Properties of graphene deposited on GaN nanowires: influence of nanowire roughness, self-induced nanogating and defects
我们提出了详细的拉曼光谱研究的石墨烯沉积在氮化镓纳米线的高度不同的变化。我们的研究结果表明,不同的密度和高度的纳米线与石墨烯接触的影响石墨烯的性质,如粗糙度,应变和载流子浓度以及密度和类型的诱导缺陷。对沉积在不同纳米线衬底上的石墨烯的拉曼光谱的详细分析表明,纳米线高度的较大差异增加了石墨烯应变,而与石墨烯接触的纳米线的数量增加了局部应变。此外,石墨烯载流子浓度的值被发现与接触石墨烯的纳米线的密度相关。拉曼G、D和D'带的强度比的分析使得能够追踪纳米线衬底如何影响缺陷浓度和类型。对于沉积在最低密度的纳米线上的石墨烯,观察到最低浓度的缺陷。石墨烯和密集排列的纳米线之间的接触导致大密度的空位。另一方面,晶界是很少分布的纳米线上的石墨烯中的主要缺陷类型。我们的研究结果还表明,石墨烯中存在的不同类型的缺陷的石墨烯载流子浓度和应变的修改。
2018-10-08 cond-mat.mes-hall
Surface-enhanced Raman scattering of graphene caused by self-induced nanogating by GaN nanowire array
一个恒定的高度的氮化镓(GAN)纳米线与石墨烯沉积在它们上面被示出具有很强的增强拉曼散射,而可变高度的纳米线不能给这样的增强。扫描电子显微镜揭示了当GAN纳米线均匀时存在的光滑石墨烯表面,而观察到具有显著高度差的纳米线上的石墨烯被最上面的纳米线刺穿和拉伸。特征拉曼谱带的能量位移证实了纳米线高度的这些差异对局部石墨烯应变和载流子浓度具有显著影响。开尔文探针力显微镜得到的图像清楚地表明,石墨烯中的载流子浓度是由纳米线衬底调制,并依赖于纳米线密度。因此,所观察到的沉积在GAN纳米线上的石墨烯的表面增强拉曼散射是由石墨烯的自诱导纳米门控触发的。然而,没有发现增强与应变或石墨烯的载流子浓度的明确相关性。
2017-11-07 cond-mat.mes-hall
Curvature induced magnonic crystal in nanowires
在具有周期性形变形状的铁磁纳米线中实现了一种新型磁振子晶体--曲率诱导磁振子晶体。这种晶体的磁振子能带结构完全由其曲率决定:模拟结果很好地证实了所发展的理论。提出了一种几何参数可调的纳米自旋电子器件的应用,即滤波器元件。
2019-09-15 cond-mat.mes-hall
Interaction effects on proximity-induced superconductivity in semiconducting nanowires
研究了一维纳米线中电子-电子相互作用对邻近诱导$s$波超导性的影响。我们把相互作用的自洽平均场水平上,并找到一个有效的配对潜力的相互作用,有效的弱隧道耦合线的存在下,一个解析表达式。我们发现,对于一组的两个纳米线平行放置在超导衬底上,相互作用引起的配对能量的减少可能会导致有效的线间配对电位超过线内电位,这是在这样的双线系统中创建时间反演对称拓扑超导态的要求之一。
2015-04-29 cond-mat.mes-hall
Internal field induced enhancement and effect of resonance in Raman scattering of InAs nanowires
报道了内场诱导的InAs纳米线声子激发拉曼散射的共振强度增强。实验观察与模拟结果符合得很好的变化的入射波长下的光的光的散射,起源于增强的内部电场在一个无限大的介质柱。我们的分析表明,在内场诱导共振拉曼散射的第一个较高的直接带隙能量(E1)和InAs纳米线的折射率的综合效果。此外,通过比较纳米线和InAs体材料的LO和TO声子模的强度比,讨论了在一定的激发能范围内,电光效应和形变势对拉曼散射的相对贡献的差异.
2012-05-22 cond-mat.mes-hall
Moderate bending strain induced semiconductor to metal transition in Si nanowires
适当的弯曲应变(约3%)足以在直径约4 nm的Si纳米线中诱导超导体-金属转变。利用分子动力学和量子输运模拟研究了弯曲对直径为1 nm ~ 4.3 nm的硅纳米线的影响。分析了纳米线中的局部应变以及弯曲应变和纳米线直径对电子输运和透射能隙的影响。有趣的是,发现相对较宽的纳米线在相对较低的弯曲应变下经历超导体-金属转变。弯曲应变对电子性质的影响,然后与传统的应变方式,即单轴,这表明,弯曲是更有效的应变方式,以提高电子输运,也诱导实验可实现的Si纳米线的超导体-金属转变。
2017-03-13 cond-mat.mes-hall
Conductance fluctuations and disorder induced $ν=0$ quantum Hall plateau in topological insulator nanowires
暴露在磁场中的干净拓扑绝缘体会产生朗道能级,并伴随着无限平板几何形状的非零霍尔电导率。在这项工作中,我们考虑的情况下,无序的拓扑绝缘体纳米线和发现,相比之下,零霍尔高原出现在一个广泛的能量窗口接近狄拉克点。我们数值计算了无序纳米线统计系综的电导及其分布,并利用电导涨落研究了绝缘相对纳米线长度、无序强度和磁场等系统参数的依赖关系。
2017-01-09 cond-mat.mes-hall
Temperature independent current deficit due to induced quantum nanowire vibrations
我们考虑通过悬浮的电压偏置纳米线的电子输运。通过将隧穿电流耦合到横向磁场,激发线的振动模式,其通过感生的电子-振动子相互作用以新颖的方式影响系统的电流-电压特性。从这个分析中,我们发现,在高电压下,通过悬浮纳米线的电流从其非振动欧姆值偏移了一个独立于偏置电压和温度的量。我们还表明,从振动线的反作用的电流的校正指数衰减在高电压的限制,即使纳米线的振动模式已被赶出热平衡的结果。
2010-11-05 cond-mat.mes-hall
Torsion Induced Asymmetric Luttinger Liquids
Institute of Physics, Maria Curie-Skłodowska University(玛丽亚·居里-斯克沃多夫斯卡大学物理研究所)
研究扭力与反时间反转对称破缺对吕特纳液体的影响,揭示非对称速度特性及自旋自由度被打开的现象。
2026-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Superconducting Vortices induced Periodic Magnetoresistance Oscillations in Single Crystal Au Nanowires
在本文中,我们表明,它是可能的,在金纳米线连接到超导电极诱导超导涡旋。金纳米线通过邻近效应获得超导电性。纳米线的微分磁阻在超过临界磁场时表现出随着磁场增加的均匀振荡,其周期为\phi 0/(2 \pir^2)(\phi 0 = h/2 e是超导通量量子,r = 35 nm是纳米线的半径)。我们证明,这些周期性的振荡是连续的生成和移动的涡旋在金纳米线的签名。
2011-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mechanism behind the switching of current induced by a gate field in a semiconducting nanowire junction
我们提出了一个新的轨道控制模型来解释半导体PbS纳米线结中的门场诱导电流开关。一个单粒子散射形式主义结合后验密度泛函的方法,涉及混合功能是用来研究电子电流,第一和更高阶的斯塔克效应明确地处理在我们的模型。我们的计算表明,阈值栅电压后,轨道混合产生的P-组件在参与轨道的S原子。这导致层间轨道相互作用,其允许电子沿着沟道轴离域。在PbSe纳米线结中也发现了类似的特征,这表明该模型可以普遍地用于解释铅-硫族化物纳米线结中的栅场诱导电流开关。
2011-11-22 cond-mat.mes-hall
Giant Surface Plasmon Induced Drag Effect (SPIDEr) in Metal Nanowires
在这里,我们第一次预测一个巨大的表面等离子体激元诱导的阻力效应(SPIDER),它存在于极端的纳米等离子体激元约束的条件下。在现实条件下,在纳米线中,这种巨大的SPIDER产生高达10 V的整流THz电势差和高达10^5-10^6 V/cm的极强电场。SPIDER是一种超快效应,其纳米线的带宽为20 THz。巨大的SPIDER开辟了一个新的领域,超强太赫兹纳米光学与广泛的潜在应用在纳米技术和纳米科学,包括微电子学,纳米等离子体和生物医学。
2009-07-09 cond-mat.mes-hall
Spin-momentum locking induced non-local voltage in topological insulator nanowire
拓扑绝缘体中载流子的动量和自旋由于强的自旋轨道耦合而被限制为相互垂直。我们通过磁性隧道结电极注入自旋极化电子,研究了Sb 2 Te 3拓扑绝缘体纳米线的这种独特的自旋动量锁定特性。非局部电压测量表现出相对于垂直于纳米线沟道施加的磁场的对称性,这与缺乏自旋动量锁定的沟道中的非局部测量的对称性显著不同。与传统的非局部自旋阀形成鲜明对比,所有磁性接触到Sb 2 Te 3纳米线的磁矩的同时反转改变了非局部电压。这种不寻常的对称性是Sb 2 Te 3纳米线表面态的自旋-动量锁定的明显特征。
2020-09-18 cond-mat.mes-hall
Modeling magnetic-field-induced domain wall propagation in modulated-diameter cylindrical nanowires
调制直径圆柱形纳米线中的畴壁传播是设计三维磁存储器件的一个关键现象。本文从理论上研究了在磁场作用下,直径调制的圆柱形纳米线内的横向畴壁行为。特别是,畴壁钉扎接近的直径调制进行了量化,无论是数值上,使用有限元微磁模拟,和分析。定性分析模型的平缓倾斜调制导致一个简单的标度律,这可能是有用的,以指导纳米线设计时,分析实验。结果表明,畴壁退钉扎场的大小与调制斜率成正比。
2018-07-17 cond-mat.mes-hall
Current-induced domain wall motion in a nanowire with perpendicular magnetic anisotropy
从理论上研究了具有垂直磁各向异性的金属纳米线中电流感生磁畴壁的运动。各向异性可以降低畴壁运动的临界电流密度。我们解释的减少机制,并确定最大的减少条件。这一结果有利于电流诱导畴壁运动的基础研究和器件应用.
2008-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transition from positive to negative magnetoresistance induced by a constriction in semiconductor nanowire
我们研究了在沿[111]方向生长的锑化铟(InSb)纳米线中,在沿纳米线轴向外加磁场和几何收缩条件下的磁输运性质.我们已经发现,磁阻是负的狭窄的收缩,接近零的一些中间半径的收缩,并采取正值的收缩与半径接近的纳米线。对于所有大小的磁场,已经发现,只要纳米线的其他几何参数是固定的,磁阻符号发生变化的收缩半径几乎是相同的。磁电阻的符号反转被解释为两个因素的综合效应:压缩对横向态的影响和自旋塞曼效应。
2016-03-09 cond-mat.mes-hall
Proximity-induced superconductivity in nanowires: Mini-gap state and differential magnetoresistance oscillations
我们研究了金纳米线中邻近感生超导电性随纳米线长度、磁场和激发电流的变化。短的纳米线表现出尖锐的超导转变,而长的纳米线显示非零电阻。然而,在中间长度,我们观察到两个急剧的转变;正常和超导区域被我们称之为微能隙相分开。此外,我们检测到的微分磁阻的周期性振荡。我们提供了一个理论模型的微型间隙阶段,以及在邻近诱导超导性与正常区域附近的中心线,无论是由温度或应用程序的磁场的共存方面的周期性振荡。
2009-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Emergent electromagnetism induced by topological defects created during magnetization reversal in nanowires
我们报告说,在铁磁纳米粒子的不可逆磁化切换过程是由拓扑点缺陷的形式的刺猬反刺猬对的形成和动力学。在成核之后,这些对以超过畴壁速度的速度快速分离,并且它们产生螺线管特性和相当大的幅值的新兴电场。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall
Flux-induced Majorana modes in full-shell nanowires
我们展示了一种新的方法,使用磁通量施加到一个完整的超导壳周围的半导体纳米线核心,统一的方法,基于邻近的纳米线和涡旋拓扑超导体的创建马约拉纳零模式。在破坏性的Little-Parks制度中,超导性的再入区域与壳中整数个相绕组相关联。在零磁通附近有一个硬感应隙,对应于零相绕组;在Φ 0 = h/2 e附近有一个带隙区,对应于2π相绕组。库仑峰间距在全壳岛周围的一个应用的通量呈指数下降偏离1 e周期与设备长度,与图片的马约拉纳模式位于线的两端。
2018-09-14 cond-mat.mes-hall
Control of surface induced phase separation in immiscible semiconductor alloy core-shell nanowires
半导体纳米线已被证明表现出新颖的光电性能,相对于由相同材料制成的块状试样。然而,如果半导体合金在其相图中具有可熔性间隙,则在平衡时它将相分离,导致上述性能的劣化。防止这种分离的一种方法是在低温下生长材料,从而抑制动力学。这种生长通常需要随后进行高温退火,以去除系统中不期望的生长诱导缺陷。在这项研究中,我们提出了一种方法来控制相分离的核壳纳米线在高温退火过程中通过剪裁几何形状和应变。使用相场模型,我们确定,在纳米线的相分离开始在自由表面和传播到散装。我们发现,包括一个薄壳周围的核心延迟相分离,而厚壳抑制分离几乎完全。
2017-01-13 cond-mat.mes-hall
Spin-Orbit Protection of Induced Superconductivity in Majorana Nanowires
自旋-轨道相互作用(SOI)在半导体纳米线与超导体的邻近耦合中产生马约拉纳零模起着关键作用。我们跟踪了在大范围的磁场强度和取向下,耦合到NbTiN超导体的InSb纳米线中的感生超导能隙的演化。基于我们的设备的现实模拟,我们揭示了SOI的强度为0.15-0.35 eV的$\require{mediawiki-texvc}Å$。我们的方法确定了自旋轨道场的方向,这是强烈的超导体的几何形状和静电门的影响。
2019-05-10 cond-mat.mes-hall
Probing proximity induced superconductivity in InAs nanowire using built-in barriers
束缚态在超导体-纳米线混合器件中起着核心作用,携带着关于基态性质(Shiba或Andreev态)或关于超导体拓扑性质(Majorana态)的信息。这种束缚态的光谱依赖于良好定义的隧道势垒的形成,通常由栅电极限定,这导致光滑的隧道势垒。门依赖性和热激活测量已被用来确认的存在和估计的高度,这个障碍。通过将这些线耦合到超导电极,我们研究了纳米线段中感生间隙的栅极电压依赖性,我们可以使用基于Andreev束缚态的简单模型来理解。我们的研究结果表明,这些内置的障碍是有前途的未来光谱工具
2020-01-25 cond-mat.mes-hall
Effects of gate-induced electric fields on semiconductor Majorana nanowires
我们研究了栅感应电场对超导体-超导体混合纳米线性质的影响,这种混合纳米线是实现拓扑超导性和Majorana零模的一个有前途的平台。使用自洽的薛定谔-泊松方法,描述了半导体和超导体在平等的基础上,我们能够访问强隧穿制度,并确定施加的栅极电压对半导体和超导体之间的耦合的影响。我们讨论了如何修改的物理参数,如诱导的超导能隙和Landé g因子的半导体中的状态密度的重新分布后,施加外部栅极电压的接口。最后,我们绘制了InAs/Al纳米线的拓扑相图作为磁场和栅极电压的函数。
2018-08-13 cond-mat.mes-hall
Proximity-induced superconductivity in (Bi$_{1-x}$Sb$_x$)$_2$Te$_3$ topological-insulator nanowires
当拓扑绝缘体被制成纳米线时,拓扑结构和尺寸量子化之间的相互作用产生了奇特的一维态,其能量色散可以被外场操纵。在邻近诱导的超导性的存在下,这些1D状态提供了一个可调的平台马约拉纳零模式。虽然这种奇特的一维态的存在已被实验证实,但在拓扑绝缘体纳米线中实现强大的邻近诱导超导性仍然是一个挑战。本文报道了基于(Bi $_{1-x}$ Sb $_x$)$_2$ Te $_3$(BST)薄膜的超导拓扑绝缘体纳米线的制备。当两个矩形钯垫以100- 200 nm的间隔沉积在BST薄膜上时,垫下方的BST被转化为超导体,在垫之间留下BST纳米线。我们发现,界面是外延的,并具有高的电子透明度,导致一个强大的超导诱导BST纳米线。由于其合适的几何形状的门调谐,这个平台是有前途的马约拉纳零模式的未来研究。
2022-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Analysis of damping-induced phase flips of plasmonic nanowire modes
我们从银纳米线的一端发射表面等离子体激元通过不对称照明与白光和使用等离子体激元到光散射在纳米线两端探测光谱的等离子体激元法布里-珀罗线模式。从纳米线两端的散射强度的最大值和最小值的光谱位置被发现是同相或异相,这取决于纳米线的长度和光谱范围。这一现象可以用广义Fabry-Perot模型来解释。这两个制度之间的转折点是敏感的表面等离子体往返损耗,从而打开了一个新的可能性,用于检测纳米线环境中的光吸收的变化。
2012-09-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Magnetic Field Induced Superconductivity in Out-of-Equilibrium Nanowires
四端电阻测量已进行了使用电子束光刻形成的Zn纳米线。当由电流驱动电阻时,这些线在施加小磁场时重新进入超导状态。这些数据与以前的超导纳米线实验有质的不同,这些实验揭示了T_{c}附近的负磁阻或磁场增强的临界电流。我们认为,我们的观察结果与阻尼的相位滑移过程的增强耗散的准粒子电导通道产生的应用程序的磁场。
2009-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hysteretic magnetoresistance in nanowire devices due to stray fields induced by micromagnets
研究了InSb纳米线在CoFe微磁体杂散磁场作用下的磁滞磁电阻效应。没有任何铁磁成分的器件表明,InSb纳米线的磁阻通常在零磁场下呈现局部最大值或局部最小值。切换微带磁化,然后导致在正或负的滞后依赖电导最大值或最小值相对于全局外部场的移位。杂散场被发现是在几十毫特斯拉的范围内,规模超过纳米线磁阻的发展。我们观察到,杂散场信号是类似的铁磁接触(自旋阀)的设备中获得的。我们进行微磁模拟,这是在合理的协议与实验。局部变化的磁场的使用可能会为马约拉纳电路带来新的想法,其中纳米线网络需要在纳米尺度上控制磁场方向。
2020-07-12 cond-mat.mes-hall
Conductance feature smearing and anisotropic suppression of induced superconductivity in a Majorana nanowire
在最近关于正常金属-超导纳米线结的高质量实验工作arXiv:1807.01940(2018)中,在存在具有可变取向的外加磁场的情况下,在隧道电导测量中观察到了诱导超导性的强各向异性抑制。根据这一发现,我们从理论上研究隧道电导对塞曼场方向的依赖关系,以了解操作机制,并提取有效的系统参数。其次,由于实验和理论之间的一般差异,即,理论预测的许多带隙内和带隙上的电导特征在实验中几乎没有观察到,我们研究了可能导致抑制理论预测的电导特征的几种机制(例如,纳米线的长度、由于邻近效应引起的自能效应、有限温度、有限耗散和多带效应)。当前工作中的一个重要发现是,只有通过对两种抑制机制的综合理解,我们才能从实验数据中提取有效的系统参数(例如,有效超导体-超导体耦合、有效Landé $g$因子和半导体纳米线的化学势)。此外,我们考虑了存在潜在不均匀性(例如外部量子点或纳米线内部潜在不均匀性)的混合纳米线中拓扑上微不足道的Andreev束缚态。我们比较了这些非拓扑Andreev束缚态诱导的各向异性,场依赖的功能与拓扑Majorana零模式在原始纳米结构中产生的相应功能,因此我们可以提供指导,以区分拓扑平凡和非平凡的情况。
2019-01-23 cond-mat.mes-hall
Field-induced domain wall propagation velocity in magnetic nanowires
提出了场致畴壁扩展理论。该理论不仅解释了为什么无缺陷纳米线中的DW必须以有限的速度传播,而且还提供了DW传播速度的适当定义。这个定义,有效的任意DW结构,允许一个计算的瞬时DW速度在一个有意义的方式,即使当DW不作为一个刚体移动。导出了一个新的速度场公式,该公式与实验和数值模拟都非常吻合。
2009-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Coulomb-interaction-induced Majorana edge modes in nanowires
我们发现,马约拉纳边缘模式出现在一个强相关的相位的半导体纳米线与离散的旋转对称的截面。这些模式存在于没有自旋轨道耦合,磁场和超导性。它们的出现纯粹是由于三维库仑相互作用和轨道物理学的结合,这产生了一个费米子凝聚体,表现出拓扑基态简并在一个部门的频谱,这是缺口的连续模式。间隙可以在幅度上与马约拉纳边缘模式的其他固态候选系统中的拓扑超导能隙相当,并且可以类似地经由隧道光谱来探测。
2018-09-25 cond-mat.mes-hall
Nano-optomechanical exploration of the dynamical photothermal response of suspended nanowires to laser-induced thermal waves
本文提出基于泵浦-探测响应的非接触光力学方法,通过分析悬浮纳米线中的激光诱导热波,定量表征界面接触电阻、成像吸收不均匀性及热波空间结构,并揭示热波对振动频率的动态调制,为提升超灵敏力探针性能提供通用分析工具。
2025-07-02 cond-mat.mes-hall
In-situ tuning of individual position-controlled nanowire quantum dots via laser-induced intermixing
我们展示了一种原位技术来调整半导体量子点的发射能量。该技术是基于激光诱导的原子混合应用到纳米线量子点生长使用一个网站选择性的过程,允许确定性的调整个别发射器。高达15毫电子伏的调谐范围内获得的精度受到激光曝光时间的限制。观察到一个明显的饱和的能量转移,这表明一个相互混合的机制依赖于生长的缺陷,随后从退火过程中的半导体材料。将不同发射器调谐成彼此共振的能力将是制造用于安全量子网络的基于远程量子点的不可区分光子源所必需的。
2018-04-08 cond-mat.mes-hall
Dimerization-induced topological superconductivity in a Rashba nanowire
我们分析了二聚化对邻近超导衬底的Rashba纳米线的拓扑相的影响。我们发现跳跃积分和自旋-轨道耦合的周期性交替可以导致能带反转,诱导过渡到拓扑非平凡的超导相,主机的马约拉纳零能模式。这种“二聚诱导拓扑超导性”完全排斥均匀纳米线的拓扑相,无论它们何时发生重叠。我们提供了一个分析的理由,这种令人费解的行为的对称性/宇称的考虑的基础上,并讨论可行的光谱方法,其经验观察。我们还测试了拓扑超导相对静电无序的稳定性。
2020-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Suppression of stochastic fluctuations of suspended nanowires by temperature-induced single-electron tunnelling
我们从理论上研究自由悬挂的纳米线,在隧道接触的扫描隧道显微镜(STM)和两个支持金属引线的尖端的机电性能。我们的分析的目的是表征的纳米线的动力学变量的波动时,温度下降的STM尖端和引线,这都被假定为电接地之间保持。通过求解描述电子和机械自由度的耦合动力学的量子主方程,我们发现机械振荡器的定态具有高斯特性,但其均方根质量中心波动的幅度小于如果系统仅耦合到处于热平衡的引线的预期。
2011-10-17 cond-mat.mes-hall
Deviation from Fermi-liquid behavior in two-dimensional surface states of Au-induced nanowires on Ge(001) by correlation and localization
利用线偏振光角分辨光电子能谱学研究了Ge(001)表面Au原子纳米线(Au/Ge(001)纳米线)的电子态。我们在$\bar{J}\bar{K}$周围发现了三个电子袋,费米面在表面布里渊区闭合,表明Au/Ge(001)纳米线的表面态是二维的,而原子结构是一维的.二维金属态在费米能级附近表现出对光电子强度的显著抑制。这种抑制可以用无序金属中的关联和局域效应来解释,这是对费米液体模型的偏离。
2016-02-17 cond-mat.mes-hall
Hard superconducting gap and diffusion-induced superconductors in Ge-Si nanowires
我们显示了一个硬诱导超导能隙的Ge-Si纳米线约瑟夫森晶体管的面内磁场的$250$ mT,一个重要的一步,创造和检测马约拉纳零模式在这个系统中。硬诱导间隙需要超导接触和半导体纳米线之间的高度均匀的隧穿异质界面。这是通过在$180$ $^\circ$ C下对器件进行退火来实现的,在此期间,铝相互扩散并取代纳米线的一部分中的锗。在Al旁边,我们发现了具有较低临界温度($T_\mathrm{C}=0.9$ K)和较高临界场($B_\mathrm{C}=0.9-1.2$ T)的超导体。因此,我们可以通过调节温度和磁场来选择性地将任一超导体切换到正常状态,并观察到即使当Al处于正常状态时,额外的超导体也会在纳米线的半导体部分中感应出邻近超导电流。在另一种器件中,Al的扩散使纳米线完全金属化,发现了具有高得多的临界温度($T_\mathrm{C}=2.9$ K)和临界场($B_\mathrm{C}=3.4$ T)的超导体。纳米线内的小尺寸的扩散诱导超导体对于在任意方向上需要高磁场的应用可能是特别感兴趣的。
2019-12-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Unique Electron Spin Relaxation Induced by Confined Phonons in Nanowire-Based Quantum Dots
从理论上研究了束缚声子引起的晶格基量子点中电子自旋弛豫。由于受限声子的一维性质,受限声子的van Hove奇异性和电子-声子耦合的形状因子的零可以导致自旋弛豫速率的独特特征。在范霍夫奇点处可以得到极强的自旋弛豫。同时在形状因子为零时,自旋弛豫速率也被大大抑制。这种独特的特征表明了基于锗的量子点在操纵自旋态方面的灵活性。这也为研究受限声子的性质提供了一种方法。
2010-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Singlet-triplet relaxation induced by confined phonons in nanowire-based quantum dots
从理论上研究了束缚声子在晶格基量子点中诱导的单重态-三重态弛豫。由于受限声子的准一维性质,单重态-三重态弛豫速率随磁场的变化呈现多峰,并且在单重态-三重态反交叉附近,单重态和自旋上三重态之间的弛豫速率增强.我们比较了变形-势耦合和压电耦合的影响,发现在大多数情况下,变形-势耦合控制弛豫速率。
2010-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Remote plasmon--induced heat transfer probed by the electronic transport of a gold nanowire
在本文中,我们表明,共振等离子体天线的光激发和扩散沿一个简单的玻璃/空气界面产生的热量干扰附近的导电元件的电子输运。通过探测金纳米线$R_{\rm nw}(T)$的温度依赖性电阻,我们定量分析了天线对激光的共振吸收的影响。我们发现,在纳米线处的温度上升引起的激光吸收的一个遥远的纳米粒子可能会超过一个直接照射的纳米线本身。我们还发现,一个全球性的温度校准低估了本地产生的热量的激光。通过数值模拟验证了由电阻变化推导出的温度与理论值的一致性。
2016-03-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin-orbit induced spin-qubit control in nanowires
我们详细阐述了一些问题,我们最近的建议,在纳米线自旋量子位操纵使用的自旋轨道耦合。我们讨论了实验状态,并进一步详细描述了单量子比特旋转的方案。我们提出了一个推导的有效的两个量子位耦合,可以扩展到更高的订单在库仑相互作用。耦合强度的解析表达式与数值计算结果一致。
2006-12-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Proximity-induced supercurrent through topological insulator based nanowires for quantum computation studies
在拓扑绝缘体表面态中,邻近诱导超导能隙被预测为容错量子计算中急需的Majorana费米子的宿主。最近理论上提出的拓扑量子计算架构通过Majoranas是基于Kitaev的一维量子线的大型网络,这对当前基于单纳米线的器件的可扩展性提出了巨大的实验挑战。在这里,我们解决了这个问题,通过实现强大的超导性的结制造的拓扑绝缘体Bi2Se3纳米线接近耦合到传统的s波超导W电极。铣削技术在纳米尺度上具有制造任何所需形状和结构的巨大潜力,因此可以有效地用于将现有的基于单纳米线的设计按比例放大为基于纳米线的网络架构。我们证明了弹道拓扑表面态在长Bi2Se3结中传播具有高IcRN产物的长程邻近诱导超导有序中的主导作用。大的上临界磁场,超过了Escherasekhar Clogston极限表明存在强大的超导秩序与自旋三重态库珀配对。还观察到非常规的IcRN产物对纳米线结的宽度的逆依赖性。
2018-11-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nontopological zero-bias peaks in full-shell nanowires induced by flux tunable Andreev states
一个半导体纳米线完全包裹在超导壳已被提出作为一个平台,获得马约拉纳模式在小磁场。在这项研究中,我们表明,在这种结构中的子隙状态的外观实际上是由隧道光谱测量的结区,而不是全壳纳米线本身。短的隧穿区从不显示亚能隙态,而较长的结总是显示亚能隙态。这可以理解为在结中形成的量子点,并在Yu-Shiba-Rusinov制度中托管Andreev能级。通过塞曼效应和利特尔-帕克斯效应,安德烈耶夫能级对复杂的磁场依赖性可能会导致鲁棒的零偏置峰,这些特征很容易被误解为源自马约拉纳零模,但与拓扑超导电性无关。
2021-08-10 cond-mat.mes-hall
Interaction-induced zero-energy pinning and quantum dot formation in Majorana nanowires
马约拉纳模式出现在非平凡的拓扑相位在一些特定的材料,如邻近的半导体纳米线在外部磁场的边缘。理想情况下,它们是电子和空穴的电荷中性叠加的非局域态。然而,在实际长度的纳米线中,它们的波函数重叠并获得有限的电荷,在某些情况下,这使得它们易于相互作用,特别是与静电环境中产生的图像电荷相互作用。考虑到介电环境的现实三维模型,在这里我们表明这种相互作用会导致更简单理论模型预测的马约拉纳振荡的抑制,并导致与马约拉纳振荡相互作用的低能量子点态的形成。模式。这两个功能都观察到在最近的实验检测马约拉纳,因此可以帮助正确地描述它们。
2018-09-12 cond-mat.mes-hall
Uniform e-beam irradiation-induced athermal straightening of axially curved amorphous SiOx nanowire
利用透射电子显微镜在室温下原位研究了均匀电子束辐照诱导的非晶SiOx纳米线(a-SiOx NW)的再成形。结果表明,随着辐照时间的增加,轴向直的NW保持其完美的直圆柱状丝的形状,并表现出连续均匀的径向收缩。相反,轴向弯曲的NW迅速变直,并伴随着均匀的轴向收缩和均匀的径向膨胀。预计这样的研究,特别是对轴向弯曲的NW的矫直具有重要意义的纳米级处理和未来的NW为基础的结构或设备的稳定性。更重要的是,研究结果表明,传统的撞击机制和电子束加热效应是不足以解释这些过程,而我们提出的纳米曲率效应和高能束诱导的非热激活效应明显占主导地位的过程。
2017-07-28 cond-mat.mes-hall
Superconducting nanowires by electron-beam-induced deposition
超导纳米线可以通过使用Ga离子的聚焦束分解有机金属气体来制造。然而,物理损伤和无意的掺杂往往是由于暴露于离子束,促使人们寻找一种方法来实现类似的结构与电子束,而不是离子。迄今为止,这仍然是一个实验性的挑战。报道了用电子束诱导沉积法制备超导钨纳米线,其临界温度为2.0 K,临界磁场为3.7 T,并与离子制备的超导线进行了比较。这项工作为实现纳米级超导器件开辟了新的可能性,而不需要离子束柱。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Time-resolved imaging of Œrsted field induced magnetization dynamics in cylindrical magnetic nanowires
最近的三维自旋电子学研究表明,在圆柱形纳米线中,奥斯特场起着重要的作用。然而,目前还没有直接报道其对磁性纹理的影响。在这里,我们使用时间分辨扫描透射X射线显微镜成像的动态响应的磁化圆柱形Co $_{30}$ Ni $_{70}$纳米线进行纳秒级磁场脉冲。我们观察到的倾斜的纵向磁化域的方位角的磁场方向,并创建一个强大的模型来重现微分磁对比度和提取的倾斜角。此外,我们报告的压缩和膨胀,或呼吸,布洛赫点域壁时发生的弱脉冲与相反的符号。我们希望这项工作奠定了基础,并提供了进一步研究纳米线中复杂而迷人的磁化动力学,特别是预测的超快畴壁运动和相关的自旋波发射的激励。
2021-04-12 cond-mat.mes-hall
Fluxoid-induced pairing suppression and near-zero modes in quantum dots coupled to full-shell nanowires
我们分析了量子点与半导体纳米线耦合的亚能隙激发和相图。我们考虑如何一个小公园(LP)配对磁通量(在S相绕壳绕组)影响的点上的邻近效应。我们发现,在轴对称的QD-S耦合,壳fluxoids导致诱导配对消失,而不是产生一个水平重整化,推动subgap水平更接近零能量,并随着耦合强度的增加,fermionic宇称交叉。这种磁通诱导的稳定机制类似于对称S-QD-S约瑟夫森结在相位$π$,并可以自然地导致模式的近零模式弱色散的参数,但在所有的LP频谱的零瓣。
2022-01-25 cond-mat.mes-hall
Domain wall damped harmonic oscillations induced by curvature gradients in elliptical magnetic nanowires
了解磁纳米线(NW)中的畴壁(DW)动力学对于要求使用DW作为信息载体的基于自旋电子学的应用至关重要。本文研究了在自旋极化电流和外磁场作用下,DW沿椭圆形NW弯曲方向的位移动力学。我们的研究结果表明,曲率梯度诱导的交换驱动的有效切向场负责钉扎DW附近的NW中的最大曲率点。DW平衡位置取决于外部激励产生的力矩与曲率诱导的有效场之间的竞争。当外界刺激低于一定阈值时,DW在平衡位置附近遵循阻尼谐波振荡。在此阈值以上,DW位移沿NW振荡平移运动。
2022-05-11 cond-mat.mes-hall
Temperature Induced Shifts of Yu-Shiba-Rusinov Resonances in Nanowire-Based Hybrid Quantum Dots
超导体与自旋量子点的强耦合导致了YSR(Yu-Shiba-Rusinov)分立子带激发。在隔离和零温度下,激发是$δ$共振。然而,在传输实验中,它们显示为宽的微分电导峰。我们得到了超导量子点金属(S-QD-N)晶体器件中的峰的线形及其温度依赖性。出乎意料的是,我们发现峰的能量随着温度的变化而变化,变化的幅度和符号取决于基态宇称和偏置电压。此外,我们根据经验发现峰面积与温度的幂律比例。目前的模型无法解释这些现象。
2020-02-28 cond-mat.mes-hall
Strength of nanotubes, filaments and nanowires from sonication-induced scission
我们提出了一个简单的模型来描述空化诱导的中尺度纤维在溶液中的超声波处理过程中的断裂。该模型预测了一个极限长度,低于该极限长度不再发生断裂。该特征长度是长丝的拉伸强度和直径以及溶剂粘度和空化参数的函数。我们表明,该模型预测准确的实验结果,从碳纳米管到蛋白质纤维的材料,并讨论了使用超声诱导断裂作为探针的强度的纳米结构。
2009-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Raman scattering and weak localization in graphene deposited on GaN nanowires
利用拉曼光谱和微波诱导电子输运方法研究了GAN纳米线对石墨烯光电性能的影响。结果发现,与纳米线的相互作用诱导光谱的变化,以及拉曼散射强度的大增强。令人惊讶的是,对于缺陷诱导的D'过程观察到最小的增强(约30倍),并且对于2D转变发现最高的强度增加(超过50倍)。所观察到的G和2D能带的能量位移允许确定由GAN纳米线引起的载流子浓度波动。拉曼散射空间强度图和使用扫描电子显微镜获得的图像的比较导致的结论是,垂直对齐的GAN纳米线诱导均匀的应变,在石墨烯中的载流子浓度的实质性空间调制和与纳米线的相互作用所产生的缺陷的意想不到的均匀分布。对D和D'峰强度比的分析表明,与纳米线的相互作用也改变了在不同类型的缺陷上散射的概率。拉曼光谱研究与微波诱导非接触电子输运测量的弱局域化效应相关。温度依赖性的弱本地化信号显示电子-电子散射作为一个主要的退相干机制与额外的,温度无关的散射减少相干长度。我们将其归因于石墨烯中的电子与由于GAN的自发和压电极化而存在于纳米线顶部的电荷的相互作用。因此,纳米线作为天线,并产生增强的近场,这可以解释所观察到的拉曼散射强度的大幅增强。
2015-09-24 cond-mat.mes-hall
Fluctuation-induced tunneling conduction through RuO$_2$ nanowire contacts
通过纳米接触的电子传导过程的一个很好的理解是一个关键的步骤,实现功能的纳米电子器件。我们研究了单个金属RuO $_2$纳米线(NWs)与通过简单光刻预图案化的接触Au电极之间的纳米接触的电流-电压($I$-$V$)特性。研究了低偏压欧姆区接触电阻的温度行为和高偏压非欧姆区接触电阻的$I$ - $V$曲线。我们发现,在1- 300 K的宽温度区间内,电子的导电过程可以用涨落诱导隧穿(FIT)导电理论很好地描述。结合我们以前的工作(Lin { \it et al.},Nanotechnology { \bf 19},365201(2008)),其中通过精细电子束光刻制造纳米接触,我们的研究证明了FIT模型在表征电子纳米接触中的一般有效性。
2011-08-17 cond-mat.mes-hall
Plasmon induced resonant effects on the optical properties of Ag-decorated ZnSe nanowires
在这项工作中,我们介绍了如何通过ZnSe纳米线侧壁上存在的银纳米颗粒来改变ZnSe纳米线的光学性质。特别是,我们表明,低温发光的ZnSe纳米线改变其形状,增强声子副本的杂质相关的重组和影响的上升和衰减时间的瞬态吸收漂白在室温下,前者的增加和后者的减少。相比之下,金纳米颗粒的沉积在ZnSe纳米线上不改变样品的光学性质。我们建议,这些实验观察的机制是通过Foerster相互作用的基础上,银纳米粒子的局部表面等离子体共振(LSPR)光谱重叠的吸收和发射的ZnSe,而金LSPR不通过能量转移。
2020-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci