Water Transport through Carbon Nanotubes with the Radial Breathing Mode
采用分子动力学模拟研究了径向呼吸模式(RBM)振动下单壁碳纳米管(SWCNT)的水渗透行为。结果表明,在5000 ~ 11000 GHz频率范围内,RBM能显著破坏水链的氢键,从而显著增加净通量,并显著减少管内水分子的平均数,而远离该频率范围的水分子输运特性几乎不受RBM的影响.这种现象可以理解为水分子链对RBM的共振响应。我们的研究结果将有助于高通量纳米通道的设计和生物活动,特别是水通道的理解。
2013-04-01 cond-mat.mes-hall
Understanding double-resonant Raman scattering in chiral carbon nanotubes: Diameter and energy dependence of the $D$ mode
我们提出了一个理论模型来描述双共振散射过程中的任意碳纳米管。我们使用这种方法来研究缺陷引起的$D$模式在CNT和解开的$D$模式的频率上的CNT直径和共振光学跃迁的能量的依赖性。我们的方法是基于六方晶格的对称性和几何考虑,因此,该方法是独立的精确模型,选择来描述电子能带结构或声子色散。我们最后澄清的直径依赖的拉曼模式,在过去的controversible讨论,并证明,根据实验条件,在一般情况下,可以测量两个不同的依赖性。我们还证明了具有任意手性指数的碳纳米管可以在其拉曼光谱中表现出$D$模式,与以前的基于手性的论点相反。此外,我们给出了一个直接量化的曲率诱导的声子频率校正的$D$模式的碳纳米管相对于石墨。
2015-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance in Spin-Polarized Transport through a Carbon Nanotube
本文报道了我们对有限长碳纳米管中自旋极化输运的磁电阻效应的理论研究。通过改变碳纳米管的费米能级和碳纳米管与两个铁磁电极的耦合强度,研究了碳纳米管的电导和磁电阻。由于通过有限CNT中的离散能级的共振输运,电导和MR作为CNT费米能的函数振荡。MR在电导谷处达到峰值,并在电导峰附近下降。当耦合到两个FM电极是不对称的,MR下降成为负的下一个相当强的不对称性。当耦合或多或少对称时,除了非常强的耦合情况之外,MR骤降保持为正。在强耦合情况下,谱线展宽显著,通过CNT中相邻能级的输运通道相互干扰,导致负MR。
2008-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coupled skyrmion breathing modes in synthetic ferri- and antiferromagnets
我们提出了微磁学模拟的动态GHz范围内的共振模式的skyrmions激发的平面外交流磁场或自旋扭矩的原型合成铁和反铁磁三层结构。在计算的功率谱中观察到的特征表现出系统的依赖于各个磁性层之间的耦合强度,并且与纯同相和反相呼吸模式以及呼吸和自旋波模式的杂交有关,所述呼吸和自旋波模式是所考虑的圆形几何形状的特征。这些共振振荡模式的实验检测可以提供一种手段,skyrmion传感应用程序和skyrmion状态的一般表征与反铁磁层间交换耦合的多层堆叠。
2020-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Energy transfer from an individual quantum dot to a carbon nanotube
详细了解能量转换对于实现复杂集成系统中能量流的精确控制至关重要。在这种情况下,碳纳米管(CNT)是有趣的模型系统,由于其丰富的,手性依赖的电子和光学性质。在这里,我们研究了孤立的量子点(QD)的荧光淬灭的方法后,个别碳纳米管连接到原子力显微镜探针。许多不同的CNT/QD对的精确测量揭示了与QD和CNT激子之间通过Fohrster样偶极-偶极耦合的共振能量转移一致的行为。数据显示,能量传递长度尺度的变化很大,即使峰值效率分布在96%左右。即使在QD老化期间能量转移必须与升高的固有非辐射弛豫速率竞争时,也保持这种效率饱和。这些观察结果表明,激子可以在沿着CNT长度的不同位置处产生,从而导致自限制行为。
2010-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
DC spinmotive force from microwave-active resonant dynamics of skyrmion crystal under a tilted magnetic field
我们从理论上证明,在倾斜磁场下激发限制在准二维磁体中的skyrmion晶体的微波激活自旋波模式,可以产生具有大直流分量的时间振荡自旋驱动电动势或电压。当微波频率调谐到Skyrmion晶体的称为“旋转模式”和"呼吸模式”的特殊自旋波模式的本征频率时,振荡电压的DC分量和AC幅度显著增强,而DC分量的符号取决于微波极化和自旋波模式。这些结果提供了一种有效的手段,通过使用skyrmion托管磁体将微波转换为直流电压,并通过调谐微波频率来切换电压的符号,这是自旋电子器件的重要功能。
2019-07-01 cond-mat.mes-hall
Resonant Coherent Phonon Generation in Single-Walled Carbon Nanotubes through Near-Band-Edge Excitation
我们观察到了单壁碳纳米管中通过最低能量(E11)带间跃迁激发的径向呼吸模(RBM)的大振幅相干声子振荡。与先前研究的通过更高能量(E22)跃迁激发的相干声子相反,这些RBM在(n-m)mod 3 = 1和-1纳米管之间显示出相当的强度。我们还发现了新的非共振激发RBM在E11跃迁以上的~300 meV的激发范围内,我们归因于强激子-声子耦合产生的多声子副本。
2009-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelastic conversion in integrated YIG nanostructures
Delft University of Technology(代尔夫特理工大学);Institute of Magnetism of NAS and MOS of Ukraine(乌克兰国家科学院和教育部磁性研究所);RWTH Aachen University(亚琛工业大学);Max Planck Institute for the Science of Light(马克斯·普朗克光科学研究所);Luxembourg Institute of Science & Technology (LIST)(卢森堡科学与技术研究所);Université Grenoble Alpes(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);CEA(法国原子能和替代能源委员会);CNRS(法国国家科学研究中心);Grenoble INP(格勒诺布尔理工学院);Spintec(自旋电子学与技术中心);WPI-AIMR, Tohoku University(东北大学世界顶尖科学研究学院);University of the Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
本研究通过优化YIG环结构参数,实现了磁弹性模式的高效共振耦合,为可调频率转换器件的设计提供了新途径。
2026-02-24 cond-mat.mes-hall
Insights into vibrational and electronic properties of MoS$_2$ using Raman, photoluminescence and transport studies
我们回顾了单层和多层MoS $_2$的振动和电子性质,以了解它们的共振和非共振拉曼散射结果。特别是,光学模式和低频剪切和层呼吸模式显示出显着的依赖于MoS $_2$层的数量。此外,在场效应晶体管中使用顶选通实现的MoS $_2$单层的电子掺杂由于依赖于电子-声子耦合而不同地使两个光学模式A $_{1g}$和E $^1_{2g}$重新归一化。与载流子迁移率,肖特基势垒在MOS $_2$ -金属接触垫和介电环境的修改的问题得到解决。讨论了单层MoS $_2$在布里渊区K点处的两个激子的直接光学跃迁及其随温度和压力的稳定性。最后,讨论了准粒子(trion)谱移的费米能级依赖性。
2014-11-01 cond-mat.mes-hall
Moiré-induced Vibrational Coupling in Double Walled Carbon Nanotubes
莫尔条纹是在扭曲的晶体双层中附加的长程周期性。已知它们从根本上改变了层的电子状态,但到目前为止还没有讨论过对它们的机械和振动特性的类似影响。在这里,我们表明,莫尔电位的径向呼吸模式在双壁碳纳米管(DWCNT)的移动。频率的变化预期与由莫尔图案引起的光学跃迁能量的偏移成比例。为了验证我们的模型,我们进行了共振拉曼散射纯化和分类的半导体DWCNTs。我们发现,径向呼吸模式转移高达14厘米$^{-1}$高的能量,其次是光学跃迁能量位移高达200毫电子伏,以降低能量,相比,单壁管。我们展示了如何确定强耦合条件DWCNTs从他们的声子频率和构建Kataura图,以帮助他们未来的实验任务。
2021-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coupling microwave photons to topological spin-textures in Cu$_2$OSeO$_3$
拓扑保护的纳米级自旋纹理,被称为磁skyrmions,具有粒子般的性质和功能涌现的磁性效应。在大块的立方体氦磁体中,不同的Skyrmion共振模式已经被使用类似于自旋电子学中的铁磁共振的技术识别出来。然而,微波光子和Skyrmion共振模式之间的直接光-物质耦合尚未得到证实。利用两个不同的腔系统,我们实现观察到的腔谐振模式和两个谐振skyrmion模式,逆时针旋转和呼吸模式,在散装铜$_2$ OSeO $_3$之间的直接相互作用。对于这两种谐振模式,我们发现在57 K的最大耦合强度表示的腔线宽在简并点的增强。我们研究了在预期的skyrmion相的有效耦合强度作为温度的函数。我们属性的最大有效耦合强度的存在下,大量的skyrmion,相应地,一个完全稳定的skyrmion晶格。我们的实验结果表明,光子和磁skyrmions的共振模式之间的耦合依赖于这些拓扑粒子的相对密度,而不是在系统中的纯自旋数。
2021-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Semi-inverse method in nonlinear mechanics: application to couple shell- and beam-type oscillations of single-walled carbon nanotubes
我们证明了有效的半逆渐近方法属于不同分支的CNT振动谱的非线性正常模式的共振相互作用的应用。在梁和周向弯曲模态1:1共振的条件下,得到了描述耦合定态的动力学方程。后者的特征在于能量沿圆周坐标的非均匀分布。所得方程的非定常解对应于能量分布的缓慢变化。结果表明,所考虑的共振过程的充分描述可以实现在域变量。它们是壳型和梁型简正模态的线性组合。使用这些变量,我们不仅分析了非线性正常模式,但也限制相轨迹描述强非平稳动力学。所考虑的共振过程的振荡幅度增长的演变进行了分析,通过相图方法和验证的数值积分的各自的动力学方程。
2017-04-02 cond-mat.mes-hall
Resonance effects in the Raman scattering of mono- and few layers MoSe$_2$
使用共振拉曼散射光谱与25个不同的激光线,我们描述的拉曼散射光谱的单层和多层2 H-二硒化钼(MoSe $_2$),以及不同的共振影响最显着的功能。对于高能声子,A-和E-对称型声子与MoSe $_2$的A和B激子呈现共振,并且当在接近C激子能量的较高能量激发时,强度显著增加。我们观察到对称性相关的激子-声子耦合主要影响低能刚性层声子模式。多层膜的剪切模式显示出与C激子的明显共振,而呼吸模式具有随激发激光能量而增长的强度,表明与能量高于C激子的电子激发的共振。
2016-03-16 cond-mat.mes-hall
Splitting of interlayer shear modes and photon energy dependent anisotropic Raman response in $N$-layer ReSe$_2$ and ReS$_2$
利用超低频显微拉曼光谱研究了$N$ -层间二硒化物(ReSe $_2$)和二硫化硒化物(ReS $_2$)的层间声子模.这些过渡金属二硫属化物表现出稳定的畸变八面体(1 T ')相,具有显著的面内各向异性,导致(面内)层剪切模式的相当大的分裂。与层间剪切模式和(面外)层间呼吸模式的测量频率相关联的扇形图由有限线性链模型完美地描述,并允许确定层间力常数。对于ReSe $_2$和ReS $_2$发现几乎相同的值。后者明显小于石墨和三棱柱中报道的层间力常数,但在同一数量级上(2 Hc)过渡金属二硫属化物(例如MoS $_2$,MoSe $_2$,MoTe $_2$、WS $_2$、WSe $_2$),证明了范德华相互作用在$N$层ReSe $_2$和ReS $_2$。面内各向异性导致所有拉曼模式的强度的复杂角度依赖性,其可以凭经验用于确定晶体取向。然而,我们也证明了拉曼响应的角度依赖性极大地依赖于入射光子能量,从而揭示了ReSe $_2$和ReS $_2$中共振激子-声子耦合的重要性。
2016-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci