the two-fold degeneracy in the hole subband dispersions, so that the effective low-energy subband dispersion exhibits strong `spin'-orbit coupling. Here, we study the electrical `spin' manipulation in a Ge nanowire quantum dot for both the lowest and second lowest hole subband dispersions. Using a finite square well to model the quantum dot confining potential, we calculate exactly the level splitting of the `spin'-orbit qubit and the R…
2023-02-11 cond-mat.mes-hall
Low energy anomalies in electron tunneling through strongly asymmetric Majorana nanowire
研究了电子输运在具有强非对称耦合的Majorana纳米线中的输运。在三个终端的几何形状（电接地的纳米线），它示出了无偏置电极的存在下恢复零偏置异常，即使强马约拉纳能量分裂。对于有效的两个终端的几何形状，我们表明，通过非对称马约拉纳结的电流是定性的不同，从类似的电流通过一个谐振（布赖特-维格纳）的水平。
2016-02-05 cond-mat.mes-hall
Joule-assisted silicidation for short-channel silicon nanowire devices
我们报告的技术，使电控制接触硅化过程中的硅纳米线器件。未掺杂的硅纳米线接触的镍电极对和每个接触选择性硅化的焦耳效应的装置。通过在接触硅化工艺期间实时监测纳米线电阻，我们能够制造具有低至8 nm的受控硅沟道长度的镍硅化物/硅/镍硅化物器件。
2011-10-25 cond-mat.mes-hall
Facilitating domain wall injection in magnetic nanowires by electrical means
我们研究了如何通过电的方法来促进手性铁磁纳米线中畴壁的注入。我们计算的临界电流密度以上的畴壁注入到纳米线取决于材料参数和源的相互作用，包括自旋转移扭矩以及自旋轨道扭矩。我们证明，Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用可以显着降低所需的临界电流注入类型的域壁青睐的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用。我们发现，在手征磁铁，它是唯一可能的脱落一个单一的磁畴壁的自旋轨道转矩的装置，因为他们修改的基态取向的系统。相反，对于自旋转移矩诱导的畴壁脱落，我们发现，存在两个不同的临界电流密度为两种不同的畴壁手征，分别。此外，对于通过自旋转移矩连续产生畴壁，我们发现畴壁之间的相互作用不能忽略，甚至可能导致具有相反手性的连续畴壁的成对湮灭。
2020-04-16 cond-mat.mes-hall
Electrical properties of highly-doped MBE-grown gallium phosphide nanowires
针对半导体纳米线高效掺杂的商业化难题，研究了MBE生长的Be、Si掺杂p/n型磷化镓纳米线的生长与电学特性，通过原子力显微镜定量测电导率，提出可实现满足应用需求的高掺杂水平的生长策略。
2024-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical Tuning of Surface Plasmon Polariton Propagation in Graphene-Nanowire Hybrid Structure
我们展示了石墨烯-纳米线混合结构在可见光范围内的动态表面等离子体激元调制，这在以前被认为是石墨烯基场效应晶体管调制器的艰巨任务。实验上获得了高达0.07dB/μm的静态调制深度。仔细的模拟表明，在银NW和石墨烯片之间的界面处的强烈聚焦的电磁场和显著增强的电场是使器件的光学响应达到可见光范围的关键作用。进一步研究了单层石墨烯在狄拉克点附近的调制行为和双层石墨烯的奇异性。
2013-11-28 cond-mat.mes-hall
Gate-tuneable and chirality-dependent charge-to-spin conversion in Tellurium nanowires
本研究针对手性有机材料电导率低的局限，在碲纳米线中实现全电自旋极化生操控与探测，发现其取向由手性和电流决定、大小栅极可调，为无磁手性自旋电子器件奠定基础。
2022-01-02 cond-mat.mes-hall
Electrical control over single hole spins in nanowire quantum dots
半导体量子点中的单电子自旋是量子信息处理的通用平台，然而控制退相干仍然是一个相当大的挑战。最近，空穴自旋已经成为一个有前途的替代方案。III-V族半导体中的空穴具有独特的性质，例如强自旋-轨道相互作用和与核自旋的弱耦合，因此具有增强自旋控制和更长相干时间的潜力。利用量子光学技术在自组装量子点中已经报道了较弱的超精细相互作用。然而，迄今为止，具有挑战性的制造使得基于空穴自旋的电子器件的前景在传统的III-V族异质结构中遥不可及。在这里，我们报告栅极可调孔量子点形成在InSb纳米线。使用这些设备，我们证明泡利自旋封锁和电控制的单孔自旋。该器件在空穴和电子量子点之间是完全可调的，从而能够直接比较两种机制中的超精细相互作用强度、g因子和自旋阻塞各向异性。
2013-02-11 cond-mat.mes-hall
Electrical tuning of Rashba spin-orbit interaction in multigated InAs nanowires
砷化铟（InAs）纳米线是制备量子电子器件的一个很有前途的平台，其中，它们具有强的自旋轨道相互作用（SOI）。SOI的受控调谐在基于自旋的量子器件中是期望的。在这项研究中，我们调查的可能性，调谐的SOI由静电场，这是由一个背栅和两个侧栅放置在NW的相对两侧。利用弱反局域化效应分析了SOI的强度。我们证明，SOI的强度可以强烈调谐的电场横跨NW的一个因素2，而平均电子密度保持不变。此外，一个简单的静电模型被引入到计算SOI的预期变化。实验结果与栅感应电场产生的Rashba型SOI的估算值吻合较好。
2016-01-08 cond-mat.mes-hall
Electrical Probing of Field-Driven Cascading Quantized Transitions of Skyrmion Cluster States in MnSi Nanowires
磁skyrmions是拓扑稳定的类似于游泳池的自旋纹理，为未来的超密度存储器和逻辑设备提供了巨大的信息载体1 -4。为了实现这样的应用，特别注意力集中在高度受限的几何形状，如一维椭圆形的skyrmions属性5 -8。然而，当纳米线的宽度与单个skyrmion的宽度相当时，实验上仍然不清楚会发生什么。在这里，我们报告的实验演示，其中磁场驱动的skyrmion集团（SC）的状态与少量的skyrmion被证明存在于超窄的单晶MnSi纳米线（NW）的横截面直径，可比的skyrmion晶格常数（18 nm）。与体MnSi样品中的skyrmion晶格相比，skyrmion簇导致在平行于NW长轴的磁场下测量的异常磁阻（MR）行为，其中观察到MR中的量子化跳跃并且直接与簇中skyrmion数的变化相关，这由蒙特卡罗模拟支持。这些跃迁揭示了Skyrmion的成簇态与晶态的本质区别，为实现基于Skyrmion的存储器件奠定了坚实的基础。
2015-04-20 cond-mat.mes-hall
Improving the electrical conductivity of Pt nanowires deposited by focused electron beam induced deposition using thermal annealing
Texas State University（德克萨斯州立大学）
通过热退火显著提升FEBID沉积铂纳米线的电导率，使其在极低温下具备良好的导电性能，为毫开尔文温度下的纳米电子器件提供新可能。
2026-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman spectroscopy and electrical properties of InAs nanowires with local oxidation enabled by substrate micro-trenches and laser irradiation
沿着砷化铟纳米线的热梯度是通过在支撑衬底中制造微沟槽和聚焦激光照射的组合来设计的。这允许在衍射极限的尺度上局部控制纳米线的热激活氧化反应。通过显微拉曼成像检测了氧化的局部性，发现结果与温度分布的数值模拟一致。将该技术应用于电子器件中的纳米线，局部氧化的纳米线保持导电，具有较低的电导率，如对于有效更薄的导电芯所预期的。
2016-01-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Thermoelectric properties of electrically gated bismuth telluride nanowires
我们从理论上研究了垂直电场对本征、n型和p型碲化铋纳米线随生长方向的热电性能的影响[110]。用谱方法自洽求解薛定谔方程和泊松方程组，计算了电子结构和波函数。泊松方程的预测-校正方法中的牛顿-拉夫逊法求解。在我们的分析中考虑了电子-电子交换-关联相互作用.在77 ~ 500 K的温度范围内，在恒定弛豫时间近似下研究了Seebeck系数、热导率、电子（空穴）浓度和热电优值与纳米线厚度、栅电压和过剩空穴（电子）浓度的关系.计算结果表明，外加垂直电场可使7 - 15 nm碲化铋纳米线的Seebeck系数提高近2倍，ZT提高一个数量级。在室温下，对于实际宽度的纳米线，在外部垂直电场的作用下，ZT可以达到高达3.4的值。所得结果为在较宽的温度范围内大幅度提高热电优值开辟了一条全新的途径。
2009-11-30 cond-mat.mes-hall
In this paper, we investigate the transport properties of spinful electrons tunnel-coupled to a finite-length Majorana nanowire on one end which is further tunnel-coupled to a quantum dot (QD) at the other end. Using a full counting statistics approach, we show that Andreev reflection can happen in two separate channels that can be associated with the two spin states of the tunneling electrons. In a low-energy model for the nanowire that is represented by two overlapping Majorana bound states (MBSs) localized at the ends of the wire, analytical formulas for conductance and noise reveal their c…
2020-08-11 cond-mat.mes-hall
Temperature dependence of electrical and thermal conduction in single silver nanowire
银纳米线在柔性电子器件、太阳能电池、透明电极等领域具有巨大的应用潜力。研究单根银纳米线的热输运和电输运性质是一项重要的基础工作。在这项工作中，在一个单独的银纳米线的热和电输运的特点是到35 K的稳态电热技术。结果表明，在室温下，电阻率增加约4倍，与它的本体对应物相比。用Bloch-Grüneisen公式拟合了银纳米线的电阻率随温度变化曲线，发现银纳米线的德拜温度（151 K）比体银的德拜温度（235 K）低36%，证实了较强的声子软化。在室温下，其热导率比其体相对应物的热导率降低了55%，并且这种降低随着温度的降低而变得更大。为了解释银纳米线和块体银的热导率（\k{appa}）~温度（T）的相反趋势，使用统一的热阻率来阐明电子散射机制。银纳米线具有较大的剩余统一热阻率，而体银的剩余统一热阻率几乎为零。相同的变化趋势表明，银纳米线和块体银共享相同的声子-电子散射机制。此外，由于声子辅助的电子能量转移跨越晶界，发现银纳米线的洛伦兹数远大于体银的洛伦兹数，并随着温度的降低而降低。
2014-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fabrication and electrical transport characterization of high quality underdoped YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ nanowires
本文报道了欠掺杂$_2$ O $_3$纳米线的制备和电输运特性。纳米线已经实现了没有任何保护帽层，他们表现出类似的母体薄膜的传输性能，证明他们没有被损坏的纳米图案。欠掺杂纳米线的电流-电压特性在临界电流处显示出大的滞后电压切换，与最佳掺杂纳米结构的磁通流特性相反，表明形成了自稳定热点。这些结果开辟了新的可能性，使用欠掺杂的纳米线的单光子探测和探索欠掺杂的一面的YBa $_2$铜$_3$ O $_{7-δ}$相图在纳米尺度。
2019-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The conductance of porphyrin-based molecular nanowires increases with length
高电导率分子纳米线是未来分子尺度电路非常理想的组件，但通常分子线充当隧道势垒，其电导率随长度呈指数衰减。在这里，我们证明了熔融低聚卟啉纳米线的电导可以是长度无关的或在室温下随长度增加。我们发现，这种负衰减是一个固有的属性，但它的表现形式取决于电极材料或锚基团的融合寡卟啉纳米线。这种非常理想的非经典行为表明了通过这种导线传输的量子性质。它的出现是因为随着长度的增加，电导衰减的趋势被HOMO-LUMO能隙的减小所补偿。我们的研究揭示了这些分子导线作为未来分子级电路互连的潜力。
2018-04-11 cond-mat.mes-hall
Enhancing Electrical Properties of Selectively Grown In-Plane InAs Nanowires using InGaAs Buffer and Capping Layers
本研究利用原子氢拓宽InGaAs生长选择性窗口，将其作为InAs纳米线的缓冲层和覆盖层，使电子迁移率提高近三倍、相位相干长度提高一倍，证明该策略可显著提升纳米线质量。
2025-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Asymmetric multi-segmented conjugated polymer-metal nanowires for engineering of non-linear electrical behavior
在本文中，我们报告的金属/聚合物界面的整流行为的新型多段混合纳米线（HNW）的金属和共轭聚合物（CP）段制成的影响。利用集成在微机械器件中的高纳米线，揭示了电子特性与原始结构之间的关系。通过结合透射电子显微镜（TEM）和电流-电压（I-V）光谱研究几个对称和不对称的HNW结构，我们发现，整流I-V特性观察到只有不对称的HNW。此外，它表明，整流比可以提高高达3个数量级的HNW组成的适当选择。虽然在氧化或酸掺杂后的HNW中观察到整流行为，但在合成的HNW中的电荷传输机制是体限制的，并且与它们的结构无关。对称和非对称HNW在T~120 K以上和以下分别呈现欧姆和非线性I-V曲线。这些电学行为与从欧姆到非欧姆可变范围跳跃（VRH）机制的平滑过渡是一致的。我们讨论了这些非线性的起源比较两个和四个探针测量单HNW，我们提出了一个简单的模型，基于双背靠背肖特基二极管定性地解释整流特性。
2013-06-28 cond-mat.mes-hall
Transport properties and electrical device characteristics with the TiMeS computational platform: application in silicon nanowires
纳米电子学需要对材料和器件设计进行先验技术评估，其中考虑到原子尺度上的量子物理效应和明确的化学性质。在这里，我们提出了一个跨平台的量子输运计算工具。使用第一性原理电子结构，它允许灵活和有效地计算材料的传输特性和现实的器件模拟，以提取电流-电压和传输特性。我们将此计算方法应用于掺杂和表面氧杂质的硅纳米线的平均自由程的计算。建立了输运对基组的依赖关系，优化的双zeta极化基在收敛结果和效率之间给出了合理的折衷。还研究了具有p-i-p和p-n-p掺杂分布的超尺寸（3 nm长）纳米线晶体管的电流-电压特性。结果表明，电荷自洽性对器件特性的影响比基组的选择更为显著。这些器件产生0.5 nA（p-n-p结）至2 nA（p-i-p结）范围内的源极-漏极隧穿电流，这意味着在这些长度尺度下的结型晶体管设计可能无法在关断状态下将载流子保持在沟道之外。
2013-02-05 cond-mat.mes-hall
Temperature dependent electrical resistivity of a single strand of ferromagnetic single crystalline nanowire
在3 K-300 K温度范围内，用四探针法测量了直径为55 nm的单股铁磁镍纳米线的电阻率。所用的金属丝是化学纯的，是高质量的取向单晶样品，其中与温度无关的剩余电阻率主要由表面散射决定。精确的温度依赖性电阻率（$ρ$）的评估，使我们能够确定定量的电子-声子的贡献（其特征在于德拜温度$θ_R$），以及自旋波的贡献，这是显着抑制尺寸减小。
2009-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electrical detection of magnetic states in crossed nanowires using the topological Hall effect
利用微磁学模拟方法研究了具有辐射状、反涡旋状和类均匀态三种特征磁性结构的交叉纳米线中自旋手征引起的有效磁场的空间分布。结果表明，与反常霍尔效应不同，拓扑霍尔效应（与自旋手征性有关）同时依赖于极性和涡度.因此，测量拓扑霍尔效应可以同时检测交叉纳米线中的极性和涡旋。这种方法可能适合用作寻求下一代多值存储器的基本技术。
2017-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of tunneling on the electrical conductivity of nanowire-based films: computer simulation within a core--shell model
我们研究了二维纳米线网络的导电性。隧穿对它们的导电性的贡献的分析评估表明，它是成比例的线浓度的平方。利用计算机模拟，考虑了三种阻力，即，(i)导线的电阻，（ii）导线-导线结电阻，以及（iii）导线之间的隧道电阻。我们发现，由于隧道效应，逾渗阈值降低。然而，隧道效应对致密纳米线网络的电导率的影响可以忽略不计。
2019-11-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.app-ph
InAs Nanowire-Based Twin Electrical Sensors enabling Simultaneous Gas Detection Measurements: Nanodevice Engineering, Testing and Signal Fluctuation Analysis
本文研究了基于同一InAs纳米线批次制备的双胞胎纳米器件的气体检测，发现其信号差异主要源于制备工艺非理想性和纳米结构差异，而非环境条件。
2024-12-23 cond-mat.mes-hall
Memristive control of plasmon-mediated nonlinear photoluminescence in Au nanowires
本研究提出利用带纳米间隙的电学结构，通过电压激活实现对金纳米线中表面等离子体介导的非线性光致发光的局域电学调控，为新型纳米级光电器件开发提供支撑。
2024-03-07 cond-mat.mes-hall
Tracking random walk of individual domain walls in cylindrical nanomagnets with resistance noise
通过测量小磁场下电阻的缓慢波动或噪声，研究了磁性纳米线中畴壁运动的随机性。通过控制注射到隔离的圆柱形镍纳米线的DW，我们已经能够跟踪电阻的离散步骤之间的电引线的DW的运动。仔细检查的时间依赖性的噪声揭示了一个扩散的随机行走的DW具有普遍的动力学指数。我们的实验概述了一种方法，其中电阻能够检测纳米线内的DW的动力学状态，这可以是有用的DW为基础的存储器设计。
2010-06-30 cond-mat.mes-hall
Correlated electro-optical and structural study of electrically tunable nanowire quantum dot emitters
量子点嵌入半导体纳米线是一种很有前途的单光子器件制备平台。然而，如果不对同一纳米线的结构和光学性质进行相关研究，就很难完全理解这种量子物体的电光行为。在这项工作中，我们研究了在GAN纳米线中的单个量子点的发射光谱的可调谐性，通过施加外部偏压。的纳米线分散和接触的电子束透明的氮化硅膜，使透射电子显微镜观察，光电流和偏置下的微光致发光测量可以在同一试样上进行。当外部电场补偿或增强由自发和压电极化产生的内部电场时，来自单个点的发射蓝移或红移。在327.5 nm和307.5 nm处发射的两个纳米线样品的详细研究显示，分别在20和12 meV/V的速率的光谱位移。理论计算由模拟的便利，
2020-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Which nanowire couples better electrically to a metal contact: armchair or zigzag nanotube?
手性如何影响纳米管与金属接触的电子耦合的基本问题对于纳米管作为纳米线的应用是重要的。我们表明，金属锯齿形纳米管优于扶手椅纳米管作为纳米线，通过建模的金属纳米管界面。更具体地说，我们表明，作为耦合强度的函数，扶手椅型纳米管的总电子透射率增加，并倾向于被钉扎接近统一的费米波矢量接近金的金属。相反，锯齿形纳米管的总透射率增加到最大可能值2。这些影响的起源在于波函数的细节，这是解释。
2001-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Avalanche amplification of a single exciton in a semiconductor nanowire
连接单光子和电子是远程固态量子比特之间共享量子信息的关键因素。半导体纳米线提供了将光量子点与雪崩光电二极管相结合的独特可能性，从而能够将入射的单光子转换为宏观电流，以进行有效的电检测。目前，需要数百万个激发事件来执行激子量子位状态的电读出。在这里，我们演示了载流子的倍增，从一个量子点中产生的单个激子隧穿到纳米线雪崩光电二极管。由于电子和空穴的放大率都很大（> 10 ^4），我们将电学检测量子点中产生的单个激子所需的激发事件数量减少了四个数量级。这项工作代表了一个重要的一步，单次电读出，并提供了一个新的功能，片上量子信息电路。
2012-04-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Luttinger-liquid-like transport in long InSb nanowires
制备了石棉基简并半导体InSb长纳米线（线径约50 μ m，长0.1 - 1 mm）。在1.5 - 350 K的温度范围内研究了这些纳米线的导电性。发现零场电导率是温度$G\propto T^α$的幂函数，其典型指数为$α\approx 4$。发现这种纳米线的电流-电压特性是非线性的，并且在足够低的温度下遵循幂律$I\propto V^β$。结果表明，这些纳米线的导电不能占在普通的单电子理论和预期的不纯Luttinger液体的功能。对于一个简单的近似不纯的LL作为一个纯的一个打破成滴的弱链接，估计的弱链接密度约为$10^3-10^4$每厘米。
1999-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resistivity noise in crystalline magnetic nanowires and its implications to domain formation and kinetics
我们已经调查了随时间变化的电阻波动，或噪声，在高品质的结晶磁性纳米线内的纳米多孔模板。噪声随温度和磁场的增加而呈指数增加，并在Neel-Brown框架内根据畴壁脱钉进行了分析。噪声的频率依赖性也表明在较高温度下从非扩散动力学到长程扩散的交叉，以及强的集体脱钉，这在磁电子器件中实现这些纳米线时需要考虑。
2009-08-02 cond-mat.mes-hall
Electrical analysis of hysteresis in solution processed silicon nanowire field effect transistors
硅纳米线（Si NW）是可溶液加工的场效应晶体管（FET）的理想候选物。纳米线沟道和栅极电介质之间的界面在FET性能中起着至关重要的作用，并且它可能是造成不希望的效应的原因，例如当施加栅极电压时由于阈值电压偏移而导致的I-V特性的滞后。使用栅极电压偏置应力测量，我们表明，高达40 V的大滞后与SiO2电介质的Si NW FET主要是由于在纳米线/SiO2界面的空穴陷阱。证明了一种使用可溶液加工的含氟聚合物电介质Cytop在顶栅配置中将这种滞后降低到仅2.5V的方法。实验结果表明，硅纳米线晶体管中的表面陷阱的密度主要取决于介电层的性质。通过评估基于SiO2底部电介质和顶部Cytop电介质层的代表性双栅极FET的场效应传输行为来研究栅极电介质的影响。对这些器件进行了表征，发现纳米线/SiO2界面处的空穴陷阱密度（1 × 10^13 cm-2）比纳米线/含氟聚合物界面处的空穴陷阱密度（7.5 × 10^11 cm-2）高一个数量级。
2015-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron-induced limitation of surface plasmon propagation in silver nanowires
等离子体电路被认为是一种有前途的解决方案，有效的技术，用于封装和集成下一代的光学纳米器件。一个关键要素是电信息和光信息之间的共享金属网络，其能够实现电子控制层和等离子体数据链路的有效异质集成。在这里，我们调查到什么程度的表面等离子体激元和载流电子干扰这样一个共享的电路。通过同步记录单个化学合成银纳米线的表面等离子体传播和电输出特性，我们确定了阻碍这些纳米级电路中电流和表面等离子体共同传播的限制因素。
2015-09-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
AFM manipulation of gold nanowires to build electrical circuits
我们介绍了扫描探针辅助纳米线电路（SPANC）作为一种新的方法来制造电极的电输运性质的表征在纳米尺度。SPANC使用原子力显微镜（AFM）来操纵纳米线，以创建复杂且高导电性的纳米结构（路径），其作为纳米电极工作，允许其他纳米物体的连接和电气特性。通过在机械接触时金纳米线的自发冷焊形成路径，导致约9欧姆/结的优异接触电阻。SPANC是一种易于使用且具有成本效益的技术，可制造清洁的纳米器件。因此，这种新方法可以补充和/或替代其他成熟的方法来制造纳米电路，如电子束光刻（EBL）。SPANC制造的电路很容易重新配置，而且它们的制造不需要使用聚合物和化学品。在这项工作中，我们提出了几个例子，说明这种方法的能力，允许强大的设备制造和几个纳米物体的大小下降到aprox的电特性。10 nm，远低于目前使用标准可用技术的器件中能够接触的最小尺寸（约30 nm）。重要的是，我们还提供了薄锑薄片的薄层电阻的第一个实验测定。
2019-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electric Field Effect Thermoelectric Transport in Individual Silicon and Germanium/Silicon Nanowire
我们同时测量了电导和热电功率（TEP）的个别硅和锗/硅核/壳纳米线的场效应晶体管器件配置。随着外加栅压的变化，TEP表现出明显不同的行为，而电导分别表现出关断、亚阈值和饱和状态。在室温下，在硅器件的亚阈值区观察到峰值TEP值为$\sim 300 μ$ V/K。饱和TEP值的温度依赖性被用来估计Si纳米线的载流子掺杂。
2013-06-30 cond-mat.mes-hall
Localized electromechanical interactions in ferroelectric P(VDF-TrFE) nanowires investigated by scanning probe microscopy
我们调查的机电相互作用在个别P（VDF-TrFE）纳米线响应本地化的电极化通过一个导电的原子力显微镜针尖。极化前后的压电系数和弹性模量的空间分辨测量揭示了显着的依赖于极化场的极性，显着缺乏在相同的组合物的薄膜。这些观察结果归因于纳米线的非夹紧性质以及其与尖端和底层衬底的化学和电相互作用中的固有不对称性。我们的研究结果提供了深入了解的机制，极化/开关的聚合物纳米线铁电器件的性能至关重要。
2016-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Superconducting transition in Nb nanowires fabricated using focused ion beam
利用聚焦镓离子束（FIB）的制造技术，Nb纳米线的低温电性能的设备尺寸的演变已被检查在一个政权，其中交叉从约瑟夫森类绝缘行为是显而易见的。电阻-温度数据的物理宽度为100 nm的顺序的设备表现出抑制超导性，导致耗散行为，被证明是一致的激活低于Tc的相滑移。这项研究表明，通过利用镓杂质中毒的FIB引入到纳米线的外围，一个中心超导相滑移纳米线与子10 nm的尺寸可以工程内的纳米线的核心。
2010-03-29 cond-mat.mes-hall
Electrical detection of topological quantum phase transitions in disordered Majorana nanowires
我们研究了一种具有破缺时间反转和自旋旋转对称性的无序超导纳米线，它可以被外加磁场驱动到具有末端Majorana束缚态的拓扑相.作为无序强度的函数，已知马约拉纳纳米线具有从支持马约拉纳束缚态的拓扑非平凡相到没有它们的非拓扑绝缘相的离域量子相变。在跃迁的两侧，系统都是局域化在零能量，尽管具有非常不同的拓扑性质。我们利用拓扑结构和本地化属性之间的这种深刻的联系，提出了一种电传输测量检测本地化-离域过渡发生在大部分的纳米线。其基本思想包括测量导线一端的电导差异，该差异是在不同的耦合值下获得的。我们发现，这种测量揭示了非局部相关性只出现在拓扑过渡。因此，虽然所提出的实验并不直接探测马约拉纳束缚态，但它可以为体拓扑量子相变本身提供直接证据。
2013-11-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
All-electrical manipulation of electron spin by the spin-orbit interaction in a semiconductor nanotube: analytical results
研究了半导体纳米管/圆柱纳米线中的二维电子气在Rashba自旋轨道相互作用下对电子自旋态的控制.我们提出了两种极限情况下的解析解，其中自旋轨道相互作用的结果从（A）径向电场和（B）沿z轴的纳米管施加的电场。在情况（A）中，对应于相反自旋的两个最低能带的叠加导致电子自旋围绕纳米线轴的进动。我们发现，如果注入电子的能量达到与叠加态的两个分量相关的能级交叉对应的值，则自旋进动的方向从顺时针变为逆时针。在情形（B）中，我们得到了z自旋分量的阻尼振荡，其周期随坐标z的变化而变化。我们还表明，阻尼振荡的z自旋分量的平均值的形式拍本地化沿纳米线轴。
2013-12-05 cond-mat.mes-hall
Diameter-dependent conductance of InAs nanowires
通过InAs纳米线的电导是相关的电子应用以及基本的量子实验。在这里，我们采用名义上未掺杂的，稍微锥形的InAs纳米线来研究其电导的直径依赖性。通过接触每根线的多个部分，我们可以研究单个线内的直径依赖性，而无需比较不同的纳米线批次。在室温下，我们发现直径大于40 nm的直径独立的电导率，指示三维扩散运输。对于更小的直径，电阻显著增加，与流动性的强烈抑制一致。从分析的有效载流子密度，我们发现的表面积累层的迹象。
2009-12-22 cond-mat.mes-hall
We develop an InAs nanowire gate-all-around field-effect transistor using a transparent conductive zinc oxide (ZnO) gate electrode, which is in-situ atomic layer deposited after growth of gate insulator of Al2O3. We perform magneto-transport measurements and find a crossover from weak localization to weak antilocalization effect with increasing gate voltage, which demonstrates that the Rashba spin-orbit coupling is tuned by the gate electrode. The efficiency of the gate tuning of the spin-orbit interaction is higher than those obtained for two-dimensional electron gas, and as high as that for …
2021-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Andreev reflection enhanced single hole tunneling in Ge/Si core/shell nanowire quantum dot
实验研究了具有两个超导引线的Ge/Si核/壳纳米线器件在库仑阻塞区的电输运性质。首次在库仑阻塞振荡峰出现的栅压处观察到了异常的零场磁导峰。许多证据表明这是由于Andreev反射增强的相位相干单空穴隧穿通过量子点，它可以被外部磁场抑制而不破坏电极中的超导态。
2010-05-27 cond-mat.mes-hall
Free-electron Model for Mesoscopic Force Fluctuations in Nanowires
当两个金属电极分离时，在接触断开之前形成纳米尺寸的线（纳米线）。在这个收缩过程中测得的电导显示出量子化电导的迹象，单位为G_0=2e^2/h。最近的实验表明，在分离过程中作用在金属丝上的力会波动，这被解释为是由于原子重排。在这份报告中，我们使用一个简单的自由电子模型，两个简单的几何形状，并表明，电子的贡献力的波动与实验发现的值，约2 nN。
1997-11-24 cond-mat.mes-hall
Coaxial GaAs/(In,Ga)As dot-in-a-well nanowire heterostructures for electrically driven infrared light generation on Si in the telecommunication O band
核-壳GaAs基纳米线单片集成在Si上构成了一类有前途的纳米结构，可以使光发射器快速内部和芯片内的光学连接。我们提出并制备了一种新型的同轴GaAs/（In，Ga）As点阱纳米线异质结构，以实现在Si透明区的自发发射，这对于Si光子学的应用至关重要。具体而言，我们实现了室温下发射在1.27 $μ$ m的电信O波段。基于扫描透射电子显微镜的结构分析证明了异质结构中量子点的存在。利用阴极发光和光致发光光谱研究了这些纳米线结构的自发发射。载流子向更大量子点的热再分布解释了在室温下实现的长波长发射。最后，为了证明所提出的纳米线异质结构作为单片集成在Si上的电驱动发光体的可行性，制造了在1.26 $μ$ m处表现出室温电致发光的发光二极管。
2019-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Strong Spin-Orbit Interaction and Helical Hole States in Ge/Si Nanowires
我们从理论上研究了Ge/Si核壳纳米线的低能空穴态。低能价带是准边生的，由两个不同轨道角动量的二重态形成，可以通过相对壳层厚度和外场来控制。我们发现，直接（偶极）耦合到一个温和的电场导致一个非常大的自旋轨道相互作用的Rashba型的顺序上的毫电子伏，从而产生明显的螺旋状态，使电自旋控制。该系统允许量子点和自旋量子位的能级可以从接近零到几个meV变化，这取决于相对壳层厚度。
2011-12-05 cond-mat.mes-hall
