Strain engineering of magnetic states of vacancy-decorated hexagonal boron nitride
具有可调磁态的新型材料在下一代自旋电子器件的发展中起着重要的作用。本文采用密度泛函理论计算研究了双轴应变对空位修饰六方氮化硼（h-BN）单分子膜电子性质的影响。我们发现，应变可以导致具有硼空位或双空位的h-BN单层的磁状态的切换。我们的发现为低维自旋电子器件的操作提供了一条新的途径。
2013-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Attachment of colloidal nanoparticles to boron nitride nanotubes
将纳米颗粒非共价地连接到一维系统如氮化硼纳米管以形成复合材料具有强烈的兴趣。这些材料的组合可能用于催化，太阳能电池或水分解。此外，可以在这样的系统中研究组分之间的电荷转移的基本方面。我们报告的合成和表征的纳米复合材料的基础上，半导体纳米粒子直接和非共价连接到氮化硼纳米管。氮化硼纳米管被简单地整合到相应的纳米颗粒的胶体合成中。用PbSe，CdSe和ZnO纳米颗粒覆盖了从近红外到紫外范围的宽范围的半导体带隙。实现了具有这些半导体纳米颗粒的氮化硼纳米管的高表面覆盖率，同时发现具有金属纳米颗粒的类似原位方法不会导致适当的附着。此外，所有调查的纳米粒子的潜在的附着机制的可能的模型。为了强调氮化硼纳米管作为半导体纳米颗粒的支撑材料提供的新的可能性，我们研究了BN-CdSe复合材料的荧光。与附着在碳纳米管上的CdSe纳米颗粒相反，附着在氮化硼纳米管上的颗粒保持荧光，其中荧光被淬灭。通过我们的多功能方法，我们扩展了BN-纳米颗粒复合材料的库，这些复合材料为广泛应用的碳纳米管-纳米颗粒复合材料提供了一种有趣的、电子非相互作用的补充。
2017-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photo-induced Doping in Graphene/Boron Nitride Heterostructures
分层材料堆叠的设计，其中相邻层通过范德华力相互作用[1]，使得具有不同电学，光学和机械特性的各种二维晶体的组合成为可能，并出现了新的物理现象和器件功能[2-8]。在这里，我们报告光诱导掺杂的范德华异质结构（VDH）的石墨烯和氮化硼层组成。它使得能够用可见光灵活且可重复地写入和擦除石墨烯中的电荷掺杂。我们证明了这种光诱导掺杂保持了石墨烯-氮化硼（G/BN）异质结构的高载流子迁移率，这类似于半导体异质结中使用的调制掺杂技术，并且可以用于产生空间变化的掺杂分布，例如pn结。我们发现，这种光致掺杂产生从微观耦合的光和电响应的G/BN异质结构，其中包括在氮化硼中的缺陷跃迁的光激发，在石墨烯中的电输运，和氮化硼和石墨烯之间的电荷转移。
2014-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Lattice mismatch induced ripples and wrinkles in planar graphene/boron nitride superlattices
用连续介质理论描述了平面石墨烯/氮化硼超晶格中周期性波纹的形成。由于两种材料之间的晶格失配，它表明，平坦的超晶格是不稳定的波纹形成适当的波长。弯曲能和横向拉伸能之间的竞争产生取决于超晶格节距的最佳波纹波长。连续谱理论预测的最佳波长与Nandwana和Ertekin，Nano Lett先前报道的原子尺度总能量计算结果非常一致。15 1468（2015）。
2015-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene on Hexagonal Boron Nitride
自2004年首次通过机械剥离分离石墨烯以来，石墨烯研究领域发展迅速。由于其载流子的相对论狄拉克性质，石墨烯既是下一代电子器件的有前途的材料，也是固有高能物理现象的方便的低能测试平台。这两个研究分支都需要简单地制造干净的石墨烯器件，以免掩盖其固有的物理特性。六方氮化硼已经成为石墨烯器件的有前途的衬底，因为它是绝缘的、原子级平坦的并且为石墨烯提供清洁的电荷环境。此外，石墨烯和氮化硼之间的相互作用为研究裸石墨烯器件中不存在的新物理现象提供了途径。本文从扫描隧道显微镜的角度对石墨烯在六方氮化硼器件上的研究进展进行了综述，重点介绍了电输运测量的一些重要结果。
2014-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge transition levels of quantum emitters in hexagonal boron nitride
层状材料中的量子发射体在纳米光子学中具有很好的应用前景。在这里，我们提出了一种基于电荷转移到石墨烯的技术，用于测量宽带隙2D材料中荧光缺陷的电荷跃迁能级（$\rm E_t$），并将其应用于六方氮化硼（hBN）中的量子发射体。我们的研究结果将有助于识别hBN中量子发射体的原子结构，以及实际应用，因为$\rm E_t$确定缺陷电荷状态，并在光动力学中起着关键作用。
2019-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistive junctions based on epitaxial graphene and hexagonal boron nitride
我们提出单层外延石墨烯和六方氮化硼（h-BN）作为最终厚度的共价间隔磁阻结。利用第一性原理方法，我们研究了这种结的结构，磁性和自旋输运性质的基础上，结构良好的界面与（111）面心立方或（0001）六方晶系铁磁过渡金属。我们发现低电阻面积的产品，强交换耦合整个接口，和磁阻比超过100%的某些化学成分。这些属性可以微调，使拟议的结有吸引力的纳米自旋电子学应用。
2009-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
One-dimensional magnetic conduction channels across zigzag graphene nanoribbon/hexagonal boron nitride heterojunctions
本研究利用第一性原理和平均场Hubbard模型，揭示了之字形石墨烯纳米带/六方氮化硼异质结中由电荷转移引起的一维磁传导通道，并证明其自旋劈裂可受外场调控，为原子级薄自旋电子器件提供了平台。
2024-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single-crystal hexagonal boron nitride monolayer epitaxially grown on Cu (111) thin film across a wafer
我们展示了在高对称指数表面平面Cu（111）上生长的晶片级六方氮化硼（hBN）单晶，其是绝缘原子薄单层。通过密度泛函理论计算证实，Cu（111）与B6N7团簇对接的A阶边和B阶边的结合能差约为0.23 eV，保证了单向外延生长.
2021-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic states and optical properties of single-layer carbon-doped hexagonal boron nitride
我们表明，碳掺杂的六方氮化硼（h-BN）具有非凡的性能与许多可能的应用。我们证明了与碳原子相关的取代诱导杂质态及其相互作用决定了C掺杂h-BN的电子结构和性质。此外，我们还发现，嵌入h-BN中的小C团簇中的局域杂质态的堆叠在h-BN的宽禁带中形成了一组离散的能级。这些C原子团簇的电子结构在光学、磁光和光电子学方面有着广泛的应用。
2012-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High thermal conductivity of hexagonal boron nitride laminates
二维材料的特征在于许多独特的物理性质，这些性质可能使它们适用于各种各样的应用。特别地，石墨烯和六方氮化硼的大热导率已经被承认，并且这些材料已经被建议作为用于电子设备中的热管理的新型核心材料。然而，尚不清楚大规模生产的六方氮化硼薄片是否允许实现工业相关的热导率值。在这里，我们证明了六方氮化硼的层压板表现出高达20 W/mK的热导率，这是显着大于目前用于热管理。我们还表明，层压板的热导率随着体积质量密度的增加而增加，这创造了一种微调其热性能的方法。
2015-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comment on A novel two-dimensional boron carbon nitride (BCN) monolayer: A first-principles insight [J. Appl. Phys. 2021, 130, 114301]
最近，Bafekry等人[J. Appl. Phys. 130，114301（2021）]报道了他们关于BCN单层的结构、声子色散、弹性常数和电子性质的密度泛函理论（DFT）结果。然而，上述理论工作包括错误的结果和讨论，这将在下面解释。
2022-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductivity of graphene on boron nitride substrates
本文从理论上计算了六方氮化硼（h-BN）衬底上单层和双层石墨烯的无序限制电导率，并与最近的实验结果进行了比较。该比较导致直接定量估计h-BN系统上石墨烯中短程和长程无序的潜在无序强度。我们发现，与相应的SiO $_2$衬底相比，石墨烯和h-BN之间良好的界面质量导致了对带电杂质散射的强烈抑制，从而使石墨烯在h-BN系统上产生了非常高的迁移率。
2010-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evidence for defect-mediated tunneling in hexagonal boron nitride-based junctions
我们研究了金属-绝缘体-金属结中的隧穿效应，这些结采用了几个原子层的六方氮化硼（hBN）作为绝缘势垒。虽然低偏压隧道电阻随势垒厚度几乎呈指数增加，但在电流-电压曲线中可以看到细微的特征，表明hBN绝缘体中存在的本征缺陷对隧道传输的显著影响。特别是，观察到单电子充电事件，这在直接隧穿基本上较低的较厚势垒器件中更明显。此外，我们发现，退火的设备修改的缺陷状态，因此隧道签名。
2015-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular dynamics of halogenated graphene - hexagonal boron nitride nanoribbons
石墨烯-六方氮化硼（G-hBN）杂化体系为纳米级电子器件的设计提供了新的途径。利用{ \it ab initio}密度泛函理论计算，我们研究了几个原子间距离宽的锯齿形纳米带的动力学。分析了几种结构，即原始石墨烯、hBN和G-hBN系统。通过用氢和不同的卤素原子钝化纳米晶体边缘，可以调节电子和机械性质，如带隙能量和振动的固有频率。
2016-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hunting for Monolayer Boron Nitride: Optical and Raman Signatures
我们描述了单层和少层氮化硼的识别。它的光学对比度比石墨烯小得多，但通过优化观察条件，即使是单层也可以识别。拉曼光谱可用于确认BN单层。它们表现出高达4 cm-1的基本拉曼模式的上移。较厚晶体中的层数可以通过利用拉曼强度和光学对比度的整数阶增加来计数。
2010-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mechanical manipulation and exfoliation of boron nitride flakes by micro-plowing with an AFM tip
我们展示了一个简单的方法来操纵和剥离厚六方氮化硼（h-BN）薄片使用原子力显微镜（AFM）的悬臂和尖端安装到显微操作台。几十到几百纳米的厚薄片可以减薄到大面积、少层和单层薄片。我们使用AFM和拉曼光谱表征所得到的薄下来的薄片。该技术可推广到其他二维范德瓦尔斯材料。
2015-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Optical Properties of Hexagonal Boron Nitride Thin Films
采用超声波破碎法制备了少层片状六方氮化硼，并将其团聚成薄膜。测量了薄膜的透射光谱和反射光谱。的线性和圆偏振的光谱依赖性揭示了一个隐藏的各向异性的膜在整个样品区域，这不能解释的各向异性的混沌取向的单个粒子。光学显微镜图像的统计分析表明，宏观粒子密度分布与偏振数据中观察到的光轴相对应的顺序。
2021-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band gaps in incommensurable graphene on hexagonal boron nitride
设计出打开石墨烯带隙的方法，使电荷载流子质量有限，这对许多应用来说都是至关重要的。最近在六方氮化硼（h-BN）上使用石墨烯的实验提供了诱人的暗示，即与衬底的弱相互作用足以打开间隙，这与早期的发现相矛盾。使用多体微扰理论，我们发现，小观察到的差距是什么后，一个更大的潜在的准粒子间隙被抑制的不可逆性。这种抑制对石墨烯与衬底分离距离的小调制的敏感性表明了暴露更大的底层间隙的方法。
2014-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stacking-engineered ferroelectricity in bilayer boron nitride
具有低至原子厚度的稳健极化的2D铁电体为功能异质结构提供了新的构建块。然而，实验报告，仍然稀少，因为层状极性晶体的要求。在这里，我们展示了一个合理的设计方法，工程二维铁电体从非铁电母体化合物通过采用范德华组装。显示出叠层堆叠的双层氮化硼表现出取决于堆叠顺序而反转的面外电极化的强度。通过相邻堆叠的石墨烯片的电阻来探测极化切换。此外，通过小角度扭转氮化硼片改变开关的动力学，由于形成具有交错极化的莫尔铁电性。石墨烯的铁电性在室温下仍然存在，同时保持了石墨烯的高迁移率，为潜在的非易失性存储器应用铺平了道路。
2021-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport and particle-hole asymmetry in graphene on boron nitride
在六方氮化硼（hBN）衬底上的石墨烯的所有局部电子性质表现出与共享三角形布拉维晶格之间的晶格常数和取向差异相关的空间莫尔图案。我们应用先前推导出的有效哈密顿量的$π$ -带的石墨烯上的h-BN来解决载流子依赖性的输运性质，集中在电导率的功能，在四个电子和四个空穴每单元电池。这些输运特征测量了$π$ -电子脱离莫尔图案的布拉格散射强度，并表现出惊人的粒子-空穴不对称性，我们追踪到我们物理解释的有效哈密顿量的特定特征。
2015-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reversible nanopore sealing and in situ iron oxide nanoparticle synthesis on thin silicon nitride membranes
Goeppert LLC（Goeppert公司）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
该研究通过化学反应在硅氮化物纳米孔内原位合成铁氧化物粒子，实现了纳米孔的可逆密封与恢复，为生物传感、等离子体和光子学应用提供了新型纳米粒子-纳米孔芯片技术。
2025-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Optical thickness determination of hexagonal Boron Nitride flakes
光学反射率衬度为表征二维材料的少量单层样品提供了一种简单、快速和非侵入性的方法。在这里，我们应用这种技术来测量六方氮化硼（hBN）薄片的厚度，这是一种在纳米器件制造中越来越感兴趣的材料。光学对比度在短波长处显示出强的负峰，并且在厚度依赖的波长处显示出零对比度。对于1-80层hBN，光学对比度线性变化，这允许容易地校准厚度。我们通过比较原子力显微镜和光学对比度结果证明了这种快速表征方法的适用性。
2013-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Friction of Water on Graphene and Hexagonal Boron Nitride from ab initio Methods: Very Different Slippage Despite Very Similar Interface Structures
摩擦是液体/水/固体界面处耗散的主要来源之一。尽管最近的进展，水/固体摩擦与固体表面的结构和能量学的详细了解是缺乏的。在这里，我们第一次表明，\textit{ab initio}分子动力学可以用来解开纳米级水的结构和液体水与石墨烯和六方氮化硼接触的摩擦之间的联系。我们发现，虽然界面呈现出非常相似的结构之间的两个片，氮化硼上的摩擦系数是$\approx 3$倍大于石墨烯。这是因为特定的电子结构效应引起的氮化硼上的能量景观的更大变化。我们讨论了一个微妙的依赖表面上的原子细节的摩擦，这是不相关的润湿性能，可能会有显着的影响，在纳米尺度上的水的运输，与膜的开发脱盐和渗透电力收获的影响。
2015-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of the conductivity of graphene on boron nitride
单层石墨烯的衬底材料通过各种机制影响载流子迁移率。在室温下，传导电子被定位在衬底表面的声子模散射，可以严重限制载流子迁移率。我们在这里表明，对于由压电六方氮化硼（hBN）制成的衬底，与广泛使用的SiO $_2$相比，这种远程声子散射机制在室温下几乎弱一个数量级，并导致电阻率约为3\，$Ω$。这使得hBN成为未来在室温下工作的石墨烯基电子器件的优秀候选材料。
2012-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topologically protected interface phonons in two-dimensional nanomaterials: hexagonal boron nitride and silicon carbide
我们进行了晶格动力学分析和分子动力学模拟，以证明存在的拓扑保护声子模式的二维，单层六方氮化硼片。拓扑声子模式被发现是本地化在一个平面内的界面，将系统分为两个区域的不同谷陈数。这种拓扑声子模式的色散跨越频率间隙[1123，1278] cm^{-1}，该频率间隙通过与量子谷霍尔效应的类比通过破坏原始单位晶胞中的硼和氮原子的反转对称性而打开。因此，具有该间隙内的频率的振动能量在拓扑上受到保护，导致波传播表现出最小的反向散射，对于诸如尖角的结构缺陷是鲁棒的，并且表现出优异的时间稳定性。我们的发现开辟了在二维纳米材料中实现拓扑声子和力学的可能性。
2018-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Substrate-induced bandgap in graphene on hexagonal boron nitride
我们使用从头算密度泛函计算确定晶格匹配的六方氮化硼（h-BN）衬底上的石墨烯片的电子结构。最稳定的构型是一个碳原子位于硼原子的顶部，另一个位于BN环的中心。由此产生的两个碳位点的不等价性导致在石墨烯的狄拉克点处打开53 meV的间隙，并导致狄拉克费米子的有限质量。BN衬底上的石墨烯片的替代取向产生类似的带隙和质量。由BN表面诱导的带隙可以极大地改善石墨烯基场效应晶体管的室温夹断特性。
2007-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The energy landscape of fullerene materials: a comparison between boron, boron-nitride and carbon
采用密度泛函势能面上的最小跳跃全局几何优化方法，研究了中等尺寸和大尺寸硼团簇。即使对于孤立的中等大小的团簇的基态是一个笼状结构，他们是不稳定的外部扰动，如与其他团簇的接触。较大的硼团簇的能量景观是玻璃状的，并且具有大量的能量低于笼的结构。这与碳和氮化硼系统形成对比，碳和氮化硼系统在我们的最小跳跃运行中可以被清楚地识别为结构寻求者。势能景观的差异解释了为什么碳和氮化硼系统在自然界中被发现，而纯硼富勒烯还没有被发现。
2011-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Boron Nitride Substrates for High Mobility Chemical Vapor Deposited Graphene
化学气相沉积（CVD）石墨烯通常作为石墨烯器件制造的可扩展解决方案呈现，但迄今为止，这种石墨烯表现出比通过剥离产生的石墨烯更低的迁移率。使用氮化硼底层，我们实现了高达37，000 cm^2/Vs的迁移率，比通常报道的CVD石墨烯高一个数量级，并且优于大多数剥离的石墨烯。该结果表明，可扩展的高迁移率CVD石墨烯的障碍不是生长技术，而是选择使载流子散射最小化的衬底。
2011-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of an intrinsic bandgap and Landau level renormalization in graphene/boron-nitride heterostructures
通过将不同的二维原子晶体组装成堆叠体而形成的范德华异质结构可以导致许多新的现象和器件功能。特别地，石墨烯/氮化硼异质结构已经成为用于石墨烯的能带工程的非常有前途的系统。然而，这种异质结构中带隙的内在价值和起源仍然没有得到解决。在这里，我们报告了在具有零晶体排列角的外延石墨烯/氮化硼异质结构中观察到的本征带隙。磁光光谱提供了一个直接探测的朗道能级跃迁在这个系统中，并揭示了一个带隙的~ 38 meV（440 K）。此外，朗道能级跃迁的特征在于有效费米速度与特定的跃迁和磁场的关键依赖。这些发现突出了许多主体相互作用在确定石墨烯异质结构的基本性质方面的重要作用。
2014-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multi-terminal electronic transport in boron nitride encapsulated TiS$_3$ nanosheets
我们研究了由六方氮化硼（h-BN）包覆的三硫化钛（TiS $_3$）片组成的多终端器件中的电输运随载流子密度、温度和偏压的变化。通过用h-BN封装，我们观察到金属行为和高电子迁移率。低于$\sim$ 60 K时，电阻增加，微分电阻中存在具有平台状特征的非线性输运，与预期的电荷密度波（CDW）形成一致。重要的是，通过背栅可以控制CDW相的临界温度和阈值场。
2020-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Metal adatoms on graphene and hexagonal boron nitride: Towards the rational design of self-assembly templates
金属衬底上周期性波纹状外延石墨烯和六方氮化硼（h-BN）被认为是纳米颗粒阵列自组装的前景模板。通过第一性原理计算，我们确定了金属原子在石墨烯和六方氮化硼表面的结合能和扩散激活势垒。所观察到的化学趋势可以理解的电荷转移和共价键之间的相互作用，涉及吸附原子d电子。我们进一步研究了金属基底的电子效应，发现基于石墨烯的周期性波纹模板与金属/石墨烯界面处的强相互作用相结合最适合于高度规则的纳米颗粒阵列的自组装。
2010-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Computational study of boron nitride nanotube synthesis: how catalyst morphology stabilizes the boron nitride bond
为了理解为什么氮化硼纳米管生长的催化方法比碳纳米管差得多，我们使用第一性原理计算来研究在铁催化剂上形成N2，B2和BN分子的元素反应的能量学。我们观察到，在这些小分子的情况下，催化活性受到铁表面上B2形成的阻碍。我们还观察到，我们的纳米颗粒模型中存在的台阶边缘的局部形态使氮化硼分子相对于B2稳定，这是由于台阶边缘同时为氮和硼提供具有不同配位的位点的能力。我们的研究结果强调了高产量的BN纳米管的化学气相沉积生长的原子步骤的重要性，并可能勾勒出提高效率的方法的新方向。
2009-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Comparative High Pressure Raman Study of Boron Nitride Nanotubes and Hexagonal Boron Nitride
对氮化硼多壁纳米管的高压拉曼实验表明，在~ 12 GPa时，~ 1367 cm-1处的振动模强度消失，并且在减压下不会恢复。相比之下，六方氮化硼的高压拉曼实验显示出在约13 GPa下从六方到纤锌矿的相变的明显特征，这在减压时是可逆的。这些结果与碳纳米管和石墨的压力行为进行了对比。
2006-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Interaction of hydrogen-edged boron nitride flakes with lithium: boron nitride as a protecting layer for a lithium-ion battery and a spin-dependent photon emission device
目前的可再充电电池技术在高压和高温下的性能失败。在这篇文章中，我们带来了使用氮化硼薄片作为锂离子电池器件保护层的理论见解，并将其应用扩展到自旋相关的光子发射器件。因此，通过第一性原理密度泛函理论计算研究了原始和锂掺杂的氢边氮化硼薄片的电子性质。在这项研究中，我们讨论了稳定性，吸附能，键长，电子间隙，前线分子轨道，态密度，电荷分布，和偶极矩的原始和锂氢边缘掺杂氮化硼薄片。
2021-02-12 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Nitrogen isotope effects on boron vacancy quantum sensors in hexagonal boron nitride
本文研究$^{15}$N同位素富集hBN中硼空位缺陷的磁共振特性，测得$^{15}$N自旋超精细相互作用参数为64 MHz，为量子传感用hBN提供了设计准则。
2023-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Ultra-Thin, High-Lifetime Silicon Nitride Membranes for Nanopore Sensing
薄膜对于基于纳米孔的单分子传感是非常受欢迎的，并且在\lesssim 10 nm厚度范围内，这种膜的制造变得具有挑战性，其中可以通过纳米孔传感获得过多的有用分子信息。在这项工作中，我们提出了一种可扩展的和可控的方法来制造氮化硅（SixNy）膜的有效厚度下降到1.5 nm，使用标准的硅加工和化学蚀刻，使用氢氟酸（HF）。使用受控分解方法制造纳米孔，估计孔径低至约1.8 nm，分别从dsDNA和牛血清白蛋白（BSA）蛋白产生事件> 500，000和> 1，800，000，证明了通过我们的膜制造的孔的高性能和延长的寿命。我们使用两种不同的组合物的SixNy膜制造（近化学计量和富硅SixNy），并将它们与商业膜进行比较。使用椭圆偏振法测量膜的最终厚度，并且与从本体蚀刻速率和DNA易位特性计算的值良好一致。膜层的化学计量比和密度的卢瑟福背散射光谱，而纳米孔的特征在于使用pH值电导，电导率电导和功率谱密度（PSD）图。
2023-02-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
The structure and local chemical properties of boron-terminated tetravacancies in hexagonal boron-nitride
利用低电压扫描透射电子显微镜（LV-STEM）对六方氮化硼（h-BN）中硼端四空位的结构和化学性质进行了表征。我们证实了早期的理论预测，这些缺陷的结构，并确定新的功能，在电子能量损失谱（EELS）的B原子使用高分辨率的化学地图，突出这些地区和原始样品区域之间的差异。我们把实验数据与计算结果联系起来，这有助于解释我们的观察结果。
2014-11-25 cond-mat.mtrl-sci
The effect of doping on the lattice parameter and properties of cubic boron nitride
本文研究了铍、硅、硫、镁掺杂立方氮化硼对晶格常数、电导率和EPR谱的影响。已经确定，与在4.2GPa和1400° C下从Mg-B-N系统的熔体的常规合成相比，在3.9- 4.2GPa和1100 ° C下从超临界氨中的BN溶液结晶立方氮化硼的情况下，掺杂程度显著增加。掺杂硅和铍导致立方氮化硼的半导体性质。
2020-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Cathodoluminescence imaging and spectroscopy on a single multiwall boron nitride nanotube
报道了单根竹节状氮化硼纳米管的阴极发光成像和光谱实验。成像实验表明，发光位于整个纳米管。光谱实验指出了维度在一维物体中的重要作用。
2007-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Cubic boron nitride: an experimental and theoretical ELNES study
对立方氮化硼中B和N K边的电子能量损失近边结构（ELNES）进行了实验和理论比较。用扫描透射电子显微镜测量了立方氮化硼颗粒的电子能量损失谱。ELNES的理论计算是在包含单粒子核-空穴效应的密度泛函理论框架内进行的。结果发现，实验和计算的ELNES的B和N的立方氮化硼的K-边缘表现出良好的一致性。
2001-01-18 cond-mat.mtrl-sci
Elastic Properties of Hybrid Graphene/Boron Nitride Monolayer
最近已经合成了由石墨烯层内部的六方氮化硼（h-BN）相组成的杂化单层，并且显示出这是打开石墨烯单层中的带隙的有效方式[1]。在这封信中，我们报告了一个从头计算密度泛函理论（DFT）为基础的研究h-BN域的大小对石墨烯/氮化硼杂化单层（h-BNC）的弹性性能的影响。我们发现h-BNC的面内刚度和纵向声速均随h-BN浓度的增加而线性减小。
2012-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Morphology dependence of radial elasticity in multiwalled boron nitride nanotubes
我们报告的测量的有效径向模量的多壁氮化硼纳米管的外半径在3.7至36 nm的范围内，层数在5和48之间。这些氮化硼纳米管在径向上比先前报道的更薄和更小的氮化硼纳米管更硬。在这里，我们展示了纳米管的形态在确定其径向刚度中的关键作用，特别是我们发现，外部和内部半径R_ext和R_int对径向模量的影响比NT的厚度t更大。我们发现，有效的径向弹性模量与1/Rext非线性下降，直到达到，对于大量的层数和一个大的半径，块状六方氮化硼的横向弹性模量。
2013-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Mechanical properties of ultra-hard nanocrystalline cubic boron nitride
采用透射电子显微镜和微纳压痕技术研究了块体纳米晶立方氮化硼的纳米结构和力学性能。所获得的硬度，弹性性能和断裂韧性的数据清楚地表明，纳米cBN属于一个家庭的先进超硬材料。
2019-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Encapsulation of the Graphene Nanoribbon Precursor 1,2,4-trichlorobenzene in Boron Nitride Nanotubes at Room Temperature
通过液相包覆和随后的1，2，4-三氯苯退火在氮化硼纳米管内部制备石墨烯纳米带。产物用高分辨率透射电子显微镜成像，并通过光学吸收和拉曼光谱进行表征。用能量色散X射线光谱（EDS）和扫描透射电子显微镜（STEM）检测氮化硼纳米管内部的含碳材料。观察到的结构扭曲下的电子束和纳米带的特征出现在拉曼光谱。
2022-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Electron density distribution of bilayer nanographene and band structures of boron-carbon-nitride systems
采用紧束缚模型研究了锯齿形边缘的双层石墨烯纳米结构。两个堆叠结构，α和β，被认为是。在α结构中看到带分裂，而在β结构中发现波数方向上的分裂。β结构中的局部态密度倾向于避免存在层间跳跃相互作用的位置。将计算结果推广到硼-碳-氮化物体系。当锯齿形边缘原子被硼和氮取代时，定性性质仍然存在。
2011-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
A two-qubit cell on the basis of boron nitride nanotubes for the quantum computer
本文报道了碱金属和碱土金属原子及其离子插层氮化硼纳米管的量子化学计算结果。结果表明，不成对自旋在分离的金属原子上局域化。因此，我们提出在填充氮化硼纳米管的基础上构建量子计算机的双量子比特单元。
2002-09-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Water on hexagonal boron nitride from diffusion Monte Carlo
尽管最近进行了一系列的实验和模拟研究，但缺乏对水分子与六方氮化硼相互作用强度的准确估计。在这里，我们报告的量子Monte Carlo结果的水单体的吸附在周期性的六方氮化硼片，这产生一个水单体的相互作用能为-84 +/- 5毫电子伏。我们使用的结果来评估几个广泛使用的密度泛函理论（DFT）交换相关泛函的性能，发现它们都偏离很大。然而，不同的吸附位点之间的相互作用能的差异，更好地再现DFT。
2015-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic magnetism of open boron nitride nanotubes
由于结果不完整，本文已被作者撤回。
2006-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Sub-diffractional, volume-confined polaritons in a natural hyperbolic material: hexagonal boron nitride
强各向异性介质中的介电张量的主分量具有相反的符号被称为双曲。这种材料长度表现出独特的纳米光子特性，这是由位于深亚衍射尺度的慢光模式的高度定向传播实现的。虽然人造双曲超材料已经被证明，但它们遭受高等离子体激元损耗，并且需要复杂的纳米纤维，这反过来又引起了对光学限制的尺寸依赖性限制。低损耗、中红外、天然双曲线材料六方氮化硼是一种有吸引力的替代品。我们观察到四个系列的多个（多达七个）的“双曲极化激元”模式在氮化硼纳米锥在两个光谱带。共振模式服从预测的纵横比的依赖性，并表现出创纪录的高品质因数（Q高达283）在强约束制度（λ/86在最小的结构）。这些观察断言六方氮化硼作为一个有前途的平台，用于研究新的制度，轻物质相互作用和纳米光子器件工程。
2014-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Study of Uniaxial Tensile Properties of Hexagonal Boron Nitride Nanoribbons
采用Tersoff势的分子动力学模拟研究了六方氮化硼纳米带的单轴拉伸性能及其与温度、应变速率和空位缺陷的关系。发现具有扶手椅手性的26 nm X 5 nm的原始六方氮化硼纳米颗粒的极限拉伸强度为100.5 GPa。随着温度的升高，合金的极限抗拉强度和应变均降低，而随着应变速率的增加，合金的极限抗拉强度和应变均降低。此外，空位缺陷降低了极限拉伸强度和应变，其中双空位的影响明显优于点空位。
2017-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Interface Geometry on Phase Stability and Bandgap Engineering in Boron Nitride substituted Graphene: A Combined First-principles and Monte Carlo Study
采用密度泛函理论和蒙特卡罗模拟相结合的方法，研究了氮化硼/石墨烯二维六方复合材料的相稳定性和电子性质，旨在揭示两者之间形成的界面几何结构所起的作用.我们的研究强调，在一定的温度范围内，优先创建扩展扶手椅界面可能有助于氮化硼和石墨烯的固溶体的形成。我们进一步发现，对于带隙工程，扶手椅接口或混合几何形状的补丁接口是最合适的。将研究扩展到纳米尺度的几何形状表明，降维使得两相的相分离的趋势更强。我们的深入研究应该形成一个有用的数据库，在设计具有所需性能的氮化硼-石墨烯复合材料。
2017-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Spin-resolved Visible Optical Spectra and Electronic Characteristics of Defect-mediated Hexagonal Boron Nitride Monolayer
缺陷介导的六方氮化硼（hBN）超晶胞具有可见光谱和电子特性。hBN超晶胞中的缺陷包括原子空位、反位、反位空位以及外来原子对硼或氮的取代。具有VB、CB和NB-VN的hBN超晶胞具有跨费米能级的高电子态密度，这表明高导电电子特性。含原子空位、反位空位、杂质原子取代硼或氮等缺陷的hBN具有明显的自旋分辨光学和电子学特性，而含硼和氮反位缺陷的hBN不具有自旋分辨光学特性。带正电荷缺陷的hBN在较长的光谱区域具有主导的光学和电子特性。
2019-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature optically detected magnetic resonance of single defects in hexagonal boron nitride
材料中的光学可寻址自旋是量子技术的重要平台，如中继器和传感器。在二维（2D）分层材料中识别这样的系统提供了优于它们的大块对应物的优势，因为它们的降维使得能够更可行地在芯片上集成到设备中。在这里，我们报告光学检测磁共振（ODMR）从以前确定的碳相关的缺陷在二维六方氮化硼（hBN）。我们发现，单缺陷ODMR对比度可以高达6%，并显示磁场依赖性与每个缺陷的正负号。这种双极性可以揭示到低对比度最近报道的系综ODMR测量这些缺陷。此外，ODMR线形包括一个双重共振，表明低零场分裂或超精细耦合。我们的研究结果提供了一个有前途的路线实现室温自旋光子量子界面在六方氮化硼。
2021-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
