Enhanced superfluid response of parahydrogen in nanoscale confinement
禁闭一般具有压制凝聚态有序的作用。事实上，相变，如冻结，或超流体的转变，在液氦，发生在较低的温度下，在限制比他们做的散装。我们在这里提供一个物理环境的例子，在这个物理环境中，相反的情况发生了。具体而言，增强的超流响应的仲氢局限于纳米尺寸的空腔证明通过第一原理计算机模拟。展望稳定和观察长期寻求，但尚未难以捉摸的大块超流相仲氢在有目的地设计的多孔介质进行了讨论。
2014-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Ultralow p-type contact resistance for ultra-nanoscaled 2D-materials transistors
Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学）；China Jiliang University（中国计量大学）；Hubei Minzu University（湖北民族大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）
针对二维超纳米级FET的p型接触电阻瓶颈，开发自洽接触电阻模型，提出两种拓扑半金属电极，实现接近量子极限的超低接触电阻，明确亚10nm沟道缩小的关键挑战。
2026-08-10 cond-mat.mes-hall
Study of superfluid $^3$He under nanoscale confinement. A new approach to the investigation of superfluid $^3$He films
我们回顾了最近的实验中，超流$^3$他已在高度控制的限制在纳米流体样品室进行了研究。我们讨论了实验的挑战和他们的决议。这些方法为系统研究$^3$ He薄膜的超流性以及拓扑超流的表面和边缘激发开辟了道路。
2013-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Stabilized Pair Density Wave via Nanoscale Confinement of Superfluid $^3$He
超流$^3$他在纳米级约束下产生了显着的兴趣，由于丰富的频谱相复杂的序参量，可以稳定。实验已经揭示了各种有趣的现象，但一个完整的图片超流体$^3$他在限制仍然难以捉摸。在这里，我们提出了相图的超流$^3$他在不同程度的单轴约束下，在很宽的压力范围内，阐明了渐进的稳定性的$A$相，以及稳定的对密度波（PDW）状态的增长区域。
2019-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Scaling of intrinsic domain wall magneto-resistance with confinement in electromigrated nanocontacts
在这项工作中，我们研究了畴壁限制的本征畴壁磁电阻（DWMR）的演变。清洁坡莫合金缺口半环纳米接触制造使用一个特殊的超高真空电迁移过程，以定制的尺寸的线原位，并通过由此产生的畴壁限制，我们定制的畴壁宽度从几十nm下降到几nm。通过测量的电阻相对于所施加的磁场方向的依赖性，我们提取的贡献的一个单一的域壁的MR的设备，作为在限制电位的域壁宽度的函数在缺口。在这个尺寸范围内，发现一个固有的正MR，其占主导地位的各向异性MR，通过比较微磁模拟证实。此外，发现MR与畴壁的尺寸$δ_{DW}$单调成比例，为1/ $δ_{DW}^b$，具有$b=2.31\pm 0.39 $。实验结果得到了基于从头计算密度泛函理论的量子力学输运模拟的支持。
2018-12-13 cond-mat.mes-hall
Nanoscale confinement of ultrafast spin transfer torque exciting non-uniform spin dynamics by femtosecond spin current pulses
自旋电子学在过去的几十年里产生了广泛的影响，因为它通过自旋而不是电流来传递信息。它的进一步发展需要微型化和减少的特征时间尺度的自旋动力学相结合的亚纳米空间和飞秒的时间范围。这些需求转移的关注焦点对基本的开放性问题的飞秒自旋电流（SC）脉冲与铁磁体（FM）的相互作用。由超短SC脉冲施加在FM上的脉冲自旋转移力矩的时空特性打开了用于探测非均匀磁化动力学的时域。在这里，我们采用激光产生的超短SC脉冲驱动超快自旋动力学FM和分析其瞬态本地源。注入FM的横向自旋激发不均匀的高频自旋动力学高达0.6太赫兹，表明FM磁化的扰动被限制在2纳米。
2016-06-10 cond-mat.mes-hall
A Two Dimensional Tunneling Resistance Transmission Line Model for Nanoscale Parallel Electrical Contacts
接触电阻和电流拥挤对于纳米级电接触是重要的。在本文中，我们提出了一个自洽的模型来描述部分重叠的平行接触，沿接触长度变化的接触电阻率。对于由薄绝缘间隙分隔的接触元件之间形成的平行隧穿接触，我们研究了势垒高度和隧穿电流沿接触长度的局部电压依赖性变化，通过求解集总电路传输线模型（TLM）方程耦合隧穿电流自洽。的电流和电压分布沿平行隧穿接触和他们的整体接触电阻进行了详细分析，对于各种输入电压，电接触尺寸，和材料特性（即功函数，薄层电阻的接触构件，和绝缘层的介电常数）。研究发现，当隧穿层厚度变小或外加电压变大时，现有的一维隧穿结模型变得不可靠。在这些制度中，所提出的自洽模型可以提供一个更准确的评估的平行隧道接触。这项工作提供了设计的见解，和潜在的工程，纳米级的电接触与控制电流分布和接触电阻，通过工程空间变化的接触层的属性和几何形状。
2019-12-21 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Scalability of Voltage-Controlled Filamentary and Nanometallic Resistance Memories
为了实现具有实际应用价值的纳米级电阻随机存取存储器（RRAM），人们在器件和材料工程方面做了大量的工作，但是仍然缺乏一个合理的物理基础来设计跨越多种长度尺度的可扩展器件。特别地，对于电阻变化限于经历集中的热、电流和场的局部纳米级细丝的RRAM器件，临界切换标准不清楚。在这里，我们展示了电压控制电阻开关的宏观和纳米器件在两个非磁性RRAM和纳米RRAM，后者开关均匀，不需要形成。因此，使用恒定电流密度作为顺应性，我们已经实现了用于非导电RRAM的低电阻状态以及用于纳米导电RRAM的低电阻状态和高电阻状态两者的面积可缩放性。这一发现将有助于在纳米级设计面积可扩展的RRAM。
2017-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon confinement and trapping at the nanoscale
International Quantum Academy（国际量子学院）；Beihang University（北京航空航天大学）；Universidad Técnica Federico Santa María（弗雷德里科·Santa María 技术大学）；Cnr-Istituto Officina dei Materiali（意大利国家研究委员会材料研究所）
本文综述了磁子限制与捕捉的方法和技术，探讨了其在磁电子学和量子计算中的应用与前景。
2026-02-09 cond-mat.mes-hall
Models of liquid-sample confinement for nanoscale NMR
Universidad Politécnica de Cartagena（卡塔赫纳理工大学）；Hebrew University of Jerusalem（耶路撒冷希伯来大学）
本文针对纳米尺度 NMR 中扩散噪声掩盖长时程次级噪声的问题，首次详细建模并分析样品约束下的表面相互作用与孔隙率噪声及其实验影响。
2026-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electronic materials with nanoscale curved geometries
对电子纳米材料的研究最近已经看到越来越多的关注与非传统的弯曲几何形状的结构的合成，包括在平面系统中的弯曲线和通过卷起纳米膜获得的三维架构。这些几何形状的列入导致了一系列新的影响，无论是从形状驱动的电子运动的修改或从电子和磁性的固有变化，由于特殊的约束效应的预测和观察。此外，由于固体中机电耦合的重要作用，曲率产生的局部应变也会引发新现象的出现。在这里，我们回顾了最近的事态发展，发现这些形状，限制和应变诱导的曲率效应在纳米尺度，并讨论其潜在的用途在电子和自旋电子器件。
2022-09-14 cond-mat.mes-hall
Nanoscale confinement and control of excitonic complexes in a monolayer WSe2
本文提出低温电容式共聚焦光学显微镜（C3OM），利用导电AFM针尖在4K下对单层WSe2实现纳米尺度掺杂调控，从而在任意位置限制并观测激子、三激子及更大激子复合体的非线性光学响应。
2023-11-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantum shape effects and novel thermodynamic behaviors at nanoscale
受限系统的热力学性质取决于受限域的大小，这是由于粒子的量子性质。在这里，我们表明，形状也进入作为热力学态函数的控制参数。通过考虑专门设计的限制域，我们分开的量子尺寸和形状效应的影响，从彼此和演示形状效应如何单独修改亥姆霍兹自由能，熵和内能的限制系统。本文提出了一种不需要求解薛定谔方程或调用任何数学工具就能解析预测量子形状效应的重叠量子边界层方法。从而将热力学问题简化为简单的几何问题，揭示了几何与热力学之间的深刻联系。我们还报告了由于量子形状效应的扭矩。此外，我们介绍了isoform，形状保持，过程，打开了新一代的热力学循环在纳米尺度上运行的独特功能的可能性。
2018-07-04 cond-mat.mes-hall
Contact resistance of quantum tubes
我们考虑连接到金属接触的量子管的电导。管可以支持的角动量状态的数量取决于径向约束的强度。我们通过Landauer公式计算了产生电导的透射系数。我们将我们的研究结果与嵌入金属中的扶手椅碳纳米管有关。对于具有实际径向约束的Al和Au接触和管，我们发现透射率可以接近于1，对应于在碳纳米管中费米能级处每个带的接触电阻接近于h/2e^2。
1999-11-15 cond-mat.mes-hall
Ultra-sensitive nanoscale magnetic field sensors based on resonant spin filtering
基于磁阻调制的固态磁场传感器直接应用于通信设备中，特别是在接近检测、旋转参考检测和电流感测中。在这项工作中，我们提出了基于磁电阻物理共振自旋过滤和本设备设计迎合特殊的磁场传感能力的传感器结构。使用非平衡格林函数自旋输运形式主义自洽耦合到泊松方程，我们提出了高度可调的五层磁性隧道结结构，能够表现出超高峰值隧道磁阻$(\approx 2500 \%$）。我们将展示如何将其转化为具有超高电流灵敏度增强超过300\%的器件设计，与典型的三层MTJ传感器相比，以及更宽的可调范围的场灵敏度。我们还证明了传感器功能与结构景观的动态变化，使一个卓越的设计灵活性超过典型的三层传感器。最后给出了一个优化设计，其灵敏度提高了近70 0%，这为通过设计具有超灵敏自旋过滤特性的功能结构来设计自旋电子学构件奠定了基础。
2016-02-14 cond-mat.mes-hall
Electrical resistance of individual defects at a topological insulator surface
三维拓扑绝缘体具有线性色散的表面态，表现为狄拉克锥。纳米尺度的传输测量提供了直接访问的狄拉克锥在真实空间中的传输特性，并允许详细调查的载流子散射。本文采用扫描隧道电位法对（Bi_（0.53）Sb_（0.47））_2Te_3拓扑绝缘体薄膜表面不同缺陷的电阻进行了分析。我们发现最大的局部电压降位于拓扑绝缘体膜中的畴边界处，其电阻率比台阶边缘的电阻率高约4倍。此外，我们解决了位于周围的样品表面的纳米级空隙的电阻率偶极子。通过电阻网络模型分析了这种缺陷对拓扑表面态电阻的影响。与其他缺陷相比，发现由空隙引起的影响很小。
2017-04-20 cond-mat.mes-hall
Understanding nanoscale temperature gradients in magnetic nanocontacts
我们确定的温度分布在磁性纳米接触提交到非常大的电流密度，通常用于自旋扭矩振荡器的行为。在实验上，电流通过焦耳加热引起的电阻的二次增加与施加的温度从6 K到300 K无关。假设热激活过程，纳米接触下的涡流的电流诱导成核的实验速率的建模与150 K和220 K之间的局部温度增加一致。对实际三维几何形状的热生成和扩散进行了模拟。它们表明从电极的散热的温度无关效率，与也基本上是温度无关的纳米接触电阻引起的局部加热源相结合。对于实际的电流，我们得出结论，温度的局部增加通常是160 K，它延伸450 nm左右的纳米接触。我们的研究结果意味着，考虑到在纳米级的电流感应加热是必不可少的纳米接触系统中的磁化动力学的理解。
2012-06-25 cond-mat.mes-hall
Compact chromium oxide thin film resistors for use in nanoscale quantum circuits
我们报告的一系列薄氧化铬薄膜的电特性，直流溅射生长，以评估其适用性作为纳米电子学芯片电阻。通过增加氧掺杂的水平，氧化铬膜的室温方块电阻从28 $Ω/ \square$变化到32.6k $Ω/ \square$。研究了在液氦中冷却到4.2K时电阻的变化;在4.2K时，薄层电阻随组分从65 $Ω/ \square$到20 G以上$Ω/ \square$而变化。所有测量的膜在所有测量的温度下显示欧姆行为。对于用于使用硅纳米线进行量子相位滑移测量的片上器件，需要硅纳米线和氧化铬之间的界面。通过表征界面接触电阻，我们发现金中间层是有利的：氧化铬-金界面的比接触电阻率为0.15 m $Ω$ cm $^2$，远低于直接氧化铬-硅界面的值65 m $Ω$ cm $^2$。我们的结论是，这些氧化铬薄膜是适合用于纳米级电路作为高价值的电阻器，与电阻率可调的氧含量。
2014-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale confinement of all-optical switching in TbFeCo using plasmonic antennas
在过渡金属-稀土合金GdFeCo 1 -5中首次观察到了飞秒激光脉冲引起的磁畴全光开关（AOS）现象;这一现象表明了光学控制磁性的潜力，可用于更快发展的未来磁纪录技术。由于在其他材料中发现了相同的效果，包括无RE磁性多层膜，AOS的技术潜力最近有所增加。然而，为了在技术上有意义，AOS必须与传统存储设备的位密度竞争，将光学切换的磁性区域限制在远低于衍射极限的尺寸。在这里，我们展示了可重复的和强大的全光开关的磁畴的53 nm大小的亚铁磁TbFeCo合金使用金等离子体天线结构。使用X射线共振全息成像在等离子体天线周围和下方对受限的纳米级磁反转进行成像。我们的研究结果表明，未来的AOS-based磁纪录技术的潜力。
2014-09-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Non-invasive nanoscale potentiometry and ballistic transport in epigraphene nanoribbons
提出一种高分辨率混合扫描探针技术，以 nm 和 $μ$V 分辨率绘制 epigraphene 纳米带的局部电阻与电化学势，揭示了其在室温环境下的微米级弹道输运现象。
2020-02-25 cond-mat.mes-hall
A high-sensitivity resistance bridge for nanoscale thermal microscopy
Laboratoire national de métrologie et d’essais（法国国家计量和测试实验室）；Institut Langevin, ESPCI Paris, Université PSL, CNRS（朗之万研究所，巴黎高等物理化工学院，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心）
研究微物体间热通量测量难题，基于惠斯通电桥开发高灵敏度仪器，可进行交直流电阻测量，用于扫描热显微镜，解释信号频率依赖并优化测量协议，确定近场辐射热通量。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Manipulating the Topology of Nanoscale Skyrmion Bubbles by Spatially Geometric Confinement
中心对称磁体中磁skyrmion泡的发现受到研究界越来越多的关注，这是由于自旋拓扑织构的迷人物理学及其在自旋电子学中的可能应用。然而，关键的挑战仍然存在，如如何操纵skyrmion气泡的成核，以排除平凡的气泡或亚稳态skyrmion气泡，通常与skyrmion气泡在中心对称磁体中共存。在这里，我们报告已经成功地执行了这项任务，通过应用空间几何约束的中心对称受挫Fe 3Sn 2磁体。我们证明了空间几何约束确实可以稳定的skyrmion泡，有效地抑制平凡泡和亚稳态skyrmion泡的形成。我们还表明，限制Fe 3Sn 2纳米带中的skyrmion气泡的成核的临界磁场是急剧减少，由一个数量级，比在没有几何约束的薄板所需的。通过分析纳米条纹的宽度和厚度对skyrmion泡自旋织构的影响，我们推断skyrmion泡的拓扑跃迁与偶极-偶极相互作用密切相关，这与理论模拟结果一致.这里呈现的结果代表了操纵skyrmion气泡的拓扑自旋纹理的重要一步，使我们更接近于实现基于skyrmion的赛道存储器件的制造。
2019-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale Confinement Enhances Ultrafast Demagnetization
Technische Universität Berlin（柏林工业大学）；Fritz Haber Institute of the Max Planck Society（马克斯·普朗克 Fritz Haber 研究所）；Faculty of Physics and Center for Nanointegration Duisburg-Essen (CENIDE), University of Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学物理学院与杜伊斯堡-埃森纳米集成中心）；Department of Physics, University of Konstanz（康斯坦茨大学物理系）；Technical University of Applied Sciences Wildau（维尔道应用技术大学）；Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH（柏林亥姆霍兹材料与能源中心）；SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福直线加速器中心）；Department of Physics, TU Dortmund University（多特蒙德工业大学物理系）；Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）
通过超快实验和第一性原理计算，发现Fe薄膜厚度小于10 nm时退磁幅度显著增大（2 nm时增加约75%），归因于界面处自旋有序的局部减弱。
2026-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron-phonon interaction effects on the direct gap transitions of nanoscale Si films
研究表明，晶体硅量子阱的介电函数同时受到载流子约束和电子-声子相互作用的影响。从2到10 nm的c-Si量子阱的激子E1直接带隙跃迁的能量位移和寿命展宽被发现具有显着的尺寸和温度依赖性，可以追溯到纳米薄膜的声子色散的变化。电子-声子相互作用对介电函数的影响进行了验证，通过改变声子色散使用不同的介电层以上的5 nm的c-Si量子阱。
2011-08-24 cond-mat.mes-hall
Topological transitions in carbon nanotube networks via nanoscale confinement
旨在利用单壁碳纳米管（SWCNT）的优异的电子和机械性能的纳米电子器件的大规模集成的努力仍然受到与单个SWNT的操纵和包装相关联的困难的限制。基于超薄碳纳米管网络（CNN）的替代方法最近取得了成功，实现了几种可扩展的设备应用。然而，对网络电子传输的精确控制是具有挑战性的，这是由于i）网络覆盖与其拓扑结构之间通常不可控的相互作用以及ii）组成SWNT的固有电异质性。在这封信中，我们使用模板辅助流体组装单壁碳纳米管网络，探讨网络拓扑结构上的几何限制的效果。浸涂到亚微米宽的超薄聚合物通道上的异质SWCNT网络表现出随着通道宽度和厚度的减小而变得越来越对齐的拓扑结构。实验规模的粗粒度计算的相互作用的单壁碳纳米管表明，该效果是一个对齐的拓扑结构，不再依赖于网络密度，这反过来又出现了一个强大的旋钮，可以诱导在网络响应中的电阻到金属的过渡的反映。我们的研究证明了在具有不同限制程度的通道上定向组装的有效性，作为一种简单的工具来定制其他异质网络的电导，从而开辟了强大的大规模基于CNN的设备的可能性。
2010-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay of Peltier and Seebeck effects in nanoscale nonlocal spin valves
实验研究了热电效应在纳米尺度非局域自旋阀器件中的作用。有限元热电模型的开发，以计算所产生的塞贝克电压由于珀尔帖和焦耳加热的设备。通过非局部测量一、二、三次谐波电压响应，对模型进行了实验验证。结果表明，Peltier效应和Seebeck效应的组合对非局域基线电阻有显著贡献。此外，我们发现，二次和三次谐波响应信号可以归因于焦耳加热和塞贝克系数和电阻率的温度依赖性。
2010-04-01 cond-mat.mes-hall
Heat transport at the nanoscale and ultralow temperatures -- implications for quantum technologies
本文综述极低温纳米导体中电子介导热输运的理论方法、纳米尺度热流与温度梯度的实验测量技术，并总结关键量子效应对量子技术的意义。
2024-03-18 cond-mat.mes-hall
Nanoscale-confined Terahertz Polaritons in a van der Waals Crystal
电磁场限制对于纳米光子技术至关重要，因为它允许增强光-物质相互作用，从而实现深亚波长尺度的光操纵。在太赫兹（THz）光谱范围内，辐射限制通常是通过特殊设计的金属结构（如天线或纳米缝）实现的，由于太赫兹辐射的波长相当长，因此具有较大的占地面积。在这种情况下，范德华（vdW）晶体中的声子极化激元-光耦合到晶格振动-已经成为控制超过衍射极限的光的有前途的解决方案，因为它们具有极端的场约束和低光学损耗。然而，在太赫兹频率的纳米尺度限制的声子极化激元的实验演示至今仍然难以捉摸。在这里，我们提供了它通过采用散射型扫描近场光学显微镜（S-SNOM）结合自由电子激光（FEL），揭示了一系列的低损耗极化激元激发频率从8至12太赫兹的VDW半导体$α-MoO_3$。我们可视化太赫兹极化激元与i）面内双曲色散，ii）极端纳米级场约束（低于$λ_o/75$）和iii）长极化激元寿命，下限> 2 ps。
2020-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Bridging Finite Element and Molecular Dynamics for Non-Fourier Thermal Transport Near Nanoscale Hot Spot
Department of Mechanical Engineering, University of Utah（犹他大学机械工程系）
本文提出一种基于分子动力学和有限元方法的非傅里叶热传输分析框架，通过引入尺寸依赖的热导率模型，实现对纳尺度热点温度的高精度预测。
2025-12-30 cond-mat.mes-hall
Strategy for accurate thermal biasing at the nanoscale
我们分析了纳米级电子导体的热控制的优点和缺点，通过接触加热方案。理想情况下，这种简单的方法允许人们直接通过金属引线在纳米结构上施加已知的热偏压，避免了传统的衬底中介。我们表明，通过使用平均噪声测温和局部噪声传感技术在InAs纳米线为基础的设备，SiO2衬底上的纳米级金属收缩的行为就像一个扩散导体，可以忽略不计的电子-声子弛豫和非理想的铅。引线对实现的热偏置的非普遍影响-取决于它们的尺寸，形状和材料成分-很难最小化，但可以在适当设计的纳米器件中精确校准。我们的研究结果允许减少的问题的热偏置校准的加热器电阻的知识，并铺平了道路，在纳米级的准确的热电或类似的测量。
2020-03-20 cond-mat.mes-hall
Tuning Fermi-surface properties through quantum confinement in metallic meta-lattices: New metals from old atoms
我们描述了一类新的纳米级结构的金属，其中量子限制的影响与分散的金属电子状态相结合，以诱导修改的基本低能量的三维金属的微观性质：状态的密度，费米速度的分布，和集体的电子响应。
2000-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
An open-source platform to study uniaxial stress effects on nanoscale devices
我们提出了一个自动测量平台，使表征纳米器件的电输运和光学光谱作为单轴应力的函数。我们提供对机械设备、基板设计和制造以及仪器控制软件的深入了解和详细描述，这些软件是在开源许可下提供的。该平台的能力是通过表征的InAs纳米线器件的压阻使用电输运和拉曼光谱的组合证明。该测量平台的优点突出了与最先进的InAs纳米线的压阻测量相比。我们设想，这种方法的系统应用将提供新的见解的物理纳米器件和新型材料的电子，从而有助于评估的潜力，应变作为纳米电子技术助推器。
2017-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Performance of Topological Insulator Interconnects
铜互连在纳米尺度下的不良性能要求用于集成电路的持续缩放的新材料解决方案。我们建议使用三维时间反演不变的拓扑绝缘体（TI），主机背散射保护的表面状态，为此目的。使用半经典方法，我们证明了纳米级TI互连具有比纳米级铜互连和石墨烯纳米带低1-3个数量级的电阻。我们使用非平衡格林函数（NEGF）的形式主义来测量的纳米TI和金属互连线的杂质无序的存在下所造成的电导的变化。我们发现，金属互连遭受的电阻增加，相对于清洁的限制，超过500%，由于无序，而TI的表面状态增加不到35%，在同一制度。
2016-11-01 cond-mat.mes-hall
Spin-Transfer Effects in Nanoscale Magnetic Tunnel Junctions
我们报告测量的磁性开关和稳态磁旋进驱动的自旋极化电流在纳米磁性隧道结低电阻，< 5欧姆微米平方，障碍。磁开关所需的电流密度与全金属自旋阀器件的值相似。在隧道结中，自旋转移驱动的开关可以发生在足够高的电压，以淬灭隧道磁阻，表明电流保持自旋极化在这些电压。
2004-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct imaging of magnetotransport at graphene-metal interfaces with a single-spin quantum sensor
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
本研究利用扫描单自旋量子磁力计在室温下实现石墨烯-金属混合器件磁输运的纳米级成像，观测到界面电流洛伦兹偏转，揭示输运特性的多重调控机制并实现接触电阻空间变化定量成像，为复杂电子输运研究提供新手段。
2025-11-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Molecular Memory with Atomically-Smooth Graphene Contacts
我们报告使用双层石墨烯作为纳米级器件的原子级光滑接触。采用双层石墨烯作为多晶镍电极上的接触层，制作了一种基于双端Bucky球（C60）的分子存储器。石墨烯在粗糙的金属表面上提供原子级光滑的覆盖。石墨烯的使用另外阻止镍原子电迁移到C60层中。器件在第一个扫描周期中呈现低阻态，在0.8-1.2 V偏压下不可逆地切换到高阻态。反向扫描也具有滞后行为。在随后的周期中，器件保持高电阻状态，从而使其成为一次写入多次读取存储器（WORM）。对于具有优良保持特性的各种器件，低阻态与高阻态的电流比在20-40的范围内。没有双层石墨烯的对照样品显示出随机滞后和切换。
2013-03-26 cond-mat.mes-hall
Anisotropic Quantum Confinement Effect and Electric Control of Surface States in Dirac Semimetal Nanostructures
最近狄拉克半金属的发现代表了我们对物质拓扑状态的基本理解的新成就。由于它们的拓扑表面状态，高迁移率，和奇异的属性与体狄拉克点，这些新材料引起了极大的关注，并被认为是制造新型拓扑器件的巨大希望。对于纳米器件应用，有限尺寸的效应通常起着重要的作用。在这篇报告中，我们从理论上研究了狄拉克半金属纳米结构的电子性质。量子限制通常在狄拉克点处打开体带隙。我们发现，沿不同方向的限制显示出强烈的各向异性效应。特别是，由于沿垂直c轴的限制的间隙示出了周期性调制，这是不存在的沿水平方向的限制。我们证明了拓扑表面态可以通过横向静电门控来控制。这是可能的，产生Rashba的表面态的自旋分裂，并将它们相对于限制诱导的体隙。这些结果不仅有助于我们对Dirac半金属纳米结构的基本认识，而且对全电拓扑自旋电子学器件的设计具有指导意义。
2014-11-20 cond-mat.mes-hall
Topo-electronic transitions in Sb(111) nanofilm: the interplay between quantum confinement and surface effect
当固体结构的尺寸减小时，将出现两种新的效应，量子限制和表面效应，它们在纳米尺度上占主导地位。基于第一性原理计算，我们证明，由于这两个主导效应之间有趣的相互作用，拓扑和电子Sb（111）纳米膜的（拓扑电子）性质经历一系列转变，作为减小的膜厚度的函数：在7.8 nm处从拓扑半金属转变为拓扑绝缘体（22双层），然后到2.7 nm的量子自旋霍尔（QSH）相（8双层），最后到1.0 nm的正常（拓扑平凡）半导体（3双层）。我们的理论研究结果首次证实了Sb（111）纳米薄膜中QSH的存在，并表明Sb（111）纳米薄膜为拓扑电子相变的实验研究提供了一个理想的实验平台.
2012-04-03 cond-mat.mes-hall
Confinement-Induced Chiral Edge Channel Interaction in Quantum Anomalous Hall Insulators
在量子反常霍尔（QAH）绝缘体中，内部是绝缘的，但电子可以沿着称为手性边缘通道（CEC）的一维导电路径以零电阻行进。这些CEC已被预测为局限于一维（1D）的边缘和指数衰减的二维（2D）的散装。在这项工作中，我们提出了一个系统的研究结果QAH设备中形成的霍尔条几何形状的不同宽度。在电荷中性点处，QAH效应在宽度仅为~72 nm的霍尔条器件中持续存在，这意味着CEC的本征衰减长度小于~36 nm。在电子掺杂区，当样品宽度小于1 μ m时，霍尔电阻迅速偏离量子化值。我们的理论计算表明，窄QAH样品中量子化霍尔电阻的偏离源于QAH绝缘体中无序诱导体态介导的两个相对CEC之间的相互作用，这与我们的实验观察一致。
2022-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low Temperature Nanoscale Electronic Transport on the MoS_2 surface
在低温（30 K）和超高真空条件下，用双探针法测量了二硫化钼（MoS_2）表面的电子输运。两个扫描隧道显微镜针尖被精确地定位在隧道接触中以测量表面电流-电压特性。尖端之间的间隔可控地变化，并使用高分辨率扫描电子显微镜测量。在探针间距为50 nm时测得MoS_2表面的电子能隙（E_S）为1.4eV。此外，在电子间隙外测量的双探针电阻显示出具有双探针分离的2D样行为。
2013-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing the concept of line tension down to the nanoscale
一种新的力学方法是开发探索通过原子尺度模拟的线张力的概念，在固-液-汽接触线，以及它对温度的依赖性，约束，和固体/流体相互作用。更确切地说，通过估计沿着并垂直于在部分润湿的孔内形成的直接触线施加的应力，可以估计线张力，同时避免基于半球形液滴的几何缩放方法固有的缺陷。Lennard-Jones流体的线张力被发现遵循一个通用的行为与温度和化学势的影响，都包括在一个简单的接触角参数化。以前的理论建模和分子模拟之间的差异得到解决，和线张力的概念被证明是强大的分子限制。对于水观察到相同的定性行为，但是润湿转变处的线张力根据起作用的固体/流体相互作用的范围而朝向有限值发散或收敛。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.comp-ph
Phase-tunable colossal magneto-heat resistance in ferromagnetic Josephson thermal valves
我们提出了一个热阀的基础上的热输运和邻近诱导的交换分裂约瑟夫森隧道结之间的相互作用。我们表明，结热导强烈依赖于在超导体中诱导的交换场的相对对齐。在适当的温度和相位条件下，以及合适的铁磁体-超导体组合下，预计会出现高达10^7%的巨大磁热电阻比。此外，量子相位剪裁，固有的约瑟夫森耦合，提供了一个额外的自由度的热导控制。我们的预测的相位相干和自旋相关的调谐的热通量可以提供一个有用的工具，在纳米级的热管理。
2012-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Suppression of diamagnetism in superconducting nanorings by quantum fluctuations
零电阻、抗磁性（迈斯纳效应）和激发光谱中的能隙是超导性的基本属性。在特征尺寸为10 nm的纳米颗粒中，超导性被电子能谱的量子化所抑制。在窄的准一维超导通道中，热涨落仅在明显低于临界温度Tc的温度下才能实现零电阻，而量子涨落甚至在接近T=0的温度下也能抑制超窄超导纳米线中的无耗散电流。在这里，我们证明了相同的基本上纳米级的现象，量子波动，是负责淬火抗磁性超导纳米环显着影响的幅度，周期和形状的循环持续电流（PC）。这种效应对于我们理解纳米尺度下量子相干系统的行为具有根本的重要性，并且应该在各种纳米科学应用中加以考虑。
2009-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phonon-confinement theory of thermal conductivity in ultrathin silicon films
University of Milan（米兰大学）
本文提出声子限制理论，揭示超薄硅薄膜热导率随厚度变化的极小值现象，并通过理论预测和分子模拟验证，为调控材料热导率提供新方法。
2025-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Tailoring Magnetic Skyrmions by Geometric Confinement of Magnetic Structures
纳米尺度的磁性skyrmions具有有趣的静态和输运性质，使它们成为未来自旋电子器件的候选者。因此，控制和操纵Skyrmions的大小和行为至关重要。使用Ginzburg-Landau方法，我们从理论上表明，skyrmion和skyrmion晶格可以稳定的单轴磁各向异性的薄膜的中心对称铁磁体的空间调制。值得注意的是，skyrmion的大小是由交换长度和各向异性的空间调制的周期的比率，在方差与常规skyrmion稳定的偶极和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（DMIs）。
2017-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A scalable platform for nanometer-scale quantum confinement
Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University（哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院）
本文提出一种可扩展的纳米加工平台，实现1.75nm尺寸的纳米结构，用于探索极端频率和长度尺度下的光物质相互作用新领域，通过ALD和氧化物纳米鳍片实现亚10nm周期的纳米叠层。
2026-04-10 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Prediction of new superconducting bilayers heterostructures using quantum confinement and proximity effects
Politecnico di Torino（都灵理工大学）；National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)（国立核研究大学莫斯科工程物理学院）；University of Milan（米兰大学）；University of Göttingen（哥廷根大学）
研究通过理论分析量子限制与近邻效应在金属异质结构中的协同作用，发现其能显著提升超导临界温度，预测非传统超导材料的超导性。
2026-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Interaction confinement and electronic screening in two-dimensional nanofluidic channels
纳米级的流体传输是多种生物和工业过程的基础，从神经传递到超滤。然而，直到最近，具有小至几个分子直径的横截面的良好控制的通道才成为实验现实。当含水电解质被限制在这样的通道内，溶解的离子之间的库仑相互作用，由于在通道壁的介电对比度得到加强：我们把这种效果的相互作用约束。然而，没有系统的方法来计算这些受限的相互作用已经提出了超越完美的金属或完美的绝缘通道壁的限制情况。在这里，我们介绍了一种新的形式主义，基于所谓的表面响应函数，表示有效的库仑相互作用在一个二维通道内的墙壁的电子结构，描述到任何所需的精度水平。我们用它来证明，在几个纳米宽的通道，离子相互作用可以通过壁材料的屏蔽长度进行调谐。我们说明了这种方法，通过实施这些相互作用的布朗动力学模拟的强限制电解质，并表明，由此产生的离子传导可以调整之间的欧姆定律和维恩效应的行为。我们的研究结果提供了一个定量的方法来调整纳米离子传输通过通道壁材料的电子性质。
2022-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Extreme light confinement and control in low-symmetry phonon-polaritonic crystals
本综述梳理低对称晶体中声子极化激元的研究进展，阐释对称性破缺对极化激元响应及纳米光传播的作用，并探讨其在拓扑物理、非线性调控等方向的新兴机遇。
2023-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Interfacial charge transfer in nanoscale polymer transistors
界面电荷转移在建立金属费米能级和有机半导体能带的相对排列中起着至关重要的作用。虽然细节在许多系统中仍然难以捉摸，但这种电荷转移已经在许多光电发射实验中推断出来。我们目前的电子输运测量非常短的沟道（$L < 100$ nm）晶体管由聚（3-己基噻吩）（P3 HT）。随着沟道长度的减小，接触电阻和零栅电压电导的演变与这种电荷转移是一致的。与具有Au接触的类似器件相比，具有Pt接触的器件中的短沟道传导大大增强，与电荷转移预期一致。交流扫描隧道显微镜（ACSTM）提供了进一步的证据，空穴从Pt转移到P3 HT，而很少的电荷转移发生在Au/P3 HT界面。
2008-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Batch-fabricated cantilever probes with electrical shielding for nanoscale dielectric and conductivity imaging
本文介绍了一种用于扫描微波阻抗显微镜的电屏蔽悬臂梁探针的设计和制作。定义电分辨率的尖端顶点的直径小于50 nm。带状线的宽度和绝缘层的厚度针对小串联电阻（< 5 W）和小背景电容（~ 1 pF）进行了优化，这两者对于各种样品的高灵敏度成像至关重要。同轴屏蔽确保只有探针尖端与样品相互作用。悬臂梁的结构被设计成对称的，以平衡不同层的应力和热膨胀，使得悬臂梁在可变温度下保持平直。这种屏蔽悬臂梁探针在晶圆级生产将促进纳米电介质和电导率成像的巨大应用。
2013-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Quantum confinement theory of the heat capacity of thin films
针对纳米限制下固体热性质缺乏理论的问题，提出薄膜量子限制理论，预测热容温度依赖为~T⁴且随膜厚线性增长，与NbTiN薄膜实验结果吻合。
2024-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Collective modes and quantum effects in two-dimensional nanofluidic channels
本文研究二维纳米流体通道中的电荷涨落模式，提出推广表面响应函数的受限响应形式，揭示壁面耦合等离激元与水的体相式涨落，并预测量子摩擦及热边界电导的通道宽度依赖。
2023-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Learning the best thermoelectric nanoscale heat engines through evolving network topology
寻找最好的热机一直是科学技术的中心。热电纳米级热机将热流转化为电能形式的有用功，有望实现片上发电。迄今为止，大量的研究已经揭示了源自量子限制效应和能量依赖性输运性质的产生增强效率的潜力。然而，热电中多体相互作用的全部益处还有待研究;由于搜索空间的组合爆炸，识别最佳相互作用是一个困难的问题，这使得蛮力搜索不可行。在这里，我们用交互电子系统中网络拓扑的强化学习来解决这个问题，并确定一组最好的热电纳米级引擎。利用多体相互作用，我们表明，最大可能的值的热电优值和功率因数可以提高数量级的通用单电子水平。这允许简单和灵活的设计，实现渐近卡诺效率与次广泛的，但仍然非零和稳定的功率。为了实现最佳的纳米引擎，我们提出了具体的物理设置的基础上量子点阵列。因此，通过不断发展的网络拓扑结构开发的强化学习框架使人们能够识别纳米级系统的全部潜力。
2019-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
