Spin-polarized current induced by a local exchange field in a silicene nanoribbon
预测了在两端锯齿形硅烯纳米管中产生自旋极化电流的机制。当在硅烯纳米粒子的一个边缘上施加一个平行于硅烯表面的弱局域交换场时，在相应的无带隙边缘态中打开了一个能隙，但另一对自旋相反的无带隙边缘态仍然受到时间反演对称性的保护。因此，在这个双端系统中，在由局部交换场打开的间隙中可以感生自旋极化电流。重要的是，即使在没有Rashba自旋轨道耦合和交换场很弱的情况下，也可以获得自旋极化电流。也就是说，产生自旋极化电流的机制在实验上很容易实现，而且自旋极化电流对弱无序不敏感。
2012-06-07 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized electric current in silicene nanoribbons induced by atomic adsorption
我们研究了硅烯扶手椅型纳米粒子的非平衡输运性质，该纳米粒子的顶点位置吸附原子随机分布。生长在纳米晶下方的铁磁绝缘体分裂自旋向上和自旋向下的电子带，并引起电导的自旋极化。当费米能级与吸附原子能级匹配时，由于吸附原子局域态与纳米晶体的连续谱的耦合，电导为零。这就是众所周知的Fano效应，导致电导中的自旋相关反共振。自旋向上和自旋向下电子的不同反共振能量导致电导在宽的能量窗口内完全自旋极化。这种自旋相关的Fano效应打开了在自旋电子学中使用它作为极化电子的可调谐源的可能性。
2017-07-07 cond-mat.mes-hall
Effects of random vacancies on the spin-dependent thermoelectric properties of silicene nanoribbon
Universidad Técnica Federico Santa María（费德里科·圣玛丽亚技术大学）；Universidad de Antofagasta（安托法加斯塔大学）
本研究通过引入随机空位，提升了硅烯纳米带的热电效率，突破了经典热电定律限制，为高效热电和自旋热电器件开发提供了新思路。
2026-01-12 cond-mat.mes-hall
Influence of edge magnetization and electric fields on zigzag silicene, germanene and stanene nanoribbons
利用多轨道紧束缚模型，研究了在库仑相互作用和垂直电场作用下，锯齿形硅烯、锗烯和锡烯纳米带（分别为ZSiNRs、ZGeNRs和SnNRs）的边缘态.由于多轨道效应，所得到的边缘态具有非线性能量色散，并且纳米带在边缘处显示出感生磁化。由于这种非线性色散，ZSiNR、ZGeNR和ZGeNNR可能无法在场效应晶体管中提供优异的性能，如已经从单轨道紧束缚模型计算中提出的那样。我们提出了一个有效的低能量模型，描述了ZSiNRs，ZGeNRs，和ZGeNRs的边缘状态。我们表明，边缘状态的ZGeNR和ZGeNNR显示反交叉的带与相反的自旋，即使只有面外的边缘磁化存在。通过施加电场来调节边缘态的自旋极化的能力指出了未来制造硅烯、锗烯和锡烯纳米带作为自旋电子器件的机会。
2018-10-01 cond-mat.mes-hall
Topological and magnetic phase transition in silicene-like zigzag nanoribbons
硅烯中的自旋-轨道相互作用（SOI）导致量子自旋霍尔效应，而锯齿形纳米带中的Hubbard诱导库仑相互作用经常产生带隙，其两个边缘具有反铁磁（AF）自旋序。在本文中，我们系统地研究了这两个共同的锯齿状硅纳米带（zSiNR）的贡献。研究了不同材料参数和外场条件下的一些拓扑和磁相变。我们发现当带宽或SOI值超过某个临界值时，SOI可以克服库仑相互作用，系统从能带绝缘体转变为拓扑绝缘体：量子自旋霍尔态或自旋量子反常霍尔态。我们还发现当交换场或电场超过某一临界值时，Hubbard主导的zSiNR系统中存在磁相变。最后，我们在Hubbard-SOI-zSiNR系统中观察到了在强电场破坏磁相和拓扑相之前的拓扑/磁相变。
2018-03-08 cond-mat.mes-hall
Role of line defect in the bandgap and transport properties of silicene nanoribbons
利用紧束缚模型和非平衡格林函数方法（NEGF），研究了硅烯纳米晶体的能带结构和输运性质.由于线缺陷的影响，平坦子带向下或向上弯曲。自旋轨道耦合诱导量子自旋霍尔态。特别地，能带依赖于线缺陷与纳米晶边缘之间的距离。在位能量对两种缺陷组态能带谱的影响是不同的。对于情况1的缺陷组态，对于不同的在位能量，总是存在一个带隙。然而，可以通过改变情况2的缺陷配置的在位能量、亚晶格势和自旋轨道耦合来调制无带隙状态和带隙。因此，从亚晶格势、在位能和自旋轨道耦合对能带结构的综合影响可以很好地理解电导（包括零电导）的变化趋势.因此，利用亚晶格势、在位能量和自旋轨道耦合，可以简单有效地调节具有第二种缺陷结构的硅烯纳米晶体的输运性质.本研究对硅基器件的制备和输运特性的调控具有重要意义。
2021-06-26 cond-mat.mes-hall
Topological phase and edge states dependence of the RKKY interaction in zigzag silicene nanoribbon
我们提出了多功能材料的基础上的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）的相互作用在锯齿形硅烯纳米管（ZSNR）的半填充在面外电场的存在下。我们发现，拓扑相变中的带色散的ZSNR可以探测使用RKKY相互作用。我们发现，由于ZSNR的零能边缘态，当杂质位于Z字形边缘时，交换耦合显著增强，并且发现在拓扑绝缘体相中的相互作用强度远大于在能带绝缘体区时的相互作用强度.我们提出了一个模型来研究位于ZSNR的边缘上的两个磁性杂质的系统的相位，并发现对于不同的电场值，可能存在三种不同的磁性相位，螺旋，铁磁和反铁磁。硅烯中磁相的这种电可调谐性可以通过使用当前的实验技术来探索，并且可以在自旋电子学领域中感兴趣。
2016-08-03 cond-mat.mes-hall
Physisorption of DNA bases on finite-size nanoribbons from graphene, phosphorene, and silicene: Insights from density functional theory
通过使用简单且具有成本效益的方法直接读取DNA碱基来检测和区分DNA碱基的能力是一个重要的问题，其解决方案可以为癌症和人类遗传疾病等领域产生重大价值。二维（2D）材料已经成为用于电子DNA测序的革命性材料，具有快速、单核苷酸直接读取DNA测序的强大潜力，消耗量最少。在2D材料中，石墨烯是DNA测序中探索最多的材料。这是因为它的商业价值。石墨烯的主要障碍是其疏水性，这导致DNA碱基粘附在其表面，减慢易位速度，并使单碱基识别变得困难，因为多个碱基在任何给定时间与石墨烯相互作用。因此，必须研究石墨烯以外的其他元素2D材料。利用密度泛函理论研究了石墨烯、磷烯和硅烯纳米带表面物理吸附的DNA碱基之间的电子相互作用。通过比较能带隙、结合能和态密度（DOS）的变化，我们观察到磷烯在使用物理吸附模态进行DNA测序时比石墨烯和硅烯表现得更好。
2021-11-30 cond-mat.mes-hall
Quantized Conductance and Field-Effect Topological Quantum Transistor in Silicene Nanoribbons
硅烯是一种量子自旋霍尔绝缘体，在外加电场（如电场、光辐射和反铁磁序）的作用下，硅烯会发生拓扑相变。我们研究了硅烯纳米带的电子和输运性质的基础上的Landauer形式。我们建议通过测量态密度和电导来确定拓扑相变。电导是量子化的，当系统转换到不同的相位时，电导的值会发生变化。我们表明，硅烯纳米粒子附近的零能量作为场效应晶体管。该晶体管是鲁棒的，但它利用了最小的量化电导，因为零能量的边缘状态的拓扑保护。我们的发现为未来的拓扑量子器件开辟了一条新的途径。
2013-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Polarized Majorana Zero Modes in Proximitized Superconducting Penta-Silicene Nanoribbons
本文理论研究了在外磁场和Rashba自旋轨道耦合作用下，具有诱导p波超导的五边形硅烯纳米带中自旋极化马约拉纳零能模的出现条件，揭示了自旋极化拓扑相变和两端局域零能态，为硅烯基容错量子计算与马约拉纳自旋电子学器件提供了新途径。
2023-07-06 cond-mat.mes-hall
Spin effects in thermoelectric properties of Al and P doped zigzag silicene nanoribbons
从理论上研究了掺Al和P杂质原子的硅烯纳米带在边缘磁矩反平行和平行取向下的电学和热电性质。在前一种情况下，适当排列的杂质可以导致净磁矩，从而也导致自旋热电效应。在后一种情况下，反过来，自旋热电效应也发生在不存在杂质的情况下。基于从头计算的数值结果表明，自旋热电势可以显着提高的杂质。
2014-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Half-Metallic Silicene and Germanene Nanoribbons: towards High-Performance Spintronics Device
通过第一性原理计算，我们预测了面内均匀电场可以在氢封端的锯齿形硅烯和锗烯纳米带（ZSiNRs和ZGeNRs）中诱导半金属性.双栅有限ZSiNR器件显示出高达99%的近乎完美的自旋过滤器效率，而四栅有限ZSiNR器件作为有效的自旋场效应晶体管（FET），从从头算量子输运模拟的开/关电流比超过100。这一发现为硅烯和锗烯在自旋电子学中的应用开辟了新的前景。
2013-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of SW defect on structural and transport properties of silicene nanoribbons
利用密度泛函理论和非平衡格林函数方法，对具有Stone-Wales缺陷的锯齿形硅烯纳米带的结构和输运性质进行了理论研究.计算的形成能明显低于石墨烯和硅烯，这意味着这种缺陷在SiNR中的高稳定性。在一定的偏置电压范围内，完整和SW缺陷的SiNR都可以观察到负微分电阻。为了阐明负折射现象的机理，我们详细讨论了透射谱和分子投影自洽哈密顿态。
2016-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-filtered and Spatially Distinguishable Crossed Andreev Reflection in a Silicene-Superconductor Junction
本文从理论上研究了在交换磁场作用下，超导体与硅烯纳米粒子之间的量子输运。我们发现，对于一个狭窄的纳米尺度的硅烯，显着的交叉Andreev反射（与一个分数$>50\%$）可以诱导的弹性共隧穿的能量窗口，通过破坏系统的一些对称性。由于电子对交换场的能量响应对于相反的自旋是相反的，因此这些传输通道可以很好地自旋极化。此外，由于拓扑边缘状态的螺旋度守恒，这三个传输通道在设备的三个不同位置空间上分离，使它们在实验上是可区分的。这种交叉Andreev反射是通过消逝模式在相对边缘之间的非局域量子干涉。如果将两个不同相位的超导引线连接到硅烯纳米管的两个边缘，交叉Andreev反射可以呈现Josephson型振荡，具有最大分数$\sim 100\%$。
2016-10-25 cond-mat.mes-hall
Switching modulation of spin transport in ferromagnetic tetragonal silicene
利用非平衡格林函数方法研究了铁磁四硅烯纳米带的能带结构和输运性质。讨论了在外加电场、势能、交换场和自旋轨道耦合共同作用下的能带结构和自旋相关电导。通过改变纳米晶的横向宽度，可以容易地实现从半金属态到半导体态的相变。自旋相关电导的分离是由于交换场和自旋轨道耦合的影响，而零电导行为则表现为由电场诱导的自旋相关带隙.我们提出了一种具有两个中心通道的四端四方硅烯纳米带的器件结构。研究发现，利用两个开关可以控制自旋电流。具有高势垒的开关可以阻挡电子从中心散射区流入其他端子。有趣的是，仅应用一个开关就可以实现自旋相关的零电导和大的自旋极化。两个开关可以提供用于控制自旋相关输运性质的多种操作。双通道铁磁四硅烯纳米粒子可以实现自旋电流的有效分离，有望成为自旋电子学器件的候选材料。
2022-07-28 cond-mat.mes-hall
Structure and Quantum Well States in Silicene Nanoribbons on Ag(110)
利用扫描隧道显微镜/光谱（STM/STS）和第一性原理计算研究了Ag（110）衬底上生长的硅纳米带的原子结构和电子性质。尽管在过去的几十年中对SiNRs进行了广泛的研究，但迄今为止，其原子结构仍然没有完全了解。在本报告中，我们确定了SiNRs/Ag（110）的结构是具有重构边缘的扶手椅型硅烯纳米颗粒。同时，观察到明显的量子阱态（QWS），并系统地测量了它们的能谱。量子阱结构是由于准粒子垂直于纳米尺度的限制而产生的，可以用量子力学中的一维“盒子中的粒子”模型理论来解释。
2015-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A theoretical investigation on the carrier mobilities of armchair silicene nanoribbons
采用基于密度泛函理论的自洽场晶体轨道方法，研究了硅原子宽度为9-39的扶手椅型硅烯纳米带.从变形势理论获得的载流子迁移率相对于宽度振荡，并且值是石墨烯纳米带所具有的值的一小部分。屈曲结构、氢饱和、边缘重构以及边缘粗糙度降低了载流子迁移率，并借助晶体轨道解释了这一现象。
2012-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Enhanced thermoelectric efficiency in ferromagnetic silicene nanoribbons asymmetrically terminated with hydrogen atoms
利用从头算方法，我们计算了硅烯纳米带的热电和自旋热电性质的裸，单氢化和双氢化的边缘。非对称结构，其中一个边缘是裸露的或二氢化的，而另一个边缘是单氢化的（0 H-1H和2 H-1H纳米带）具有铁磁基态，并显示出显着的常规和自旋热电性能。热电效率的强烈增强（常规的和自旋的热电效率）是由这种纳米带的非常特定的能带结构引起的，其中一个自旋通道由于能隙而被阻挡，而另一个自旋通道是高度导电的。反过来，0 H-2 H和2 H-2 H纳米带（其中一个边缘是裸露的或二氢化的，另一个边缘是二氢化的）在基态是反铁磁性的。因此，相应的自旋通道是等效的，并且在这些纳米带中仅可以发生常规的热电效应。
2014-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interference of Topologically Protected Edge States in Silicene Nanoribbons
硅烯是一种二维量子自旋霍尔绝缘体。我们从拓扑保护和两个边缘之间干涉的角度研究了硅烯纳米带的边缘通道。研究发现，扶手椅形和锯齿形边缘的螺旋边缘通道（HEC）的行为是完全不同的。HEC的穿透深度$ξ$与扶手椅边缘$ξ_{\rm arm} \sim \hbar v_\text{F}/ Δ$的自旋-轨道能隙成反比（$v_\text{F}$：费米速度，$Δ$：由于自旋-轨道相互作用而产生的能隙），而它保持与锯齿形边缘的晶格常数一样短。由于两个边缘态的干涉，扶手椅型纳米带中的零能态消失，而即使宽度$W$很窄，它们仍然保持在锯齿型纳米带中。对于扶手椅型纳米带，HEC的间隙$δ$表现为$Δ=0$的$δ\sim \hbar v_\text{F}/W$，以及$δ\sim Δ\exp[- W/ξ_{\rm arm}]$的$Δ\not=0$的$δ\sim Δ\exp[- W/ξ_{\rm arm}]$，而对于锯齿型纳米带，其基本上保持为零而与$Δ$无关。
2013-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric effects in silicene nanoribbons
用{ \it ab-initio}方法研究了锯齿形边缘硅烯纳米带的输运系数和热电系数（包括自旋热电势）。这种纳米带的局部自旋密度揭示了边缘磁性。像在石墨烯中一样，人们发现反铁磁和铁磁有序，其中一边的自旋极化分别与另一边的自旋极化反平行或平行。热电性能，特别是塞贝克系数，显着地依赖于电子能带结构，并增强费米能级时，在能隙。然而，这些热电性能显着降低时，声子贡献的热导包括在内。这种声子贡献已通过两种不同的方法进行了数值计算。从反铁磁态到铁磁态的转变导致大的磁阻和相当大的磁热电势。反平行配置的热电参数，当自旋极化在纳米晶体的左部分是相反的，在右部分，也进行了分析。
2013-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Size, vacancy and temperature effects on Young's modulus of silicene nanoribbons
我们报告的杨氏模量（YM）的无缺陷和有缺陷的硅烯纳米带（SNRs）的长度和温度的函数的结果。在这项研究中，我们进行分子动力学模拟使用环境依赖的原子间相互作用势（EDIP）来描述硅原子的相互作用。我们发现，原始的和有缺陷的信噪比的杨氏模量的增加，在两个手性方向的带状长度。结果表明，有缺陷的SNR的杨氏模量表现出复杂的依赖于空位的组合。对于温度，我们发现YM的SNRs与空位缺陷和没有表现出非线性行为，它可以定制为一个给定的长度和手性。
2016-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Elastic and plastic deformation of graphene, silicene, and boron nitride honeycomb nanoribbons under uniaxial tension: A first-principles density-functional theory study
本研究的弹性和塑性形变的石墨烯，硅烯，氮化硼（BN）蜂窝纳米带在单轴拉伸下确定其弹性常数，并揭示有趣的功能。在弹性范围内的拉伸过程中，电子和磁性可以强烈地改变。特别是，它示出的带隙的一个特定的扶手椅nanoriginates在应变和最高价和最低的导带被线性化下被关闭。这样，即使在半导体纳米晶体中也可以获得无质量的狄拉克费米子行为。在塑性形变下，蜂窝结构不可逆地改变，并提供许多新的结构和功能。笼状结构，甚至悬浮的原子链可以在两个蜂窝状薄片之间衍生。本工作阐述了最近的实验[C. Jin，H.兰湖，澳-地彭，K. Suenaga和S. Iijima，Phys. Rev. Lett. 102，205501（2009）]，从石墨烯衍生碳链。此外，从BN和Si纳米带的原子链的类似的形成进行了预测。
2010-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge states of hydrogen terminated monolayer materials: silicene, germanene and stanene ribbons
基于多轨道紧束缚模型，研究了锯齿形硅烯、锗烯和锡烯纳米带在有和没有氢终止时边缘态的能量色散。由于低屈曲结构对于这些材料是至关重要的，因此$π$和$σ$轨道对边缘状态具有强烈的影响，这与石墨烯纳米带的情况不同。螺旋边缘态的色散是非线性的，类似于第一性原理计算。另一方面，从单轨道紧束缚模型导出的色散总是线性的。因此，我们发现非线性来自于多轨道效应，单轨道模型不能得到精确的结果，而多轨道紧束缚模型可以得到精确的结果。我们发现，多轨道模型是必要的正确理解的边缘状态的分散在一个低屈曲几何形状的四元纳米带。
2016-12-30 cond-mat.mes-hall
Band bending and zero-conductance resonances controlled by edge electric fields in zigzag silicene nanoribbons
该研究探究边缘电场对锯齿形硅烯纳米带能带与输运的调控，揭示非对称场诱导能带弯曲、对称场产生谷极化量子自旋霍尔态等规律，发现零电导共振且其对Hubbard相互作用具鲁棒性。
2025-09-04 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent ballistic transport properties and electronic structures of pristine and edge-doped zigzag silicene nanoribbons: large magnetoresistance
采用非平衡格林函数方法结合密度泛函理论研究了边缘掺杂锯齿型硅烯纳米带（ZSiNR）的电子结构和电导.双探针系统的ZSiNR在铁磁和反铁磁状态被认为是。掺杂效应的元素从第III和V族，在一个平行或反平行的两个电极的磁性配置，进行了讨论。打开和关闭外部磁场，我们可以将金属铁磁ZSiNR转换为绝缘反铁磁ZSiNR。在铁磁状态下，偶数或奇数宽度的ZSiNR表现出截然不同的磁阻。在奇数宽度边缘掺杂的ZSiNR中，与原始ZSiNR相比，发生大的磁阻。在宽度均匀的ZSiNR中情况相反。这些现象是由反平行结构中电导的剧烈变化引起的。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vacancy Effects on Electric and Thermoelectric Properties of Zigzag Silicene Nanoribbons
研究了具有横向对称性的锯齿形硅烯纳米晶体中单空位、双空位和线性空位的晶体重构。利用密度泛函理论结合非平衡格林函数方法研究了它们对材料电性能和热电性能的影响。特别是，我们专注于自旋分辨电导，磁电阻和电流-电压曲线。在MV中形成5-原子环，在DV中形成5-8-5环结构，并且在LV中形成8-4-8-4环结构。当横向对称性被空位打破时，特别是当空位位于带的边缘时，线性电导变得强烈地依赖于自旋。巨磁电阻效应会被非对称空位所掩盖。当存在LV和不对称MV或DV时，可能出现单自旋负微分电阻。一个强大的自旋塞贝克效应，预计在室温下在ZSiNR与LV。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The magnetic and transport properties of edge passivated silicene nanoribbon by Mn atoms
采用第一性原理计算研究了Mn作为钝化元素取代一边的H原子对ZSiNR的化学掺杂效应.在典型的铁磁和反铁磁耦合下优化的结构表明，该系统导致了AFM态，实现了半金属性质.此外，我们基于Keldysh非平衡格林函数方法的第一原理方法给出了器件的自旋相关输运性质。当系统从平行配置变为反平行配置时。上自旋电流快速增加，而下自旋电流仍然被抑制。此外，还发现该系统是一个相当好的自旋过滤器件，在较宽的偏置电压范围内，自旋过滤效率接近80%，因此适合于应用。详细地提出了这些现象的机理。
2016-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sensing food quality by silicene nanosheets : a Density Functional Theory study
本文利用DFT和NEGF方法建模硅烯纳米片气体传感器，发现氟钝化硅烯对六种食品VOCs的灵敏度显著优于未钝化硅烯和r-GO，并可分别识别四种VOCs，为二维纳米传感器检测食品质量提供了理论依据。
2024-06-11 cond-mat.mes-hall
Electronic transport through a silicene-based zigzag and armchair junction
利用密度泛函理论和非平衡格林函数方法，对几种ZAZ型SiNR结（一种由锯齿形和扶手椅型硅烯纳米带组成的类似硅烯分子结）的输运性质进行了理论研究.结果表明，三种系统的微分电导均按5-ZAZ>4-ZAZ>3-ZAZ的顺序减小，特别是只有3-ZAZ SiNR在一定的偏压范围内出现负微分电阻。为了阐明负折射现象的机理，我们详细讨论了透射谱和分子投影自洽哈密顿态。
2016-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Signal-to-noise ratio in dual-gated silicon nanoribbon field-effect sensors
最近的研究纳米场效应传感器揭示了至关重要的低频噪声确定的最终检测限。本文研究了硅纳米晶体场效应传感器的1/f型噪声。我们表明，信噪比可以增加近两个数量级，如果纳米晶体管是在一个最佳的栅极电压范围内操作。在这种情况下，来自接触区域的附加噪声贡献被最小化，并且可以达到在一Hz带宽中的0.5%的pH偏移的精度。
2011-01-06 cond-mat.mes-hall
Molecular sensor based on graphene nanoribbons
在这项工作中，我们研究了石墨烯纳米带与侧附着的有机分子的热电性能。采用单带紧束缚哈密顿量和格林函数方法，计算了不同杂化体系的透射系数和Seebeck系数。相应的热电势分布在孤立分子的本征能处呈现出一系列尖锐的峰。我们研究了温度对热电响应的影响，我们认为随机配置的分子分布，在不同的无序制度。热电势的主要特征在温度和无序下不被破坏，表明系统作为建议的分子温度传感器装置的鲁棒性。
2013-06-25 cond-mat.mes-hall
Physical Study by Surface Characterizations of Sarin Sensor on the Basis of Chemically Functionalized Silicon Nanoribbon Field Effect Transistor
采用Kelvin探针力显微镜（KPFM）和ToF-SIMS对基于化学功能化硅纳米晶体管场效应晶体管（SiNR-FET）的有机磷气体探测器进行了表面表征，并与器件的电流-电压特性变化进行了关联。FET上的KPFM测量允许（i）研究极化器件的接触电势差（CPD）分布作为栅极电压和暴露于OP迹线的函数，以及（ii）分析与表面上的移动离子的存在相关的CPD滞后。由于侧电容效应，KPFM在硅纳米颗粒上测量的CPD被校正，以确定真实的定量表面电位。与宏观开尔文探针（KP）实验在较大的表面进行了比较。这两种方法在数量上是一致的。在OP传感器移植后观察到CPD值的重要增加（在+399 mV和+302 mV之间），对应于功函数的降低，并且测量到暴露于OP后的较弱变化（在-14 mV和-61 mV之间）。通过ToF-SIMS的分子成像揭示SiNR-FET暴露后OP的存在。OP分子基本上位于Si-NR上，证实了OP传感器的有效性和选择性。一个原型暴露于沙林蒸汽，并成功地检测到低蒸汽浓度（40 ppm）。
2016-05-20 cond-mat.mes-hall
Fluctuation-induced currents in suspended graphene nanoribbons: Adiabatic quantum pumping approach
本研究采用绝热量子泵浦方法，分析悬浮石墨烯纳米带中涨落诱导的电流，重点研究横向弯曲振动激发下的泵浦电流，为调控相关纳机电系统的电流提供工具，助力其在传感、泵浦及能量收集领域的应用。
2023-11-17 cond-mat.mes-hall
Transport modulation of graphene nanoribbons with side-attached organic molecules
在这项工作中，我们解决的石墨烯纳米带（GNRs）的导电性的影响，在该有机分子是侧附在带端。为了简单起见，仅考虑扶手椅型（AGNRs）和锯齿型（ZGNRs）纳米带，并选择准一维分子，如线性聚芳烃（LPHC）和聚（对亚苯基）。GNRs的电导表现出特定的行为作为有机分子的长度的函数：准一维系统的能谱清楚地反映在GNRs的电导曲线。结果表明，GNRs可以用作光谱传感器设备。在这些体系的电导中，可以观察到奇偶宇称效应，它是连接分子长度的函数。纳米结构描述使用单带紧束缚哈密顿量和电子电导和系统的态密度计算内的格林函数形式主义的基础上的实空间重整化技术。
2007-11-15 cond-mat.mes-hall
Coupling Tension and Shear for Highly Sensitive Graphene-Based Strain Sensors
我们报告，基于其变化的电子传输耦合的张力和剪切变形，高灵敏度的石墨烯为基础的应变传感器组成的扶手椅石墨烯纳米取向（AGNR）之间的金属接触。当任何方向的名义应变从2.5%增加到10%时，电导降低，特别是当系统从电中性区域改变时。在有限的偏压下，原始电导和电导的相对比例都平滑地依赖于栅极电压，波动可以忽略不计，这与原始石墨烯相反。具体地，当标称应变为10%并且角度从0度变化到90度时，电导的相对比例从60%变化到90%。
2015-08-27 cond-mat.mes-hall
