Analysis of magic lengths in growth of supported metallic nanowires
金属纳米线可以表现出迷人的物理特性。这些独特的性质通常主要源于自由电子在势阱中的量子限制，而电子-电子相互作用并不起决定性作用。最近的实验研究表明，生长在Ge（001）表面的自组装Ir纳米线具有很强的长度偏好：纳米线长度是4.8 nm的整数倍。在本文中，一个自由电子-气体模型的几何形状对应的纳米线被用来分析这些优选或魔术长度的选择。该模型表明，包含偶数的自由电子在Ir纳米线对应于这些神奇的长度，一旦考虑到电子溢出效应。该模型还表明，纳米线的稳定性随着其长度的增加而减小，从而表明为什么在实验中没有观察到长的纳米线。它还表明，在纳米膜的几何形状中的量子尺寸效应的通用结果是不足以准确地描述在相当不同的纳米线的几何形状，其中的横向尺寸小于电子费米波长的长度选择。最后，对Ge（001）表面上Au单原子链的生长进行了分析。与Ir纳米线相比，该模型表明Au链的稳定性强烈依赖于其电子溢出。
2014-04-06 cond-mat.mes-hall
Electron-phonon coupling and longitudinal mechanical-mode cooling in a metallic nanowire
本文研究了细悬金属线中的电子-声子耦合，其中声子模被限制在一维，而电子的行为是三维的。明确的理论结果相关的已知的散装性能。我们发现，纵向振动模式可以通过电子隧道制冷冷却远低于浴温度提供的机械品质因数的模式是足够高的。所得结果适用于可行的实验配置。
2007-10-01 cond-mat.mes-hall
Heat diodes made of quantum dots embedded in nanowires connected to metallic electrodes
将量子点阵列（QDA）嵌入到连接到金属电极的非均匀纳米线中，显示出电子热整流效应，这归因于温度偏置引起的热电压和具有破缺的空间反转对称性的QDA。量子点的阶梯能级可以被控制为分别在正向和反向温度偏压下电子的共振和非共振输运。以双量子点为例，阐明了电子库仑相互作用对热二极管整流效率的影响。我们发现，要实现高效率的高温电子热二极管，减少声子热流是很重要的。
2017-06-20 cond-mat.mes-hall
Metallic and semi-metallic <100> silicon nanowires
用<100>密度泛函方法研究了以体硅为芯沿-方向生长的硅纳米线.两个表面重建占主导地位的探索后的一大部分纳米线重建的相空间。尽管他们的能量等价，重建之一被发现是强金属，而另一个是半金属。这种电子结构行为由每个重构的特定表面状态决定。这些结果意味着为了获得良好的导电Si纳米线，不需要掺杂。
2004-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum fluctuations in the cohesive force of metallic nanowires
基于Stafford等人最近提出的窄金属收缩中凝聚力的自由电子模型，我们计算了cohesion内聚力相对于伸长的量子涨落。涨落主要由费米能附近的态控制，从而解释了它们的量级为λ_F/lambda_F的明显普遍性。我们提出了一个简单的几何形状的力的波动的数值结果，并表明，它们是很好地描述的贡献的几个经典的周期轨道的Balian-Bloch轨迹公式的态密度的横向运动。
1999-02-21 cond-mat.mes-hall
Modeling surface roughness scattering in metallic nanowires
Ando的模型提供了一个严格的量子力学框架的电子表面粗糙度散射的基础上，详细的粗糙结构。我们将这种方法应用到金属纳米线和改进的模型引入表面粗糙度分布函数的平均表面粗糙度矩阵元素的解析表达式的有限域。这种方法适用于任何粗糙度尺寸，并超出了常用的Prange-Nee近似。的电阻率标度是从自洽弛豫时间的玻尔兹曼输运方程的解决方案，并比较Prange-Nee的方法和其他已知的方法。结果表明，在一定直径下，通过在输运方向上的正、负动量费米能级之间实现较大的动量隙，可以获得电阻率的显著下降。
2015-09-14 cond-mat.mes-hall
Chiral Surface Plasmon Polaritons on Metallic Nanowires
线偏振光入射到纳米线的末端，激发三种特定的纳米线波导模式的相干叠加，可以产生手性表面等离子激元（SPP）。由SPP倏逝场激发的量子点荧光获得的单个纳米线上的手性SPP图像揭示了我们的理论模型中预测的手性。手性SPP的螺旋周期的旋向性和空间范围取决于输入偏振角和纳米线直径以及介电环境。手性保留在自由空间输出波，使金属纳米线的圆偏振光子的宽带宽的亚波长源。
2011-05-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Force, charge, and conductance of an ideal metallic nanowire
研究了在两个宏观金属电极之间形成的金属纳米线的导电和力学性能。二维和三维线与W（ide）-N（箭头）-W（ide）的几何形状建模的自由电子近似硬壁边界条件。隧道和量子尺寸效应的处理完全使用散射矩阵形式主义。当金属丝被拉伸到断裂点时，张力出现E_F/lambda_F量级的振荡，这种振荡与电导的量子化跳跃同步。的力和电导被示出为基本上是独立的宽部分（电极）的宽度。精确的结果进行了比较绝热近似;后者被发现高估的隧道效应，但仍然给出了定性合理的结果长度L>> λ_F的纳米线，即使是这种突然的几何形状。除了力和电导，纳米线的净电荷的计算和屏蔽的影响包括在线性响应理论。介观电荷波动的顺序e的预测是强烈相关的介观力的波动。费米能的局域态密度表现出与力和电导的精细结构相关的非平凡行为，表明将整个导线视为介观系统而不是仅处理狭窄部分的重要性。
1998-09-23 cond-mat.mes-hall
Electronic resonance states in metallic nanowires during the breaking process simulated with the ultimate jellium model
利用自洽密度泛函理论中的最终jeldom模型研究了金属纳米线的拉伸和断裂过程。在这个模型中，正背景电荷变形以跟随电子密度，并且能量最小化决定了系统的形状。然而，我们通过假设绕线轴的旋转不变性来限制线的形状。首先，我们研究了无限导线的稳定性，并表明，量子力学壳结构稳定的统一的圆柱形几何在给定的魔术半径。接下来，我们专注于有限的纳米线支持的铅建模冻结收缩体积外的均匀线的形状。我们利用绝热近似和WKB透射公式计算了伸长过程中的电导。我们还观察到相关的伸长力的振荡。在拉伸过程的不同阶段，出现两种电子结构：一种是在整个导线中具有扩展状态，另一种是在收缩中具有原子团簇状单元并具有良好的局域化状态。我们讨论这些结构的起源。
2002-09-03 cond-mat.mes-hall
Surface Plasmon Assisted Kondo Resonances on a Metallic Nanowire
在这封信中，我们提出了一个实验来测量吸附在金属纳米线表面的磁性原子的近藤效应。除了传统的sp-d杂化，通过在纳米线上引入局域表面等离子体激元的强电磁场，我们发现有可能观察到由表面等离子体激元辅助的sp-d电子转移过程。由于纳米线的良好的表面积与体积比，这里的近藤共振将在微分电导与偏置电压曲线中显示为多个反共振。
2006-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Metallic beta-phase silicon nanowires: structure and electronic properties
采用密度泛函理论研究了表面封端氢原子的两种不同取向的β-Sn相硅纳米线的能带结构和能量稳定性.结果表明，β-Sn纳米线相对于α-金刚石纳米线具有零带隙的亚稳态。所研究的线的相对能量倾向于β-Sn相中的体硅晶体的能量。
2009-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Discrete thinning dynamics in a continuum model of metallic nanowires
透射电子显微镜实验最近观察到金金属纳米柱以离散方式变薄：一个扭结-一个原子层的顺序的步骤-在一端成核，然后沿着线移动，留下一个更薄的圆柱体在它后面。在本文中，我表明，一个类似的变薄过程发生在纳米级自由电子模型，纳米线的结构和动力学模型，它精确地处理电子限制效应，同时用连续体代替原子结构。电子壳层效应，以前被证明是负责稳定的电线与魔术半径，有利于形成扭结连接魔术圆柱。一个丰富的扭结动力学，包括扭结间的相互作用encursible和实验观察到的相似。
2007-04-17 cond-mat.mes-hall
Half-Metallic Silicon Nanowires: Multiple Surface Dangling Bonds and Nonmagnetic Doping
通过第一性原理密度泛函理论计算，发现氢钝化的[100]方向多表面悬挂键（SDB）和硼掺杂的硅纳米线（SiNW）可以具有100%自旋极化的半金属基态，并且半金属性对外部电场具有很强的抵抗能力.在各种SDB的情况下，H钝化的SiNW也可以是铁磁或反铁磁半导体。本研究不仅提供了一种可能的路线，工程师半金属硅纳米线不包含磁性原子，但也揭示了操纵纳米线的自旋相关的性质，通过表面钝化。
2009-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of Spatial Optical Solitons in Metallic Nanowire Materials
我们研究了嵌入克尔型材料中的金属纳米线阵列支撑的空间光孤子。使用有效介质模型描述纳米线阵列，并将其视为连续介质。结果表明，空间孤子的形成所需的条件是根本不同的存在下的纳米线，特别是在有效介质模型空间孤子是允许在纳米线材料中，只有在情况下的主机材料是一个“自散焦”材料。证明了特征孤子束宽与光子态的等距面的双曲性程度有关，并且足够强的电场振幅可以产生亚波长的孤波。
2013-03-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Fabrication and Characterization of Metallic Nanowires
使用扫描隧道显微镜（STM）形成的纳米尺度（颈部）的金属收缩的形状取决于制造过程。使颈部经受重复的塑性形变循环使得可以获得长颈部或纳米线。点接触光谱的结果表明，这些长颈是相当结晶，表明重复循环的塑性形变作为一个“机械退火”的颈部。
1997-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Analytical solutions to zeroth-order dispersion relations of a cylindrical metallic nanowire
用近似方法解析求解了圆柱形金属纳米线的零阶复色散关系。解析解对于色散关系中频率接近表面等离子体频率的部分是有效的。解析解可以很好地描述表面等离子体激元（SPP）的回弯，证实了回弯是由金属欧姆损耗引起的。本文还建议利用色散关系中的后弯点来测量金属欧姆损耗。
2011-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resistivity scaling and electron relaxation times in metallic nanowires
我们研究了纳米尺寸金属线由于表面粗糙度和晶界的电阻率缩放，目前的主要原因，在纳米尺度的互连电子散射。电阻率已得到与玻尔兹曼输运方程，采用弛豫时间近似（RTA）的分布函数和导电电子的有效质量近似。弛豫时间的精确计算，使用费米的黄金法则，导致在一个正确的弛豫时间为每个子带状态有助于运输。一般来说，弛豫时间强烈依赖于子带状态，这在以前的工作方法中仍然不清楚。电阻率缩放得到不同的粗糙度和晶界属性，显示出很大的差异，缩放行为和弛豫时间。我们的模型清楚地表明，电阻率主要由晶界散射，很容易超过表面粗糙度的贡献的10倍。
2015-06-09 cond-mat.mes-hall
Identification and characterization of icosahedral metallic nanowires
我们提出并讨论了一种算法来识别和表征长二十面体结构（交错的五边形纳米线与1-5-1-5原子结构），出现在分子动力学模拟的金属纳米线的不同物种进行拉伸。该算法的使用允许识别形成二十面体结构的五边形环以及确定其数量和五边形纳米线的最大长度。该算法与一些理想的结构进行了测试，以显示它的能力，以区分五边形环和其他环结构。我们将该算法应用于温度范围在4K和865 K之间的Ni纳米线，沿着[100]方向拉伸。我们统计研究了五边形纳米线的形成，得到了最大长度和环数随温度的分布。五角形纳米线的最大长度分布呈尖峰状，尖峰位于固定的距离处，其间距对应于相邻两个五角环之间的距离.
2008-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carrier dynamics in ultrathin gold nanowires: Role of Auger processes
金属纳米结构中的载流子动力学受到其限制尺寸的强烈影响。尺寸为$\sim 2$ nm的金纳米颗粒位于分离金属和非金属行为的边界。在这项工作中，我们报告的载流子动力学在高纵横比的金纳米线（Au UNWs）的平均直径$\sim$ 2 nm使用泵（3.1 eV）和相干白光连续作为探针在1.15 eV至2.75 eV的光谱范围内。在极端激发状态下，金纳米线中的瞬态载流子动力学比通常使用的双温模型预测的要慢。我们确定了俄歇辅助载流子加热过程，减缓了热载流子冷却动力学。拟合的数据的速率方程模型产生的金纳米结构的俄歇系数的估计。
2019-09-04 cond-mat.mes-hall
Extreme nonlinear optical enhancement in chalcogenide glass fibers with deep-subwavelength metallic nanowires
提出了一种硫系金属纳米光纤。这种混合型纳米线嵌入了一个周期性的三角形深亚波长金属纳米线阵列，以蝴蝶结的形式设置。我们的模拟表明，所提出的纳米结构光纤支持引导集体等离子体激元模式，使亚波长场约束和极端的非线性光-物质相互作用，比可比直径的裸硫属化物纳米线大得多。这都是用小于3%体积的金属含量实现的。
2011-03-23 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph physics.optics
Interplay of size and Landau quantizations in the de Haas-van Alphen oscillations of metallic nanowires
我们研究了尺寸量子化和朗道量子化之间的相互作用，在德哈斯-范阿尔芬振荡的清洁，金属纳米线在纵向磁场的“硬”边界条件，即那些一个无限的圆井，而不是“软”抛物线限制边界条件先前处理亚历山德罗夫和卡巴诺夫（物理评论快报。{ \bf 95}，076601（2005）（AK））。我们发现，在软边界条件下，存在{ \em 2}个基频，而不是在体相系统中发现的1个基频和AK发现的3个基频。此外，我们发现，额外的“魔术共振”的AK也可以观察到在无限好的情况下，虽然他们现在阻尼。我们还比较了数值生成的能量谱的无限势阱与我们的解析近似，并比较两种模型的热力学量的振荡部分的计算。
2007-07-27 cond-mat.mes-hall
Diversity of anisotropy effects in the breakup of metallic FCC nanowires into ordered nanodroplet chains
我们已经分析了所表达的表现形式的表面能密度的各向异性的动力学的纳米线，打破成脱节的集群时，退火低于其熔化温度。断裂过程中的不同温度和取向的纳米线轴相对于其内部的晶体结构使用Monte Carlo动力学方法进行了研究。我们还提出了一个近似的分析模型的不稳定性的纳米线。通常，实验结果的解释是指由Nichols和Mullins的理论模型，这是基于液体射流的瑞利不稳定性的概念。在这两种情况下，不考虑表面能密度的各向异性的理论预测具有半径r的纳米线/液体射流分裂成具有平均长度Λ= θ r的碎片。然而，观察到的值Λ/r经常偏离9，要么偏离到更低的值，要么偏离到更大的值（高达24-30）。我们的结果解释了各种观察到的破碎的特点和显着的变化，其参数的值取决于实验条件。特别是，由纳米线的表面的原子与周围的自由原子层形成的结果，他们相当密集的升华，这发生在许多情况下，交换的模棱两可的作用进行了研究。我们已经证明，这种交换既可以导致参数Λ/r的减小，也可以导致参数Λ/r的显著增大。所获得的结果可能是潜在的应用，如基于有序纳米颗粒链的光波导的发展有用。
2020-03-26 cond-mat.mes-hall
Temperature dependence of the resistance of metallic nanowires (diameter $\geq$ 15 nm): Applicability of Bloch-Grüneisen theorem
我们在4.2K-300 K的温度范围内测量了直径为15 nm-200 nm的Ag和Cu纳米线的电阻（和电阻率），具体目的是评估Bloch-Grüneisen公式在这些纳米线中的电子声子电阻率的适用性。通过电沉积在聚合物模板内生长线。我们发现所有样品的电阻在T=4.2K时都达到一个剩余值，并且在整个温度范围内电阻随温度的变化都符合Bloch-Grüneisen公式，并有一个明确的输运德拜温度（$Θ_{R}$）。对于直径为15 nm的Ag纳米线，从拟合获得的德拜温度的值位于体值的8%以内，而对于相同直径的Cu纳米线，德拜温度显著小于体值。发现纳米线中的电子-声子耦合常数（通过$α_{el-ph}$或$α_{R}$测量）具有与本体相同的值。随着金属丝直径的减小，金属丝的电阻率增加。导线电阻率的这种增加可能归因于传导电子的表面散射。镜面反射率p估计为约0.5。观察到的结果使我们能够从电阻准确地获得双折射率，并为我们提供了一种获得测量阵列（在模板内生长）内的确切导线数量的方法。
2006-07-26 cond-mat.mes-hall
The impact of metallic contacts on spin-polarized photocurrents in topological insulator $\text{Bi}_2\text{Se}_3$ nanowires
近年来，一种新的量子相--拓扑绝缘体在各种材料中得到了生动的研究。其独特的能带结构允许基于圆形光电流效应的自旋极化电流的光学产生和控制。在本文中，我们通过驱动光波的偏振态来产生和区分不同的光电流贡献。我们讨论了螺旋度相关的自旋极化电流和极化无关的热电流的空间分辨地图，专注于拓扑绝缘体/金属接触界面的影响。我们观察到两个电流的贡献显着增强的电流值在拓扑绝缘体/金属接触界面，而且偶极分布的自旋极化电流接近接触。我们讨论了热电压作为一个三材料塞贝克效应的一般行为，并解释了由空间电荷区域的拓扑绝缘体/金属接触界面中产生的光电子的加速增强值。此外，我们解释了温度梯度与自旋能斯特效应作为一个可能的起源的增强和偶极子样分布的自旋极化电流。
2021-01-22 cond-mat.mes-hall
Quantum Necking in Stressed Metallic Nanowires
当宏观金属丝受到拉伸应力时，它会随着伸长而平滑地颈缩。我们发现，纳米线的半径与费米波长显示显着不同的行为。使用流体动力学的概念，偏微分方程的纳米线的形状演变来自半经典的能量泛函，包括电子壳层效应。一个丰富的动力学涉及运动和相互作用的扭结连接局部稳定的半径被发现，一类新的普遍的平衡形状的预测。
2003-07-14 cond-mat.mes-hall nlin.PS physics.flu-dyn
Determining the position of a single spin relative to a metallic nanowire
电子电路附近的单个顺磁缺陷的纳米尺度定位是实现具有强自旋-微波光子耦合的混合量子器件的重要步骤。在这里，我们展示了一个阵列的个别NV中心附近的金属纳米线沉积在衬底上的金刚石的制造。我们确定每个NV中心的相对位置与$\sim$ 10\，nm的精度，使用它作为一个矢量磁强计来测量通过直流电流通过导线产生的磁场。
2020-11-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Atomistic calculation of the thermoelectric properties of Si nanowires
在0 ~ 1000 K的温度范围内计算了1.6 nm厚[100]晶向Si正方形纳米线的热电性质，并考虑了原子间的电子-声子相互作用.在我们的模型中，[010]和[001]面被氢钝化，并且在纳米线表面存在Si-Si二聚体。电子结构采用sp^3自旋轨道耦合原子第二近邻紧束缚模型计算。声子色散计算Brenner型的价力场模型。本文提出了一个从次近邻紧束缚模型计算电子-声子矩阵元的方案。基于费米黄金法则，将电子和声子本征态结合起来，得到了电子-声子跃迁速率。弹性和非弹性散射过程都考虑在内。利用Orthomin迭代法得到的线性化Boltzmann输运方程的解计算了输运特性的温度依赖性。在室温下，电子迁移率为195 cm ^2/（Vs），并随温度升高而增加，而浓度为n=10^19 cm^-3的n型掺杂的电子迁移率ZT达到0.38。
2014-06-27 cond-mat.mes-hall
On mesoscopic forces and quantized conductance in model metallic nanowires
利用局域密度泛函壳修正方法研究了凝胶模型纳米线的能量和电导。与其他有限尺寸费米子系统的研究类似，例如，简单金属团簇或He-3团簇，我们发现作为其半径（横向约化维数）的函数的线的能量导致形成自选择魔线构型（MWC，即，具有增强的稳定性的线半径的离散序列），源自电子光谱的量子化，即形成子带，其是簇中电子壳层的类似物。这些能量的变化导致了从纳米线的一个MWC到另一个MWC的转变所需的力的振荡，并且与纳米线的量子化电导（单位为2*e^2/h）的逐步变化直接相关。
1999-06-01 cond-mat.mes-hall nucl-th
Majorana Fermions in Topological Superconducting Metallic Nanowires probed by a Superconducting Condensate
我们报告了几个低温实验支持的存在下，马约拉纳费米子的超导铅纳米线制造的扫描隧道显微镜。这些纳米线是由压痕过程产生的STM针尖和样品之间的连接桥梁。我们在这里表明，通过控制调谐的纳米线区域的几何形状，其中超导性是由施加的磁场限制，在这些情况下获得的电导曲线是拓扑超导性和马约拉纳费米子的指示。这种行为的最突出的特点是出现了零偏置峰的电导曲线，叠加在一个正常的金属和超导体之间的Andreev制度的电导的背景特性。当施加大于铅体临界场的磁场时，部分纳米线出现零偏压峰。这个场驱动其中一个电极进入正常状态，而另一个电极（尖端）在其顶点保持超导状态。同时，在纳米尺度的连接纳米线中出现了拓扑超导态。
2013-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
On the properties of surface reconstructed silicon nanowires
我们研究通过密度泛函计算的侧表面重建的作用，在确定硅纳米线的电性能<100>。不同的横向重建探索通过放松所有的纳米线与晶体体硅结构和所有可能的理想刻面，对应于1.5 nm的平均直径。我们表明，重建诱导形成无处不在的表面状态，变成半金属或金属线。
2004-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear Dynamics of Metallic Nanofabrication
利用流体动力学的概念，从包含电子壳层效应的半经典能量泛函出发，导出了金属纳米线形状演化的偏微分方程。一个丰富的动力学，涉及运动和相互作用的扭结连接局部稳定的半径，导致形成的线，其平衡形状是普遍的，并由一个圆柱形的部分连接到波纹状的铅。平衡形状的普遍性可以为最近实验中观察到的圆柱形纳米线的形成提供解释。
2004-06-16 cond-mat.mes-hall
Anomalous metallic phase and reduced critical current in superconducting nanowires due to inverse proximity effect
本研究揭示了超导细 wire 中金属接触诱导的反近邻效应导致异常金属相和临界电流降低的现象，为理解介观超导体提供了新视角。
2025-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electronic Transmission Through Metallic Nanowires: Generalized Scattering Matrix Approach
本文提出了一种求解三维电磁散射问题的简单有效的方法，该方法可以很好地描述亥姆霍兹方程。所使用的矩阵代数提供了出色的稳定性对结的数量，以及很大的计算速度。矩阵截断法产生一个简单的单参数收敛过程。随后，电子通过金属纳米线的输运的一些方面进行了研究，通过使用Landauer散射的电导方法。我们预测目前的涡环模式的存在，由于足够尖锐的窄宽连接原子大小的点接触。散射中心之间的纵向共振为理解理想单原子接触中的负微分电阻提供了一个简单的物理图像。具有高几何完美性的相对长的纳米线-如最近通过透射电子显微镜观察到的那些-被建模，在给定的入射能量间隔下表现出共振隧穿和全反射。
2000-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Energetics, forces, and quantized conductance in jellium modeled metallic nanowires
利用基于局域密度泛函的壳层修正方法研究了Jelton模型纳米线的能量学和量子化电导，扩展了我们以前对均匀形状纳米线的研究[C. Yannouleas和U. Landman，J.Phys.Chem.B101，5780（1997）]涉及包含可变形状收缩区域的线。作为体积守恒的长度的函数的线（钠）的能量学，螺旋形收缩导致形成自选择的魔线配置。能量的变化会导致拉长金属丝所需的力发生振荡，并与纳米线电导的阶跃变化（单位为2e^2/h）直接相关。的能量和力的振荡模式，并在电导的相关逐步变化示出，数值和通过半经典分析，以占主导地位的横向状态的量子化光谱在最窄的部分的收缩线。
1998-06-08 cond-mat.mes-hall nucl-th
Breakdown Current Density in BN-Capped Quasi-1D TaSe3 Metallic Nanowires: Prospects of Interconnect Applications
我们报告的调查结果的载流能力的纳米线制成的准一维范德华金属三硒化钽覆盖准二维氮化硼。化学气相传输方法，然后化学和机械剥离，用于制造毫米长的TaSe 3线的横向尺寸在20至70 nm的范围内。电气测量表明，TaSe 3/h-BN纳米线异质结构的击穿电流密度超过10 MA/cm 2，比铜的击穿电流密度高出一个数量级。一些器件表现出有趣的台阶状击穿，这可以用纳米线的原子线束结构来解释。TaSe 3的准一维单晶性质导致低表面粗糙度和不存在晶界;这些特征可能使这些线的横向尺寸缩小到几nm范围内。这些结果表明，准一维范德瓦尔斯金属具有潜在的应用在最终缩小的本地互连。
2016-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Insulating, metallic and superconducting behavior in a single nanowire
在具有减小的维度的系统中，量子涨落对电子传导具有强烈的影响，即使在非常低的温度下。在超导体中，这是特别有趣的，因为超导电子的相干态与这些波动强烈相互作用，因此是研究它们的敏感工具。在本文中，我们报告的超导纳米线在量子相位滑移制度的全面测量。使用本征电迁移过程中，我们已经开发出一种方法来降低光刻制造的高电阻纳米线的电阻在原位和小的连续步骤。在低温下，我们观察到临界（库仑）封锁电压和超导临界电流，取决于纳米线的正常状态电阻，与理论模型吻合良好。在这两个制度之间，我们发现一个连续的过渡显示出非线性金属的行为。所报道的本征电迁移技术并不限于低温，因为我们发现在室温下也有跨越三个数量级的电阻的类似变化。除了超导量子线路之外，这种降低电阻的技术也可以应用于现代电子电路。
2020-06-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermal Diffusivity in Metallic Nanowire Aerogels
University of Tennessee（田纳西大学）；Georgetown University（乔治城大学）
本研究通过冷冻铸造和机械压实合成银/铜纳米线气凝胶，发现热扩散率强烈依赖线径且随密度增加反常降低近300倍，揭示其不能视为均匀块体材料，致密化仅压缩孔隙而保持导电网络拓扑。
2026-10-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microstructure-Dependent Particulate Filtration using Multifunctional Metallic Nanowire Foams
本研究开发了基于多孔金属纳米线泡沫的多功能过滤平台，探究微观结构对深亚微米颗粒过滤性能的影响，发现纳米线密度、直径等因素关键决定PM₀.₃捕获效率，且铜泡沫具备超高效抗菌性，为优化高效多功能过滤介质提供了新方向。
2024-07-20 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
$g$-factor anisotropy in nanowire-based InAs quantum dots
半导体量子点中电子$g$因子的确定和控制是现代自旋电子学和基于自旋的量子计算概念的基本前提。我们研究了无堆垛层错InAs纳米线上两个金属接触之间形成的量子点中的$g$因子对外部磁场取向的依赖关系。我们从近藤共振的分裂中提取$g$因子，发现它在$|g^*| = 5$和15之间的范围内连续变化。
2013-09-03 cond-mat.mes-hall
Probing the Statistical Validity of the Ductile-to-Brittle Transition in Metallic Nanowires Using GPU Computing
我们对金纳米线的伸长和断裂进行了大规模的统计分析（> 2000次独立模拟），探索了最近提出的随着纳米线长度增加而发生的延性到脆性转变的有效性和范围[Wu et.例如，Nano Lett.，12，910-914（2012）]。为了促进高吞吐量的模拟方法，我们实现了二阶矩近似的紧束缚（TB-SMA）的潜力HOOMD-Blue，一个分子动力学包，运行在大规模并行图形处理单元（GPU）。在统计意义上，我们发现，纳米线服从韧性到脆性模型相当好，但是，我们观察到几个意想不到的功能，从模拟，建立在我们的理解的韧性到脆性的转变。首先，偶尔的故障行为观察到定性不同于模型预测的预测，这是由于随机的热运动的Au原子，并发生在温度低至10 K。此外，我们还发现，使用经典位错理论开发的韧脆模型，适用于直径小至3 nm的纳米线。最后，我们证明了纳米线的临界长度是较高的，在298 K相对于10 K，结果是没有预测的韧脆模型。这些结果提供了调整纳米线故障和结构的实用设计策略，也表明GPU计算是一个很好的工具，研究需要大量的独立轨迹，以充分表征系统的行为。
2013-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emissivity by Design: Geometric Mesh Inductance Governs Thermal Radiation in Metallic Nanowire Networks
University of Liège（列日大学）
该研究揭示金属纳米线网络热辐射特性由线间平均间隙调控，建立几何电感理论重现实验数据，确定线间间隙为核心设计变量。
2026-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stability of Metal Nanowires at Ultrahigh Current Densities
本文提出了一种适用于有限偏压下金属纳米线中弹道非平衡电子分布的广义巨正则势。库仑相互作用在自洽的哈特里近似中处理，以确保规范不变性。使用这种形式主义，我们调查的稳定性和凝聚力的金属纳米圆柱体在高电流密度。线性稳定性分析表明，具有一定{ \em魔电导值}的金属纳米线可以支持高达10^11 A/cm ^2的电流密度，这将蒸发宏观金属片。这一发现与金纳米线的实验研究一致。有趣的是，我们的分析还揭示了重入稳定区的存在--只有在施加偏压的情况下才稳定的几何形状。
2005-06-07 cond-mat.mes-hall
Contribution of defects to the spin relaxation in copper nanowires
通过仔细分析横向自旋阀中的电荷和自旋输运随温度和厚度的变化，对铜（Cu）纳米线中自旋弛豫的贡献进行了量化。自旋翻转散射的温度依赖性仅来自与声子的散射，如在散装铜，而我们确定的主要温度无关的贡献的纳米线中的缺陷的晶界。在低温下的自旋扩散长度的Cu中发现一个令人困惑的最大值，这可以解释的磁性杂质的存在。这里提出的结果表明，在金属纳米结构，否则受限于限制效应，提高自旋输运的路线。
2013-04-03 cond-mat.mes-hall
Electron transport properties of sub-3-nm diameter copper nanowires
密度泛函理论和密度泛函紧束缚模型电子输运在铜纳米线的直径约为1 nm和3 nm的不同的晶体取向和表面终止。铜纳米线研究被发现是金属的直径，晶体取向和/或表面终止无关。电子传输高度依赖于晶体取向和表面终止。沿[110]晶轴取向的纳米线始终表现出最高的电子传输，而表面氧化的纳米线显示出显着降低的电子传输相比，未终止的纳米线。每单位面积的传输计算在每种情况下，对于一个给定的晶体取向，我们发现，这个值随直径的未终止的纳米线，但在很大程度上不受直径在表面氧化的纳米线的尺寸制度考虑。传输路径图表明，传输是在未终止的纳米线的表面比内部的纳米线和纳米线表面的传输显着减少表面氧化。最后，我们提出了一个简单的模型，它解释了每单位面积的传输依赖于直径的基础上传输路径的结果。
2016-09-20 cond-mat.mes-hall
Strictly one dimensional behavior emerging from dispersive two dimensional system: implications on metallic nanowires on semiconducting substrates
研究了半导体基底上 Su-Schreiffer-Heeger 导线的耦合行为，发现对角耦合在满足特定参数条件下可使二维色散系统涌现严格一维性质，为表面重构中的 Luttinger liquid 研究提供理论支持。
2024-04-01 cond-mat.mes-hall
Single-particle and Interaction Effects on the Cohesion and Transport and Magnetic Properties of Metal Nanowires at Finite Voltages
利用广义平均场电子模型研究了有限电压下单粒子和相互作用对金属纳米柱的凝聚力、电子输运和某些磁性的影响。电子-电子相互作用在自洽Hartree近似下处理。结果表明，单粒子效应在cohesion内聚力中占主导地位，而非零的磁导系数和磁张力系数归因于相互作用效应。单粒子效应和相互作用效应对微分电导和磁化率都很重要。
2006-07-12 cond-mat.mes-hall
Charge and spin transport over record distances in GaAs metallic n-type nanowires : I photocarrier transport in a dense Fermi sea
我们研究了用氢化物气相外延法（HVPE）在Si衬底上生长的n型金属GaAs纳米线（掺杂水平约为10^17 cm^-3）中的电荷和自旋输运。这是通过用紧密聚焦的圆偏振光激发纳米线并通过监测强度和圆偏振光谱作为距激发点的距离的函数来完成的。自旋极化的光电子在近带隙光谱中产生了一个明确的特征，与主线不同，这是由于费米海的自旋非极化电子与相同的少数光空穴的复合。在2（微）米的距离，只有主线仍然存在，这意味着光电子已经达到了费米海的电荷热力学平衡。然而，尽管在相应能量的强度谱中不存在线，但在谱中的相同能量处仍然观察到圆偏振，这意味着光电子保持了它们的自旋取向，并且两个自旋库保持不同。作为到激发点的距离的函数的调查表明，取决于激发功率，20%的光电子自旋极化可以在超过20（微）m的记录距离上传输。这一发现对n型掺杂纳米线的长距离自旋输运具有潜在的应用价值。
2020-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Cohesion and conductance of disordered metallic point contacts
在独立电子模型和硬壁边界条件下，研究了二维金属纳米线中点接触的凝聚力和电导。纳米线的所有性质都与电子散射问题的格林函数有关，该问题通过改进的递归格林函数算法精确求解。我们的研究结果证实了以前的方法的基础上的WKB近似长收缩的有效性，但发现一个增强的凝聚力较短的收缩。令人惊讶的是，即使在最后一个电导通道关闭后，内聚仍然存在。对于无序的纳米线，统计分析产生良好定义的峰值的电导直方图，即使当个别电导迹线不显示良好定义的平台。低于整数倍的$2e^2/h$，以及峰高和峰宽的峰的位移，被发现是在良好的协议与基于随机矩阵理论的预测，并类似于实验观察到的。因此，导线几何形状的突然变化对于再现所观察到的电导直方图是不必要的。无序对凝聚力的影响被认为是相当强的，并且对收缩中心处的杂质的特定构型非常敏感。
1999-05-04 cond-mat.mes-hall
Encapsulated Nanowires: Boosting Electronic Transport in Carbon Nanotubes
由于大量光学声子的散射，金属碳纳米管（CNT）的电导率相对于偏置电压迅速饱和。这些主要散射体在原始CNT中的衰减太慢而不能抵消在高电压偏压下增加的产生速率。我们证明，从第一原理，封装的一维原子链内的单壁碳纳米管可以增强衰减的“热”声子提供额外的通道热化。对于具有包封铍的示例系统，声子群体生长的平静使金属CNT的电阻率降低51%。
2017-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Charge and spin transport over record distances in GaAs metallic n-type nanowires : II nonlinear charge transport
我们研究了在Si（111）衬底上通过氢化物气相外延（HVPE）生长的n型金属GaAs纳米线（掺杂水平约为10^17 cm ^-3）中的光生载流子电荷输运。光谱中选定能量的发光强度空间分布的分析使我们能够确定费米海的光电子、少数光空穴和电子的空间分布作为与光激发点的距离的函数。该分析表明，电荷可以在大于25（微）米的记录距离在6K下传输，尽管预期的本地化的少数空穴在由施主浓度的统计波动产生的电势波动。结果表明，运输是受波动的影响很小，因为建立了大的内部电场，强烈增加空穴和电子的迁移率，因此使运输。由于热电子和费米海的发射的空间分布的比较给出了至少三个空间区域的证据，包括在激发点附近的过量的本征电子的区域和这些电子的耗尽的区域在大于2 - 10（微）m的距离取决于激发功率。内部向外的电场增加了波动中光空穴的动能，使得在到激发点的给定距离之后，在波动上发生弹道输运。
2020-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quench, Glow, or Stay Silent: Distance-Controlled Up-Conversion Emission near Metallic Nanowires
Nicolaus Copernicus University in Toruń（托伦哥白尼大学）；Université Bourgogne Europe, CNRS, Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne ICB UMR 6303（勃艮第欧洲大学、法国国家科学研究中心、勃艮第跨学科卡诺实验室）；Institute of Physical Chemistry Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理化学研究所）；Wroclaw University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫科技大学）
研究通过控制NaYF4:Er3+/Yb3+纳米晶体与金属纳米线间距，去除纳米线残留聚合物层并换用聚合物间隔层，实现三种不同相互作用机制转换，为设计功能性纳米光子和传感结构提供基础。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Quantum Suppression of the Rayleigh Instability in Nanowires
利用量子混沌技术，在自由电子模型下对金属纳米线的线性稳定性进行了分析。研究发现，在表面张力作用下，长金属丝的经典不稳定性可以被电子壳层效应完全抑制，从而得到电导率为幻数1，3，5，6，.的稳定圆柱形构型。乘以电导的量子数。我们的结果是定量与最近的实验与碱金属纳米线。
2000-10-30 cond-mat.mes-hall nlin.CD physics.flu-dyn
