Morphology of epitaxial core-shell nanowires
我们分析的形态稳定性对方位角，轴向，和一般的螺旋扰动外延核壳纳米线的生长制度的限制，无论是表面扩散或蒸发冷凝表面动力学。对于这两种制度，我们发现，几何参数（即，核半径和壳厚度）在确定纳米线是保持圆柱形还是其壳分裂成外延岛中起着中心作用，类似于在薄外延层中的Stranski-Krastanow生长期间观察到的那些。小核和壳的快速生长的组合成为稳定壳生长的关键成分。我们的研究结果提供了一个解释不同的核-壳形态的Si-Ge系统实验报告，也确定了生长诱导的内在机制形成的螺旋纳米线。
2008-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Structural Investigation of InAs-AlInAs and InAs-AlInP Core-Shell Nanowires
在气体源分子束外延（GS-MBE）系统中，采用金辅助气液固（VLS）方法在GaAs衬底上生长了InAs纳米线。钝化的InAs纳米线使用InP壳证明是困难的，由于形成轴向而不是核-壳结构的趋势。为了避免这个问题，通过在InAs纳米线的侧壁上直接气相-固相沉积来生长具有标称Al组成分数x = 0.20、0.36或0.53的Al $_x$ In $_{1-x}$ As或Al $_x$ In $_{1-x}$ P壳。通过透射电子显微镜表征发现，在壳中添加Al导致从VLS到沿纳米线长度具有均匀壳厚度的气-固生长模式的显著转变。这种转变的可能机制包括减少吸附原子扩散，金种子颗粒的相变和表面活性剂的影响。InAs-AlInP核壳纳米线表现出失配位错，而具有较低应变的InAs-AlInAs纳米线似乎没有缺陷。
2011-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Bi Incorporation and segregation in the MBE-grown GaAs-(Ga,Al)As-Ga(As,Bi) core-shell nanowires
用透射电子显微镜研究了分子束外延生长的GaAs-（Ga，Al）As-Ga（As，Bi）核壳纳米线中Bi的掺杂。采用金液滴辅助方式在GaAs（111）B衬底上生长了纳米线。Bi掺杂的壳在低温（300 °C）下以接近化学计量的Ga/As通量比生长。在低Bi通量下，Ga（As，Bi）壳是光滑的，Bi完全并入壳中。较高的Bi通量（Bi/As通量比~ 4%）导致Bi作为液滴在纳米线侧壁上的部分偏析，优先位于具有纤锌矿结构的纳米线段。我们证明，这种Bi液滴的侧壁上作为催化剂的分支垂直于GaAs树干的生长。由于通过改变纳米线生长条件而在锌尖晶石和纤锌矿多型体之间的可调谐性，该效应使得能够制造具有从所选择的（纤锌矿）纳米线段生成的分支的分支纳米线架构。
2022-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Tunable mechanical and thermal properties of ZnS/CdS core/shell nanowires
采用全原子分子动力学（MD）模拟方法研究了ZnS/CdS核壳纳米线的力学性质。我们的研究结果表明，在ZnS纳米线上的几个原子层的CdS壳的涂层导致的核/壳纳米线的刚度的显着变化相比，纯ZnS纳米线的刚度。由于核壳界面的晶格失配，核壳区之间的结合能降低。这种结合能的降低在确定核/壳纳米线的刚度中起重要作用。我们还研究了壳层对纳米线的热导率和熔化行为的影响。
2015-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Real structure of lattice matched GaAs-Fe3Si core-shell nanowires
利用分子束外延技术在氧化硅（111）衬底上生长了GaAs纳米线和GaAs-Fe 3Si核壳纳米线结构，并利用透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）对其进行了表征。Ga液滴在氧化物表面上形成，并且半导体GaAs纳米线通过气-液-固机制从氧化物膜中的孔外延生长为单晶。我们观察到两个阶段的GaAs纳米线的生长，第一个正常的生长和第二个剩余的生长后，Ga供应完成。磁性Fe_3Si壳层是在无As的腔室中沉积的。它们完全覆盖GaAs芯，尽管它们由小颗粒组成。高分辨率TEM显微照片描绘了不同取向的晶粒在Fe 3Si壳。电子选区衍射和XRD进一步证明了壳层是有纹理的，而不是单晶。观察到了壳体的面化，这导致了壳体的厚度不均匀性。
2014-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Multi-shell gold nanowires under compression
研究了多壁金纳米线在压缩载荷下的变形特性。纳米线模拟使用一个现实的多体势。模拟从T=0 K的圆柱面心立方（111）结构开始。退火循环后，在T=300 K下对多壳纳米线施加轴向压缩，以获得多个半径和长度。几种类型的变形被发现，如大的屈曲变形和渐进破碎。压缩纳米线被发现恢复其初始长度和半径，即使在严重的结构变形。然而，与碳纳米管相反，即使在很小的压缩下也会发生不可逆的局部原子重排。
2001-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Magic structures of helical multi-shell zirconium nanowires
采用紧束缚多体势的遗传算法对直径为0.6 $-$ ~ 2.8 nm的自支撑锆纳米线的结构进行了系统的研究。得到了几个具有圆柱结构的多壳层生长序列。这些多壳层结构由同轴原子壳层、三股和四股螺旋、中心五边形和六边形以及平行双链芯曲面外延组成。在相同的生长顺序下，内壳层和外壳层的原子链数呈现奇偶耦合，通常相差5。讨论了锆纳米线的角关联函数和振动特性与尺寸和结构的关系。
2002-02-02 cond-mat.mtrl-sci
Structural properties of Silicon-Germanium and Germanium-Silicon Core-Shell Nanowires
实验上可以生长出由Si和Ge制成的核壳纳米线，并且可以很好地控制不同尺寸的核和壳。我们利用线性标度密度泛函理论（DFT）研究了Si/Ge和Ge/Si核壳纳米线的结构特性，这些纳米线沿$[110]$方向排列，直径可达10.2 nm，核壳比不同。我们表明，Vegard的法律，这是经常用来预测的轴向晶格常数，可以导致高达1%的误差，强调需要一个详细的\emph{ab initio}原子的纳米线结构的治疗。我们分析了本征应变分布的特征，表明无论成分或键合方向如何，Si核或壳总是膨胀的。与此相反，在Ge壳或芯的应变模式是高度敏感的位置，成分和键的方向。最高的应变被发现在异质结界面和纳米线的表面。这种原子结构和应变的详细了解铺平了道路的核壳纳米线的电子性质的研究和调查的掺杂和结构缺陷。
2018-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Strain relaxation by dislocation glide in ZnO/ZnMgO core-shell nanowires
核-壳半导体纳米线中失配应力的塑性弛豫会导致结构缺陷，不利于应用。在ZnO纳米线上制备了Zn{0. 7}Mg{0. 3}O/ZnO量子阱异质结构。应变沿a和c轴的纤锌矿结构是放松通过滑移位错半环从自由表面，在金字塔和棱柱形平面。在势垒中封闭一些半环以适应量子阱堆叠的两个连续界面处的失配。在纳米线芯内也观察到位错：与二维结构相反，芯和壳都可以塑性弛豫。
2012-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Observation of shell effects in nanowires for the noble metals copper, silver and gold
我们扩展我们以前的壳效应观察金纳米线在室温下超高真空下的其他两种贵金属：银和铜。与金类似，银纳米线呈现与电子和原子壳填充相关的两个系列的异常稳定的直径。这一观察结果与先前对碱金属纳米线所发现的一致。然而，铜只提供电子外壳填充。值得注意的是，我们发现，壳结构生存在环境条件下的金和银。
2005-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Facetted growth of Fe3Si shells around GaAs nanowires on Si(111)
采用分子束外延技术在氧化硅（111）衬底上生长了GaAs纳米线和GaAs/Fe 3Si核壳纳米线结构，并通过透射电子显微镜进行了表征。原始GaAs纳米线的表面完全被磁性Fe 3Si覆盖，表现出纳米晶面和增强的表面粗糙度相比，裸露的GaAs纳米线。在T{S} = 200 °C的衬底温度下的壳生长导致规则的纳米小面的Fe 3Si壳。这些导致壳层厚度不均匀性的小平面主要由非常明显的Fe 3Si（111）平面组成。核和壳的晶体学取向一致，即它们是假晶的。在本工作中发现的纳米晶Fe 3Si壳层可能是Fe 3Si在GaAs纳米线{110}侧面的Vollmer-Weber岛状生长模式的结果。
2015-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Electron Transport in InAs-InAlAs Core-Shell Nanowires
证据给出的外延InAlAs壳的生长的InAs表面钝化的有效性。测量的电子迁移率作为温度的函数的核-壳和未钝化的纳米线，与核-壳纳米线显示出单调增加的流动性，随着温度降低，在流动性的营业额看到的未钝化的纳米线相反。我们认为，这意味着减少低温电离杂质散射的钝化纳米线，这意味着减少表面状态。
2014-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable band-gap and isotropic light absorption from bismuth-containing GaAs core$-$shell and multi$-$shell nanowires
基于GaAs衬底的半导体核$-$壳纳米线由于其直接带隙和高度可调的光电性能而成为许多光子器件、光伏器件和电子器件的基础。选择合适的材料系统对于为优化器件性能而定制设计的纳米线至关重要。含铋的GaAs材料是一类即将出现的半导体，它不仅能够精确控制合金应变和电子结构，而且还提供了抑制光子器件中内部损耗机制的可能性。虽然实验的努力，将GaBiAs合金在纳米线有源区仍处于原始阶段，这种纳米线的光电性能的理论理解是仅仅是初步的。这项工作阐明和量化的作用，纳米线的物理属性，如其几何参数和铋纳入设计光吸收波长和偏振响应。基于数百万原子紧束缚模拟的GaBiAs/GaAs芯$-$壳和GaAs/GaBiAs/GaAs多$-$壳纳米线，我们的研究结果预测了大调谐的吸收波长，范围从0.9 $μ$ m到1.6 $μ$ m，这可以通过工程控制Bi组合物或纳米线直径。应变分布的分析表明，导致显着的轻空穴混合的价带状态的拉伸字符。这提供了实现偏振不敏感的光相互作用的可能性，这对于涉及光的放大和调制的若干光子器件是期望的。此外，在低Bi成分下，载流子约束是准II型的，这进一步拓宽了这些纳米线对于要求大载流子分离的无数应用的适用性。
2020-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Natural charge spatial separation and quantum confinement of ZnO/GaN core/shell nanowires
采用密度泛函方法研究了ZnO/GAN核壳异质结构纳米线的电子结构<0001>.揭示了{1-100}界面电荷重分布引起的内建电场和能带偏移。ZnO-芯/GaN-壳纳米线，而不是GaN-芯/ZnO-壳的预测表现出自然的电荷空间分离行为，这是可以理解的有效质量模型。讨论了量子限制效应对带隙和带阶的影响。
2010-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Self-directed growth of AlGaAs core-shell nanowires for visible light applications
利用分子束外延技术在GaAs（111）B衬底上生长了Al（0.37）Ga（0.63）As纳米线。显微光致发光测量和能量色散X射线光谱表明沿NW轴的核壳结构和Al成分梯度，产生载流子约束的潜在最小值。在生长过程中形成的核壳结构作为一个结果，不同的Al和Ga吸附原子的扩散长度。
2007-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Parallel Core-Shell Metal-Dielectric-Semiconductor Germanium Nanowires for High Current Surround Gate Field Effect Transistors
采用化学气相沉积（CVD）法制备了以单晶Ge为核、氮化硅和硅钝化层为同心壳层、原子层沉积（ALD）法制备了Al 2 O3栅介质层、各向同性磁控溅射法制备了Al金属环栅（SG）壳层的核壳型锗纳米线（GeNW）。然后，使用一种新的自对准制造方法构建环绕栅极纳米线场效应晶体管（FET）。个别SG GeNW FET由于改进的静电而显示出优于具有平面栅极堆叠的GeNW FET的改进的切换。还构造了由并联的多个准对准SG GeNW组成的FET器件。总的来说，几十个SG GeNW在低源漏偏置电压下提供超过0.1mA的导通电流。自对准环绕栅极方案可以推广到各种半导体纳米线材料。
2006-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Polar Surface Effects on the Thermal Conductivity in ZnO Nanowires: a Shell-Like Surface Reconstruction-Induced Preserving Mechanism
利用分子动力学模拟研究了极性表面对氧化锌（ZnO）纳米线热输运的影响。我们发现，具有自由极性（0001）表面的纳米线的热导率远高于在已稳定的极性（0001）表面上的电荷减少的纳米线，以及没有任何横向极性表面的六边形纳米线。从正常模式分析，我们表明，较高的热导率是由于壳状重建发生的自由极性表面。这种壳状重构抑制了纳米线中的扭转运动，使得弯曲声子模式不被其他声子模式散射，并且导致具有自由极性表面的ZnO纳米线中的热导率显著更高。此外，利用简正模坐标的自关联函数提取声子寿命，对具有自由极性表面的ZnO纳米线的高热导率进行了简洁的解释.我们的工作表明，ZnO纳米线没有极性表面，表现出低的热导率，是更有前途的候选人热电应用比纳米线极性表面（也高热导率）。
2014-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of nanowires with ferromagnetic core and antiferromagnetic shell
我们提出了一个薄的圆柱形纳米线组成的铁磁核和反铁磁壳实施一个经典的自旋哈密顿的磁性的Monte Carlo研究。系统地讨论了界面交换耦合对磁环特性的影响和磁化反转机制。我们研究了壳层多晶性对等温磁滞回线特征场的影响。我们表明，耦合到一个多晶反铁磁壳增加的临界核心直径从横向过渡到涡旋畴壁。
2018-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Critical shell thickness for InAs-Al$_x$In$_{1-x}$As(P) core-shell nanowires
在气体源分子束外延（GS-MBE）系统中，采用金辅助气液固（VLS）方法在GaAs衬底上生长了以Al $_x$ In $_{1-x}$ P或Al $x$ In $_{1-x}$ As为壳层的InAs纳米线。通过透射电子显微镜（TEM）测量核直径和壳厚度。这些测量，然后与选定的区域衍射（SAD）图案，以验证界面的相干性或松弛通过失配位错。提出了一个理论应变模型，以确定临界壳厚度为给定的核心直径。锌合金的刚度参数通过一个众所周知的张量变换转换为对应的纤锌矿。然后给出了一个能量准则，以确定壳层厚度，在该厚度下，相干性丧失，位错变得有利。
2012-09-19 cond-mat.mtrl-sci
Moire based strain analysis in wurtzite GaAs -- rock-salt (Pb,Sn)Te core-shell nanowires grown by molecular beam epitaxy
Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所）；Faculty of Physics, University of Warsaw（华沙大学物理学院）；Ensemble3 Centre of Excellence（Ensemble3卓越中心）；International Research Center MagTop, Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所国际研究中心MagTop）
研究通过分子束外延生长的砷化镓/铅锡碲异质纳米线结构，利用高分辨透射电镜和几何相分析技术，分析莫尔条纹和位错以评估拓扑绝缘体壳层的应变。
2026-05-08 cond-mat.mtrl-sci
CdTe-HgTe core-shell nanowire growth controlled by RHEED
我们目前的结果生长的CdTe-HgTe核壳纳米线，实现准一维异质结构的拓扑绝缘体碲化汞。生长是一个两步的过程，包括单晶锌碲化镉纳米线的生长与汽-液-固方法和这些线与碲化汞的过度生长，这样一个封闭的壳周围的碲化镉核心结构形成。的CdTe线的生长是由RHEED监测，使我们能够从电子衍射图案推断的晶体性质的信息。这些信息用于寻找和控制最佳生长温度。高质量的单晶CdTe纳米线以择优取向生长。对于导电碲化汞壳结构的生长，我们发现，所提供的汞：碲比是关键的参数，以促进所有表面刻面上的生长。
2017-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Wurtzite (Ga,Mn)As nanowire shells with ferromagnetic properties
(Ga采用分子束外延技术在纤锌矿结构的（Ga，In）As纳米线的{1100}侧面上生长了具有纤锌矿结构的（Ga，Mn）As纳米线，并进一步用（Ga，Al）As和低温GaAs封装。第一次观察到一个真正的长程铁磁磁性秩序在非平面（Ga，Mn）As，这是由于一个更有效的空穴限制在壳层中含有Mn通过适当的选择/选择的核心和外壳材料。
2017-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Reconstruction of three-dimensional strain field in an asymmetrical curved core-shell hetero-nanowire
基于透射电子显微镜对单个弯曲的非对称核壳异质纳米线进行了晶体取向和应变映射。它依赖于对1.3 nm电子探针尺寸获得的扫描纳米束电子衍射数据的全面分析。所提出的方法也处理出现孪生缺陷的衍射图案的问题，并允许调查的材料具有高缺陷密度。实验图的基础上，并比较有限元模拟，一个隐藏的核-壳几何形状和全三维应变分布内的弯曲的核-壳纳米线。作为效果，仅用单区轴衍射实验获得了低剂量的准层析数据。我们的方法也适用于电子束敏感的材料进行常规的断层扫描是一项艰巨的任务。
2023-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Structures of Cylindrical Ultrathin Copper Nanowires
为了研究圆柱形铜纳米线，我们使用最速下降法进行原子模拟。圆柱形铜纳米线的稳定结构是由具有{111}表面的同轴圆柱壳层组成的多壳层堆。圆内半经典轨道和三角形网络的圆滚动可以解释圆柱形多壳层铜纳米线的结构。对纳米线的角关联函数和径向分布函数的计算表明，随着纳米线直径的增加，纳米线的结构特性越来越接近于体材料的结构特性。
2002-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous formation of well-defined Al rich shell structures in AlxGa1-xN/GaN nanowires
采用等离子体辅助分子束外延技术生长了无催化剂的AlxGa 1-xN（0.15<x<0.50）/GAN纳米线，并利用透射电子显微镜技术对其进行了结构和化学分析。我们发现，定义明确，无缺陷的核壳结构自发形成的过程中的线生长。富铝壳具有显着较高的铝成分赝晶封装富镓AlxGa 1-xN核心与原子突变异质界面。然而，能量色散X-射线光谱揭示了一个复杂的化学成分梯度沿线轴的核心和壳块，这是由于吸附原子表面动力学差异和阴影效应在生长过程中。
2011-07-05 cond-mat.mtrl-sci
On the geometric stability of an inorganic nanowire and an organic ligand shell
分析了具有有机配体壳层的纳米线在瑞利-平台不稳定性条件下分解成离散液滴的过程。明确考虑到后的能量和动力学的表面扩散的线的有机配体壳的效果。无论是初始扰动分析和完整的数值分析的演变线形态进行，并确定管理的无量纲组。扰动分析是非常准确的，在获得的主要特征的不稳定性，包括夹断时间和由此产生的直径的液滴。证明了金属丝及其周围有机壳层的表面能依赖于曲率张量的平均和偏不变量。这样的行为允许稳定的纳米线的可能性，使得Rayleigh-Plateau不稳定性在能量上不是有利的。稳定性图说明了这一点。地图也被构建为最终液滴的大小和夹断时间作为两个非维组的函数，该两个非维组在有机壳的存在下的扩散的能量学和动力学。这些地图可以指导未来的实验活动的纳米线的有机配体壳的稳定。
2018-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Lattice Vibrational Modes in Si/Ge Core-shell Nanowires
采用第一性原理研究了Si/Ge核壳纳米线的晶格振动模式。除了量子限制之外，由核和壳之间的晶格失配引起的内部应变有助于特征光学模式的显著频率偏移。更重要的是，我们的模拟表明，这些频移可以通过拉曼散射实验检测到，提供了方便和无损的方法来获得核壳材料的结构信息。同时，另一种类型的集体模式，径向呼吸模式（RBM），被确定在硅芯/锗壳纳米线和它们的频率依赖性解释的弹性介质模型。
2012-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quasi one-dimensional transport in single GaAs/AlGaAs core-shell nanowires
我们提出了一种新颖的方法来制造单一的GaAs/AlGaAs核壳纳米线具有强大的和可重复的传输性能。核-壳结构被埋在绝缘GaAs覆盖层中，并在使用高掺杂生长衬底和顶部扩散接触的两个探针设置中生长时连接。测得的电导示出了非欧姆行为与温度和电压偏置依赖性遵循幂律，如预期的准一维系统。
2011-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Determination of the optimal shell thickness for self-catalysed GaAs/AlGaAs core-shell nanowires
我们提出了一组实验结果，确定各种影响，管理的自催化GaAs/AlGaAs核壳纳米线（NW）的分子束外延生长，即表面复合速度，表面电荷陷阱，和结构缺陷的载流子动力学。NW系综的时间分辨光致发光和单个NW的空间分辨阴极发光显示，GaAs NW核的发射强度，衰减时间和载流子扩散长度强烈依赖于AlGaAs壳层厚度，但在一个非单调的方式。虽然7 nm-AlGaAs壳层可以有效地抑制GaAs纳米线芯的表面复合速度，但当壳层厚度小于50 nm时，由表面电荷引起的能带弯曲的影响仍然占主导地位;即，在具有较薄壳层的纳米线中，载流子扩散长度较小，这是由于在核/壳界面处的载流子散射较强所致。如果AlGaAs壳厚度大于50 nm，GaAs NW芯的发光效率开始劣化，这归因于通过透射电子显微镜证实的AlGaAs壳内部的缺陷形成。
2015-11-17 cond-mat.mtrl-sci
All-wurtzite (In,Ga)As-(Ga,Mn)As core-shell nanowires grown by molecular beam epitaxy
采用分子束外延技术在GaAs（111）B衬底上生长了（In，Ga）As-（Ga，Mn）As核壳结构纳米线，研究了其结构和磁性。(In在高温（500 °C）下生长（Ga，Mn）As核纳米线，而在低得多的温度（220 °C）下在核的{1-100}侧面上沉积（Ga，Mn）As壳。高分辨率透射电子显微镜图像和高光谱分辨率拉曼散射数据表明，核和壳的纳米线具有纤锌矿晶体结构。扫描和透射电子显微镜观察表明，光滑的（Ga，Mn）作为外壳含有5%的Mn外延沉积在（In，Ga）作为核心含有约10%的In，没有任何失配位错在核壳界面。当（In，Ga）As核中In含量大于5%时，（In，Ga）As的晶格常数大于（Ga，Mn）As的晶格常数，壳层处于拉伸应变状态。详细的磁性研究表明，在温度超过33 K时，（Ga，Mn）As壳层中存在铁磁耦合。这种耦合仅在分离的介观体积中保持，导致在低于~17 K时被阻断的总体超顺磁性行为。
2014-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Nearly Lattice Matched GaAs/Pb(1-x)Sn(x)Te Core-Shell Nanowires
研究了用分子束外延技术在纤锌矿GaAs纳米线侧壁上生长的Pb（1-x）Sn（x）Te拓扑晶体绝缘体的全壳和半壳结构。由于IV-VI壳相对于III-V核的不同取向，沿着纳米线轴的晶格失配小于4%。选择Pb（1-x）Sn（x）Te固溶体是由于对于某些临界浓度的Sn（x >= 0.4）的拓扑晶体绝缘体性质。IV-VI壳层生长有不同的组成，从二元SnTe到Pb（1-x）Sn（x）Te，其中x值减小到二元PbTe（x = 0）。用扫描透射电子显微镜对样品进行了分析，结果表明纤锌矿GaAs纳米线的侧壁上存在（110）或（100）取向的PbTe和（100）Pb（1-x）Sn（x）Te。
2022-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Structure and Epitaxy of CdTe Shells on InSb Nanowires
锑化铟（InSb）纳米线由于其独特的性质而被用作量子器件的构建块，即，强自旋轨道相互作用和大Landég因子。将InSb纳米线与其他材料集成可能会展现出具有独特功能的新型器件。一个突出的例子是InSb纳米线与超导体的结合，用于新兴的拓扑粒子研究。在这里，我们结合II-VI碲化镉（CdTe）与III-V的InSb的核-壳（InSb-CdTe）纳米线的形式和探索潜在的应用的基础上的InSb-CdTe界面的电子结构和CdTe的InSb纳米线上的外延。我们确定的InSb-CdTe界面的电子结构，使用密度泛函理论和提取一个I型带对齐与一个小的导带偏移（$\leq$ 0.3 eV）。这些结果表明，这些壳的表面钝化或结合超导体作为隧道势垒的潜在应用。根据这些壳层的结构质量，我们证明了晶格匹配的CdTe可以在没有界面应变或缺陷的InSb纳米线上外延生长。这些外延壳层不引入无序的InSb纳米线所示的可比的场效应迁移率，我们测量的无帽和CdTe帽纳米线。
2021-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum confinement effects in InAs-InP core-shell nanowires
我们报道了在单个InAs-InP核壳纳米线中的量子限制的检测。具有直径约25 nm的InAs芯的线的特征在于发射光谱，其中在高激发强度条件下识别出两个峰。由于垂直于纳米线轴的平面中的量子限制，峰值由来自地面和激发的量子化能级的发射引起。我们已经确定在发射光谱中的不同的能量贡献相关的纤锌矿结构的线，纤锌矿核和壳之间的应变，和InAs核的限制能量。基于6带应变相关k.p理论的计算允许在这样的材料中的受限能态的理论估计，我们发现这些结果与光致发光研究的结果是很好的一致。
2007-01-04 cond-mat.mtrl-sci
Strain distributions in lattice-mismatched semiconductor core-shell nanowires
研究了晶格失配核壳纳米线的弹性形变场。作者考虑无限导线的六边形截面的假设下，平移对称。应变分布的发现，通过最小化每单位细胞的弹性能量，使用有限元方法。作者发现，应变的轨迹是不连续的，在核和壳之间具有简单的、几乎分段的变化，而应变的各个分量可以表现出复杂的变化。
2010-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fabrication, optical characterization and modeling of strained core-shell nanowires
采用化学束外延生长了具有不同InAs/InP核壳厚度的应变纳米线。在低温下进行的显微光致发光光谱，然后被用来研究单根导线的光学性质。从InAs核心的发射进行了观察和壳厚度/芯直径比的依赖关系进行了研究。我们发现，它是可能的，以调整的发射能量向0.8 eV通过控制这个比例。我们将测量的能量与计算的能量进行了比较。我们的发现与具有六方晶体结构的线是一致的。
2007-01-04 cond-mat.mtrl-sci
Diffraction at GaAs/Fe$_{3}$Si core/shell nanowires: the formation of nanofacets
采用分子束外延技术在氧化硅（111）衬底上制备了GaAs/Fe $_{3}$ Si核壳纳米线结构，并对其进行了同步辐射X射线衍射研究。Fe $_3$ Si壳层的表面呈现出纳米晶面。这些晶面由明显的Fe $_3$ Si{111}面组成。密度泛函理论表明，Si封端的Fe $_3$ Si{111}表面具有最低的能量，这与实验结果一致.我们可以分析的x射线散射和衍射的整体纳米线，避免了信号的衬底和位于线之间的多晶薄膜。Fe $_3$ Si纳米晶面在x射线倒易空间图中产生条纹，与裸GaAs纳米线相比，其方位角旋转了30°。在相应的TEM显微照片中，只有当入射电子束根据X射线结果沿[1 $\overline{1}$ 0]取向时，才显示小平面。X射线扫描中的另外的最大值指示在增加的生长温度下发生的Fe $_{3}$ Si壳和GaAs芯之间的化学反应的开始。
2016-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Monte Carlo study of the exchange bias effect in Co/CoO core-shell nanowires
我们利用蒙特卡罗模拟和经典的海森堡哈密顿量研究了圆柱形铁磁核-反铁磁壳纳米线的磁性，以阐明氧化壳层对磁性的影响和磁化反转机制。我们发现，耦合到反铁磁壳层导致抑制的双折射率和出现一个弱的交换偏置效应。在裸和表面氧化的纳米线的磁化反转机制的比较表明，畴壁的传播和湮灭仍然是占主导地位的反转机制在表面氧化的纳米线，在其铁磁对应物。然而，界面交换耦合引入了在具有相干旋转特征的线的中心部分激活的二次反转机制，其与壁传播协同作用，从而增强壁流动性。这种效应在具有大交换偏置值的纳米线中更明显，并且归因于作为磁化反转的成核中心的未补偿的界面矩。我们的结果是在良好的协议与最近的测量在Co和Co/CoO纳米线。
2017-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Kinetic Control of Morphology and Composition in Ge/GeSn Core/Shell Nanowires
富锡IV族半导体在纳米尺度上的生长为理解亚稳GeSn合金的基本性质提供了新的途径。在这里，我们展示了Ge/GeSn核/壳纳米线的形态和组合物的生长条件的影响，通过相关的实验观察与理论解释的基础上的多尺度方法。我们发现，Ge/GeSn核/壳纳米线的横截面形态的变化，从六边形到十二边形时，增加供应的Sn前体。这种转变强烈地影响Sn分布，因为在{112}生长前沿下测量到更高的Sn含量。从头算DFT计算提供了原子尺度的解释，表明Sn的掺入有利于{112}表面，其中Ge键发生张应变。一个相场连续模型被开发来再现的形态转变和Sn线内的分布，阐明了复杂的生长机制，并揭示偏析和小面之间的关系。的GeSn壳的组合物和形态的变化的光致发光发射的可调谐性突出了在中红外波长下操作的光电器件的核/壳纳米线系统的潜力。
2020-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Core-Shell Structure and Proximity Effect in 7 nm Single-Crystal Co3O4 Nanowires
本文研究了直径约为7 nm的Co 3 O 4单晶纳米线的磁性。纳米线暴露出由大量Co 3+阳离子组成的（111）面，并具有两个Néel温度，分别为56 K（线芯TN）和73 K（线壳TN），远高于体相Co 3 O 4的TN = 40 K。这种新的BaCo_3 ~（2+）离子的形成是由于Co_3 ~（2+）离子的对称性破缺和磁邻近效应。纳米线壳显示出宏观剩余磁矩。在磁场中冷却时，一部分剩余磁矩被紧紧钉扎在反铁磁晶格上，导致磁滞回线在水平和垂直方向上发生明显的位移。我们的实验表明，交换偏置场HE和钉扎磁矩Mpin遵循一个简单的表达式HE = aMpin与a常数。
2011-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale Effects on Heterojunction Electron Gases in GaN/AlGaN Core/Shell Nanowires
对GAN/AlGaN核壳结构的六边形和三角形截面纳米线异质结电子气的电子性质进行了理论研究。我们发现，在纳米尺度下，非极性六方晶系在六角处呈现出简并的准一维电子气，在较低的掺杂下过渡到以核为中心的电子气。相比之下，极性三角形核/壳纳米线的极性面或一个单一的准一维电子气的极性面相对的角落，取决于终止的极性面上的非简并电子气。更一般地说，我们的研究结果表明，在封闭的纳米系统中的电子气体是定性的不同，从他们的散装同行。
2011-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Scaling Properties of Ge-SixGe1-x Core-Shell Nanowire Field Effect Transistors
我们展示了高性能的Ge-SixGe 1-x核壳纳米线场效应晶体管的制造与高掺杂的源极和漏极，并系统地研究其缩放特性。高掺杂的源极和漏极区域通过低能量硼注入来实现，这使得有效的载流子注入具有比纳米线电阻低得多的接触电阻。我们提取关键的器件参数，如本征沟道电阻，载流子迁移率，有效沟道长度，和外部接触电阻，以及基准器件的开关速度和ON/OFF电流比。
2009-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measurement and simulation of anisotropic magnetoresistance in single GaAs/MnAs core/shell nanowires
我们报告了通过分子束外延合成的单核/壳GaAs/MnAs纳米线的低场磁电阻的四个探针测量，证明了跟踪场相关磁化的各向异性磁电阻的清晰特征。与微磁模拟的比较表明，磁阻数据的主要特征可以明确地归因于具有锌砷化镓芯的纳米线段。磁阻，磁化和晶体结构之间的直接相关性提供了一个强有力的手段，表征个别混合铁磁体/半导体纳米结构。
2012-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The role of Al2O3 interlayer in the synthesis of ZnS/Al2O3/MoS2 core-shell nanowires
在异质结构纳米材料的合成过程中，纳米结构中可能发生不希望的结构和形态变化，特别是当涉及多个连续生长步骤时。在这项研究中，我们描述了异质结构的ZnS/Al 2 O3/MoS 2核-壳纳米线（NWs）的合成策略，并探讨在合成过程中的Al 2 O3中间层的作用。通过四步路线制备核-壳纳米线：1）在硅片上合成ZnO纳米线，2）通过ALD沉积薄Al 2 O3层，3）磁控管沉积MoO 3层，和4）在硫气氛中退火样品。在硫化过程中，ZnO转化为ZnS，MoO 3转化为MoS 2，而Al 2 O3夹层保留了连续MoS 2壳生长所需的NW的光滑表面。通过透射电子显微镜、X射线衍射和光电子能谱学、拉曼光谱和光致发光光谱对所得ZnS/Al 2 O3/MoS 2核壳纳米线进行了表征。报道的策略可用于合成具有过渡金属二硫属化物（TMD）壳的其他核-壳NW，以保护NW核材料，否则其可能在高温下被反应性硫属化物改变或损坏。
2022-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Drastic effect of sequential deposition resulting from flux directionality on the luminescence efficiency of nanowire shells
核-壳纳米线异质结构形成了许多创新器件的基础。当通过定向沉积技术生长复合纳米线壳时，生长反应器中不同组分的源的方位角位置、衬底旋转和纳米线自遮蔽不可避免地导致顺序沉积。在这里，我们发现，在$_{0.15}$ Ga $_{0.85}$ As/GaAs壳层量子阱的分子束外延生长的发光效率的这种顺序性的剧烈影响。采用与迁移增强外延相对应的助熔剂顺序生长的壳层量子阱的光致发光强度。e.当As和III族金属基本上不同时撞击时，比用基本上重叠的通量制备的壳量子阱高两个数量级以上。透射电子显微镜没有发现任何扩展缺陷解释这种差异。我们的光致发光瞬态分析表明，共沉积有两个不利的微观效应。首先，较高密度的电活性点缺陷导致内部电场降低电子-空穴波函数重叠。第二，更多的点缺陷形成，作为非辐射复合中心。我们的研究表明，源的生长反应器，这仅仅是平面结构的技术相关性的安排，可以有严重的后果纳米线壳的材料性能。我们希望这一发现也适用于其他合金纳米线壳。
2021-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Different strategies for GaN-MoS2 and GaN-WS2 core-shell nanowire growth
一维（1D）纳米结构-纳米线（NW）-表现出集成在不同类型的功能器件的有前途的性能。通过将不同的有前途的材料（例如层状范德华材料和常规半导体）组合成1D-1D核-壳异质结构，可以进一步增强或调整其性能以用于特定应用。在这项工作中，我们展示了通过两种不同的方法生长GaN-MoS 2和GaN-WS 2核壳纳米线：（1）在GAN纳米线上沉积牺牲过渡金属氧化物涂层，然后硫化的两步过程;（2）从各自的材料靶在GAN纳米线上脉冲激光沉积少层MoS 2或WS 2。通过扫描和透射电子显微镜、X射线衍射、显微拉曼光谱和X射线光电子能谱学对所制备的纳米结构进行了表征。通过这两种途径可以制备具有少层MoS 2和WS 2壳的高结晶质量核-壳NW异质结构。实验结果得到了理论电子结构计算的支持，证明了合成的核-壳NW异质结构作为光催化剂用于从水中高效制氢的潜力。
2022-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Nanometer-scale Tomographic Reconstruction of 3D Electrostatic Potentials in GaAs/AlGaAs Core-Shell Nanowires
我们报告的发展，电子全息断层扫描技术走向一个通用的潜在的测量技术，克服了几个限制，如有限的倾斜范围，以前阻碍了可重复的和准确的静电势重建在三维空间。最值得注意的是，考虑到纳米结构的对称性和其他空间约束，在最佳采样的极坐标网格上进行层析重建。此外，全息倾斜系列采集和对准已经自动化并适应于三维。我们展示了6 nm的空间和0.2 V的信号分辨率重建各种，以前隐藏的，潜在的GaAs/AlGaAs核壳纳米线的细节。改进的层析重建打开了通往纳米结构中微小电位的检测以及相关技术（如X射线层析成像）的速度和准确性的提高的途径。
2014-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Ge-Ge$_{0.92}$Sn$_{0.08}$ core-shell single nanowire infrared photodetector with superior characteristics for on-chip optical communication
最近的发展Ge $_{1-x}$ Sn $_x$纳米线具有高的Sn含量，超过其固溶极限，使他们有吸引力的所有IV族硅集成的红外光子在纳米尺度。本文报道了一种化学气相沉积生长的高Sn含量Ge-Ge $_{0.92}$ Sn $_{0.08}$核壳结构单纳米线光电探测器，工作波长为1.55 $μ$ m。利用X射线光电子能谱和拉曼光谱数据研究了纳米线中Sn的原子浓度。一种基于金属-半导体-金属的单纳米线光电探测器，通过电子束光刻工艺制造，即使在零偏压下也表现出显著的室温光响应。除了纳米线的高结晶质量和相同的壳成分之外，在外部电场下光生载流子的有效收集导致优异的响应度和光电导增益高达~70.8 A/W和~57 A/W，分别在-1.0V的施加偏压下。额外的-所制造的光电探测器的普通性能证明了GeSn纳米线用于未来Si CMOS兼容的片上光通信器件应用的潜力。
2022-02-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Structures of ultrathin copper nanotubes
我们已经进行了螺旋多壳层（HMS）铜纳米线和纳米管的原子模拟。我们对HMS Cu纳米线和纳米管的研究揭示了一些在以前考虑金属纳米线的工作中没有处理的物理性质。随着HMS纳米线直径的增加，其每原子结合能和最佳晶格常数减小。随着HMS纳米管直径的增加，其原子结合能降低，但最佳晶格常数增加。壳-壳或核-壳相互作用主要影响HMS纳米线或纳米管的晶格常数和直径。研究表明，当HMS纳米管的内壳原子所受的力为零或作用在外壳原子上时，HMS纳米管可以保持不变。
2002-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Interfacial confinement in core-shell nanowires due to high dielectric mismatch
我们从理论上研究了材料之间的介电失配对核壳纳米线的能级和复合能的影响。我们的研究结果表明，当芯材料的介电常数低于壳材料的介电常数时，自像势将载流子推向核-壳界面，以这种方式，理想的约束模型不再适用。这种界面上的限制的影响，这种电线的电子性能，以及对它的响应施加磁场，进行了讨论。
2012-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Ballistic Anisotropic Magnetoresistance in Core Shell Nanowires and Rolled-up Nanotubes
在铁磁纳米结构中，弹道各向异性磁电阻（BAMR）是由于自旋轨道相互作用导致的弹道电导随磁化方向的变化。最近，一个方向依赖的弹道电导已被预测发生在一些新合成的半导体纳米结构受到外部施加的磁场，而不需要自旋轨道耦合。在这篇文章中，我们回顾了过去的工作预测这种BAMR效应在核壳纳米线和卷起的纳米管。这是补充新的结果，我们建立的管状纳米系统的输运性质受到外部磁场。
2016-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
MoSe2 and WSe2 shell morphology control via temperature optimization during two-step growth of ZnSe-based core-shell nanowires
针对 ZnSe 纳米线外 TMD 壳层均匀可控生长难题，本文采用磁控溅射牺牲氧化层与硒化两步法，并通过优化硒化温度实现 MoSe2/WSe2 壳层形貌调控。
2025-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Effect of the GaAsP shell on optical properties of self-catalyzed GaAs nanowires grown on silicon
利用分子束外延技术在Si衬底上实现了GaAs/GaAsP核壳结构纳米线的自催化生长。单个GaAs/GaAsP纳米线的透射电子显微镜（TEM）证实了它们的高晶体质量，并显示出锌-β相的主导地位。这在使用连续波和时间分辨光致发光（PL）研究的单个纳米线的光学中得到进一步证实。与未覆盖的GaAs纳米线的详细比较强调了GaAsP覆盖在抑制非辐射表面态方面的作用：在10 K下观察到核壳结构中显着的PL增强超过2000倍;在未覆盖的纳米线中，PL在60 K下被猝灭，而单核壳GaAs/GaAsP纳米线即使在室温下也表现出明亮的发射。从PL的温度依赖性在这两种类型的NW的分析，我们能够确定的主要载流子逃逸机制导致PL淬火。
2012-06-23 cond-mat.mtrl-sci
With no Color and Scent (part III): Architecture of metal shells grown on templates by pulse current electrodeposition
提出了一种生长蘑菇状或贝壳状纳米结构金属凹凸模型的方法。在脉冲电沉积过程中，由于纳米线在多孔膜上的自组装生长，再现了银、铜、镍、铑和Pd-Ni、Pd-Co合金结构。结果表明，该方法不仅可以模拟壳的形状，但也在纳米，微米和mesolevels的层次结构。从Pd-Ni合金生长出1.2mm大小的壳。通过碎裂和化学蚀刻研究了模型的结构。使用SUPRA 50 VP和JEOL扫描电子显微镜获得图像。金属外壳是一个碗状框架，其壁由密集的纳米元素组成。每一个纳米元件都是一束锥形的纳米线，就像一个被支撑的酒杯。壳内表面是具有自下而上定向线的植被图案的纳米线编织物。内表面也表现出明显的横向环，由自下而上生长的纳米线束构成壳框架。许多纳米线束末端上升到壳外表面作为纳米花，其可以用作生长纳米线的模板。在某些情况下，生长在外表面上的纳米线形成了一个蘑菇状的复制品。提出了一个假设，脉冲生长的膜是一种工具的形态发生的许多蘑菇和植物。
2012-08-28 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Parity-preserving and magnetic field resilient superconductivity in indium antimonide nanowires with tin shells
我们研究了自下而上生长的半导体锑化铟纳米线，其表面涂有锡壳。贝壳的厚度是均匀的。Sn与InSb的界面是突变的，没有发生互扩散。用于传输的器件通过使用附近的纳米线以及薄片原位遮蔽纳米线来制备，从而产生无蚀刻结。锡被发现诱导硬超导能隙在600-700微电子伏特的范围内。超导性在磁场中可持续到4 T。锡岛显示出令人垂涎的双电子充电效应，这是电荷宇称稳定性的标志。这些发现为基于新的超导体-半导体组合的超导和拓扑量子线路开辟了道路。
2019-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
