Selective oxidation-induced strengthening of Zr/Nb nanoscale multilayers
本文提出了一种新的方法，控制氧化的纳米金属多层膜的基础上，生产强大的和硬的氧化物/金属纳米复合涂层具有高强度和良好的热稳定性。通过对溅射Zr/Nb纳米金属多层膜进行长期退火，并结合分析透射电子显微镜、纳米力学测试和有限元模型研究其微观结构和力学性能的演变，证明了该方法。将沉积的多层膜在350 ℃下在空气中退火1 - 336小时。弹性模量增加约。20%，硬度约为42%，退火15小时后。较长的退火时间不会导致硬度的变化，尽管在336小时后弹性模量增加到35%。六方晶系锆层迅速转变成单斜晶系氧化锆（在第一个15小时），而铌层逐渐氧化，从顶面向下朝基板，以形成一个无定形氧化物相在一个低得多的速率。Zr和Nb层的顺序氧化对于在多层结构不破裂且不发生涂层剥落的情况下发生氧化是关键的，因为金属Nb层的塑性形变允许部分缓解由于氧化时Zr层的体积膨胀而产生的残余应力。此外，残余应力的发展诱导的力学性能的进一步变化，退火时间，所揭示的有限元模拟。
2016-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Effects of layer thickness on the mechanical behavior of oxidation-strengthened Zr/Nb nanoscale multilayers
分析了磁控溅射Zr/Nb纳米多层膜的力学行为和变形机制，并与周期（L = 10和75 nm）和350 ℃退火时间（2-336 h）进行了关系。沉积态多层膜的强度与膜厚无关，而是由Zr和Nb层的共同变形控制。退火导致的Zr层转化成ZrO 2后，几个小时，而Nb层氧化的速度慢得多。与氧化相关的体积膨胀导致在界面处和L = 75 nm的多层膜的ZrO 2层内形成裂纹，但在L = 10 nm的情况下不会。退火后的纳米压痕硬度显着增加，由于与体积的增加，由于氧化和氧化物的强度较高的残余应力的贡献。退火后的强度增加，通过微柱压缩测试测得的，是小于通过纳米压痕测得的，因为它不包括残余应力的贡献，这是在微柱制造过程中释放。L = 10 nm的纳米层压材料具有最高的强度和韧性，因为氧化过程中的损伤被抑制，并且变形机制由剪切带的形成控制。
2017-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Pore and Ligament Size Control, Thermal Stability and Mechanical Properties of Nanoporous Single Crystals of Gold
纳米多孔金由于其多种性质，包括高表面积和催化活性，被广泛用于研究和纳米技术。韧带尺寸通常被认为是控制纳米多孔金的热稳定性和机械性能的唯一参数。最近，我们开发了一种方法，用于创建纳米多孔单晶金颗粒使用共晶分解的Au-Ge，然后通过选择性蚀刻的Ge。在这里，我们使用这种新的方法来创建纳米多孔金颗粒通过改变初始样品的相对浓度的金和锗的韧带大小控制。当在250至400摄氏度下研究1至4小时时，该材料在高达350摄氏度下是热稳定的，这高于通过去合金化制备的具有类似韧带尺寸的经典纳米多孔金的热稳定性。利用纳米压痕的纳米多孔金退火前后的机械性能进行了研究。对于较小的韧带尺寸，硬度随着退火温度增加到300摄氏度，然后强烈下降。对于较大的韧带尺寸，硬度随着退火温度的升高而降低。杨氏模量在300 ℃时不变。
2019-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Copolymer template control of gold nanoparticle synthesis via thermal annealing
我们在这里提出了一个原始的过程相结合的自上而下和自下而上的方法，通过退火的薄金膜蒸发到孔模板通过蚀刻PS-PMMA共聚物膜。这样的过程允许更好地控制金纳米颗粒尺寸分布，这提供了更尖锐的局部表面等离子体共振。这使得这样的路线对于感测应用有吸引力，因为热蒸发后获得的Au纳米颗粒的品质因数增加了一倍以上。此外，这种方法可以通过使用具有各种分子量的共聚物来调节局部表面等离子体共振，因此对于表面增强拉曼光谱是有吸引力的。
2013-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The study of Ag(Cu) center creation in quartz crystals by thermal annealing at 1200C in oxygen atmosphere from metallic Ag and Au
本文研究在1200°C氧气气氛下从金属银和金热退火在石英中产生Ag(Cu)发光中心，发现银和铜中心可形成，但未能确认金相关发光中心。
2025-05-06 cond-mat.mtrl-sci
Mechanical annealing of metallic electrodes at the atomic scale
创建一个原子定义和强大的金属尖端的过程中描述和量化使用金电极和数值模拟之间的接触电导的测量。我们的实验表明，在金的情况下，通过将两个电极之间的压痕深度限制为大约$5G_{0}$的电导值，可以获得数百个周期的纳米接触的形成和破裂的相同电导行为。使用分子动力学模拟以及密度泛函理论传输计算来合理化这种现象，该计算显示了在重复压痕（机械退火）之后，两个金属电极如何成形为可再现结构的尖端。这些结果提供了一个至关重要的洞察纳米摩擦学或扫描探针显微镜相关的基本方面。
2012-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Association Between Gold Grain Orientation And Its Periodic Steps Formed At The Gold/Substrate Interface
纳米台阶结构由于其在基础研究和应用研究中的重要性，例如在吸附、催化和引导纳米线生长中的重要性而引起了最近的兴趣。在这里，我们使用了模板剥离的方法，以获得邻近的多晶金颗粒上的表面结构，并研究了退火温度对这些表面的形成的影响。
2019-12-29 cond-mat.mtrl-sci
Boron Nitride Nanosheets as Improved and Reusable Substrates for Gold Nanoparticles Enabled Surface Enhanced Raman Spectroscopy
原子级薄的氮化硼（BN）纳米片具有良好的芳香族分子吸附性、高热稳定性和较弱的拉曼散射，是贵金属粒子表面增强拉曼光谱（SERS）的理想基底。采用一种简单、可控、可重复的溅射和退火方法在BN纳米片上合成了刻面金纳米颗粒。Au颗粒的尺寸和密度可以通过溅射时间、电流和退火温度等来控制。在相同的溅射和退火条件下，不同厚度的BN上的Au颗粒表现出不同的尺寸，因为Au的表面扩散系数取决于BN的厚度。有趣的是，装饰有类似的形态和分布的金颗粒，BN纳米片表现出更好的拉曼增强比硅基板以及散装BN晶体。此外，BN纳米片没有显示出明显的SERS信号，因此不会对分析物的拉曼信号造成干扰。Au/BN基底可以重复使用，通过在空气中加热以去除吸附的分析物而不损失SERS增强。
2015-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale graphitization and defect evolution in silicon-vacancy center-containing nanodiamonds under high-pressure high-temperature annealing
Chimie ParisTech, UMR CNRS 8247, PSL Research University（巴黎化学研究院）；Synchrotron SOLEIL（索雷尔同步辐射中心）；University of Ottawa（渥太华大学）
该研究通过原位同步辐射X射线衍射确定了含SiV色心的纳米金刚石高温高压退火的石墨化阈值，建立了规避石墨化的工艺窗口，改善了其光学响应以用于量子技术。
2026-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Nanoscale Structure and Energy Dissipation Behaviour of Tungsten Disulphide and Gold Nanoparticles and Nanoclusters Investigated by Advanced Microscopy Techniques
在这项研究中，纳米二硫化钨（WS 2）和纳米金（Au）的纳米颗粒的纳米结构和相关的能量耗散行为进行了研究，通过先进的扫描探针和电子显微镜技术。采用范德华粘附转移沉积机理在硅衬底上沉积了WS 2纳米颗粒。在硅衬底上制备了三种尺寸的金纳米粒子模板：紧密堆积（4- 6 nm）、分散良好（120- 150 nm）和团簇（120-150 nm）。利用原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对WS 2和Au纳米粒子和纳米微粒的微观结构、形貌、形貌和相变进行了表征。SEM和TEM观察表明，WS 2纳米颗粒为原子取向的层状-六方结构或无机石墨状结构。在轻敲模式AFM成像中，重复扫描WS 2纳米颗粒导致纳米层的层间运动。结果表明，Au纳米粒子的聚集导致了更大的相移和更高的能量耗散，而紧密堆积的Au纳米粒子导致了最低的相移和能量耗散。利用SXM软件分析了纳米材料的微观结构、形貌、形貌和相位移。纳米尺度的研究表明，相移和能量耗散受样品的几何和机械梯度的影响。
2013-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamic and Static Transmission Electron Microscopy Studies on Structural Evaluation of Au nano islands on Si (100) Surface
用透射电子显微镜（TEM）研究了沉积在Si（100）上的金纳米结构在不同真空条件下退火后的形貌变化。采用热蒸发法在高真空条件下（Au/Si界面有自然氧化物）沉积了厚度约为2.0 nm的Au薄膜。原位高温（从室温（RT）到850 \degreeC）实时TEM测量显示了金纳米颗粒进入矩形/正方形硅化金结构的评估。这归因于自然氧化层的选择性热分解。在850 \degreeC的低真空（10-2毫巴）中的非原位退火显示没有纳米硅化金结构的生长。在低真空退火条件下，氧化物的产生可能是占主导地位的氧化物层的分解，导致在Au和Si之间形成阻挡层。
2012-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localized segregation of gold in ultra-thin Fe films on Au(001)
利用低能电子衍射和X射线光电子能谱以及低能电子显微镜和光电子能谱研究了在Au（001）表面上沉积10层单层厚Fe膜的过程，并在退火过程中进行了局部观察。生长过程中的亚单层的Au偏析到Fe的表面，这是与以前的研究。研究发现，退火对于Fe表面上存在Au至关重要。我们的研究结果表明，Au偏析通过在Fe膜中形成裂纹而进行，从190 °C的退火温度开始，Au通过该裂纹向表面扩散。我们解释了由于倾斜的沉积几何形状的阴影效应的本地化金偏析。结果，获得了具有显著改善的粗糙度但覆盖有Au覆盖层的Fe膜。这项研究表明，有必要采用空间分辨技术，以充分了解层状外延系统的生长模式。
2018-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
'Spillout' effect in gold nanoclusters embedded in c-Al2O3(0001) matrix
通过在c-Al \sub{2} O \sub{3}（0001）衬底上注入1.8 MeV Au ~（2+）\sup{2+}，然后在1273 K空气中退火，生长出金纳米团簇。退火后的样品在光学（561-579 nm）区域显示出等离子体共振，平均簇尺寸约为1.72-2.4 nm。退火后的样品中随着团簇尺寸减小的等离子体峰的红移被归因于具有完全嵌入在晶体介电基质中的~157-427个Au原子的团簇的“溢出”效应（电子密度的降低），其中嵌入系统中的极化率增加。
2004-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Annealing Temperature on Minimum Domain Size of Ferroelectric Hafnia
在这里，我们优化了HZO/TiN薄膜异质结构的退火温度，通过多尺度分析的剩余极化，晶相，最小铁电畴尺寸，和平均晶粒尺寸。我们发现，剩余极化是密切相关的正交相的相对量，而最小的畴大小是单斜相的相对量。退火温度为500 $^\cird$ C时，样品的电畴尺寸最小;退火温度为600 $^\circ$ C时，样品的剩余极化和电容最大。我们得出结论，考虑到在纳米铁电器件中可切换极化的保持和疲劳，最小畴尺寸比剩余极化的绝对值更重要。我们的研究结果有望有助于超低功耗逻辑晶体管和下一代非易失性存储器件的发展。
2023-01-13 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electronic shell structure and chemisorption on gold nanoparticles
我们利用密度泛函理论研究了金纳米粒子的电子结构和化学性质。不同的结构家庭的集群进行了比较。对于多达60个原子，我们使用基于DFT的模拟退火优化结构。团簇的几何形状被发现扭曲相当大，在费米能级产生大的带隙。对于多达200个原子，我们认为一个简单的EMT潜力和集群的基础上cuboctahedra和二十面体的结构。所有类型的团簇几何形状都表现出凝胶状的电子壳层结构。我们计算了几个原子在立方八面体团簇上的吸附能。吸附能被发现在幻数突然变化。利用Newns-Anderson模型，我们发现幻数对吸附能的影响可以从吸附物诱导态相对于团簇费米能级的位置来理解。
2013-03-05 cond-mat.mtrl-sci
Modelling charge transport in gold nanogranular films
组装的金属薄膜显示有趣的电性能，无论是在近渗透制度，当沉积的集群不形成一个完整的层，但当膜厚度远高于电渗透阈值。正确估计其电导率是至关重要的，但是，特别是对于后一种制度，标准的理论工具是不够的。因此，我们开发了一个程序的基础上原子通知介观模型，其中从头计算估计在纳米尺度上的电子输运被用来重建由分子动力学产生的纳米颗粒金膜的导电性。一个等效电阻网络的开发，适当占弹道输运。示出的方法，以正确地捕获作为膜厚度的函数的导电性的非单调行为，即纳米颗粒膜的签名功能。
2021-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure at nanocontacts of surface passivated CdSe nanorods with gold clusters
我们报告的影响，在长度的变化对电子结构的CdSe纳米棒来自原子团簇和钝化的虚构的氢原子。这些纳米棒通过在两端连接金簇来增强，以形成纳米哑铃。目的是评估与用作电极的金簇形成接触后纳米水平的变化，并将结果与实验观察结果进行比较[PRL，95，056805（2005）]。使用在平面波基组内实现的密度泛函理论执行涉及长度为4.6埃至116.6埃的纳米棒的计算。对于长度为116.6埃的纳米棒，每个原子的结合能饱和。有趣的是，在附着金簇时，短于27埃的纳米棒通过金属诱导间隙态（MIGS）产生金属性。较长的纳米棒在中心呈现出纳米级的肖特基势垒。对于这些纳米棒，最靠近金电极的界面区域由于MIGS而在间隙中显示有限的态密度，其朝向纳米棒的中心逐渐减小，从而打开有限的间隙。贝德电荷分析表明，局部电荷转移从金属到半导体。
2013-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transistor behavior via Au clusters etched from electrodes in an acidic gating solution: metal nanoparticles mimicking conducting polymers
我们报告说，紧密间隔的金电极在酸性溶液中的电导可以打开从关闭[绝缘; I]到打开[导电; C]到关闭再次通过单调扫描施加到溶液的栅极电压。我们提出，ICI晶体管的作用是由于依赖于从金电极表面蚀刻的纳米颗粒的电化学过程。这些测量结果非常接近纳米级酸门控聚苯胺晶体管的特性，因此研究人员应该在未来的分子电子学实验中防止误解这种效应。
2004-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pulsed thermal annealing enables switching of chiral antiferromagnetic order with a sub-millitesla field in Mn$_3$Sn
Wuhan National High Magnetic Field Center and School of Physics, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学物理学院和武汉国家磁强中心）
通过脉冲热退火结合亚毫特斯拉磁场，在Weyl反铁磁体Mn$_3$Sn中实现了手性反铁磁态的可靠切换，并揭示了热软化降低能量势垒的关键作用。
2026-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
