Unified mechanism of the surface Fermi level pinning in III-As nanowires
研究了Ⅲ族砷纳米线（GaAs，InAs，InGaAs，AlGaAs）氧化（110）面的费米能级钉扎。使用扫描梯度开尔文探针显微镜，我们表明，费米能级在氧化解理表面的三元铝$_{x}$镓$_{1-x}$作为（0 $\le$ × $\le$ 0.45）和镓$_{x}$在$_{1-x}$作为（0 $\le$ × $\le$ 1）合金被钉扎在相同的位置4.8 $\pm$ 0.1 eV的真空能级。这一发现暗示了这种表面费米能级钉扎的统一机制。拉曼散射和光致发光光谱的进一步研究表明，Al $_{x}$ Ga $_{1-x}$ As和Ga $_{x}$ In $_{1-x}$ As纳米线的光氧化导致了过量砷在其晶体表面的积累，并伴随着带边光致发光强度的强烈下降.我们的结论是，在晶体或非晶形式的表面过量的砷是负责费米能级钉扎在氧化的III-As纳米线的（110）表面。
2017-11-17 cond-mat.mes-hall
Current Controlled Magnetization Switching in Cylindrical Nanowires for High-Density 3D Memory Applications
利用三维纳米线系统的下一代存储器器件需要可靠地控制畴壁运动。在这封信中，畴壁的圆柱形纳米线组成的钴和镍的交替段进行了研究。作为畴壁钉扎位点的材料界面与电流脉冲结合使用，以控制畴壁的位置，该位置使用磁阻测量来监测。磁力显微镜结果进一步证实了电流辅助畴壁脱钉的发生。因此，通过顺序地钉扎和脱钉连续界面之间的畴壁，数据位沿着纳米线移位，这是跑道型存储器器件所必需的要求。我们表明，施加的电流脉冲的方向，幅度和持续时间确定跨钉扎站点的畴壁的传播。这些结果表明，多位圆柱形纳米线设备，利用电流辅助数据处理。在这些纳米线中顺序钉扎和脱钉的前景允许位密度增加几个Tbs，这取决于这些纳米线内的段的数量。
2018-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Zero-energy pinning from interactions in Majorana nanowires
拓扑超导体边界处的马约拉纳零模是电荷中性的，是电子和空穴的相等叠加。然而，这种理想的情况在物理实现中很难实现，例如接近实际长度的半导体纳米线。在这样的系统中，马约拉纳重叠是不可避免的，并导致其杂化成有限能量的带电Bogoliubov准粒子，不像真正的零模式，受电子相互作用。我们在这里证明，这些相互作用，特别是与束缚电荷在介电环境中，彻底改变了非相互作用的范例。值得注意的是，相互作用可以完全抑制马约拉纳杂化周围的奇偶交叉，在纳米线中的总电荷的变化。这种效应被称为零能量钉扎，使Majoranas稳定回到零能量和电荷，并导致电子不可压缩的参数区域，其中Majoranas对局部扰动保持不敏感，尽管它们重叠。
2017-03-08 cond-mat.mes-hall
Direct visualization of domain wall pinning in sub-100nm 3D magnetic nanowires with cross-sectional curvature
本研究提出结合405nm双光子光刻与传统沉积的方法，制备出特征尺寸低至70nm、兼具截面与纵向曲率的100nm以下3D铁磁纳米线，揭示截面曲率可催生多种新型畴壁，并通过磁力显微镜直接观测到畴壁的注入、钉扎与跳跃行为，建立模型阐明厚度梯度与局域粗糙度对钉扎概率的调控作用。
2024-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interaction-induced zero-energy pinning and quantum dot formation in Majorana nanowires
马约拉纳模式出现在非平凡的拓扑相位在一些特定的材料，如邻近的半导体纳米线在外部磁场的边缘。理想情况下，它们是电子和空穴的电荷中性叠加的非局域态。然而，在实际长度的纳米线中，它们的波函数重叠并获得有限的电荷，在某些情况下，这使得它们易于相互作用，特别是与静电环境中产生的图像电荷相互作用。考虑到介电环境的现实三维模型，在这里我们表明这种相互作用会导致更简单理论模型预测的马约拉纳振荡的抑制，并导致与马约拉纳振荡相互作用的低能量子点态的形成。模式。这两个功能都观察到在最近的实验检测马约拉纳，因此可以帮助正确地描述它们。
2018-09-12 cond-mat.mes-hall
Micromagnetic modelling of magnetic domain walls and domains in cylindrical nanowires
磁性圆柱形纳米线是一种非常吸引人的材料，其弯曲的几何形状允许许多新颖的磁效应和各种非平凡的磁结构。微磁建模在揭示磁性纳米线的磁化强度分布方面起着重要作用，通常无法通过成像方法获得足够的细节。在这里，我们审查的形状各向异性为主的纳米线和纳米线与竞争的形状和磁晶各向异性的磁性，所揭示的微磁学建模。我们讨论了各种磁壁和磁畴报告的微磁学模拟在圆柱形纳米线。最已知的畴壁类型是横向畴壁和涡旋（布洛赫点）畴壁，并且它们之间的过渡取决于材料和纳米线直径。重要的是，圆柱形纳米线中的场或电流驱动的畴壁可以实现非常高的速度。在最近的模拟与较大直径的纳米线的skyrmion管也有报道。在具有大的饱和磁化强度的纳米线中，这些管的芯可以形成螺旋形（“螺旋形”）结构。Skyrmion管的拓扑结构在钉扎机制中起着重要的作用，这里以FeCo调制纳米线为例进行讨论。其他讨论的例子包括反槽（“竹”纳米线）的hcp钴和FeCo纳米线和钴镍多段纳米线的rexistance磁化配置的影响。
2019-07-04 cond-mat.mes-hall
Zero-energy pinning of topologically-trivial bound states in multi-band semiconductor-superconductor nanowires
最近对超导体纳米线的隧穿电导测量发现，零偏置峰在很宽的化学势和塞曼能量范围内是普遍存在的。受此启发，我们证明了拓扑平凡的Andreev丰度态（ABS）钉扎在零能量附近的非均匀系统中产生，而一般多带占用的带间耦合的存在下。我们首先调查的带间耦合机制负责钉扎内的多波段的一维玩具模型，然后我们确认的结果使用3D薛定谔-泊松方法，结合了实际设备的几何和静电的细节。我们的分析表明，带间耦合产生的能级排斥可以导致一个相当壮观的钉扎的最低能量模式接近零能量的系统（或区域）的特点是非常短的长度尺度（$\sim100~$ nm）.我们表明，最低的能级之间的能级排斥可以模仿间隙开放的功能（同时出现的近零能量模式）预测发生在Majorana混合系统.我们还表明，近零偏置差分电导功能表现出粒子-空穴不对称性是由于存在（拓扑平凡）ABS钉扎在零能量附近的水平排斥，而不是马约拉纳零模式，准马约拉纳，或任何其他低能量模式，涉及（部分）分离马约拉纳束缚态。我们的研究结果表明，详细了解多带物理和静电效应的背景下，正在进行的搜索Majorana模式的超导体异质结的重要性。
2019-02-07 cond-mat.mes-hall
Chaotic dynamics of magnetic domain walls in nanowires
研究了具有两个人工图案化钉扎中心的坡莫合金和镍纳米带中横向畴壁（TDW）的非线性动力学。相图频率驱动振幅显示了丰富多样的动力学行为，取决于材料参数和钉扎中心的类型和形状。我们发现，T形陷阱（antinotches）创建一个经典的双阱Duffing势，导致一个小的混乱区域的情况下，镍和一个大的Py。相比之下，矩形收缩（凹口）创建一个指数的潜力，导致更大的混乱地区穿插与周期性窗口的Py和Ni。温度的影响表现在扩大混沌区和激活钉扎位置之间的热跳跃，同时减少在低频下的开槽带的退钉场。
2016-04-15 cond-mat.mes-hall
Domain-wall circulation gating and pinning via compositional engineering of cylindrical nanowires
Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Alba Synchrotron Light Facility, CELLS（阿尔巴同步辐射光源，CELLS）；Synchrotron SOLEIL（SOLEIL同步辐射中心）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Institut Néel（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国国家科学研究中心，内耳研究所）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, CEA, SPINTEC（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国国家科学研究中心，法国原子能和替代能源委员会，SPINTEC）
本文通过微磁学模拟与实验，研究圆柱形磁性纳米线中化学调制与畴壁的相互作用，发现调制既能通过静磁排斥和局部能量阱控制畴壁运动，又能切换畴壁内部环向，为利用畴壁位置和内部结构进行三维信息存储与处理提供新途径。
2026-10-12 cond-mat.mes-hall
3D Nanomagnetism in Low Density Interconnected Nanowire Networks
通过在聚碳酸酯膜上进行电沉积，在多个角度进行离子跟踪，已经在厘米级面积上实现了密度低至40 mg/cm^{3}的独立互连金属纳米线网络。互连的磁性纳米线网络进一步提供了一个令人兴奋的平台来探索三维纳米磁性，其中它们的结构，拓扑结构和挫折可以用作额外的自由度来定制材料特性。通过一阶反转曲线方法，揭示了钴网络中新的磁化反转机制，即从强退磁偶极相互作用到交叉点介导的畴壁钉扎和传播，最终到形状各向异性主导的磁化反转。这些发现为用于记忆、复杂计算和神经形态学的三维集成磁性设备开辟了新的可能性。
2020-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Skyrmion nucleation via localized spin current injection in confined nanowire geometry in low chirality magnetic materials
磁skyrmions一直是激烈的研究与存储器，逻辑和互连技术的应用前景的焦点。最近已经提出并证明了几种方案可以使skyrmions成核。然而，它们要么导致不受控制的Skyrmion气泡产生，要么主要针对与赛道存储器器件的集成。在这项工作中，我们提出了一个新的计划，在一个有限的纳米线的几何形状与亚100 nm的宽度使用一个通用的方法“本地化的自旋电流注入”技术在材料系统表现出低Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用）的控制单skyrmion成核。我们提出的成核机制如下的路径，涉及创建一个反向的磁畴包含一个或多个垂直布洛赫线（VBL），形成一个边到边的畴壁的VBL得到湮灭在纳米线的边缘。然而，使用缺口或反缺口将边缘畴壁钉扎在狭窄的间隙内会导致产生具有无缺陷畴壁的磁泡，最终弛豫成圆形skyrmion结构。我们的模拟预测，所提出的机制允许skyrmion成核亚纳秒的时间尺度上，显示出鲁棒性的变化，如本地钉扎网站，并适用于任何skyrmion为基础的逻辑，存储器和互连应用。
2018-01-31 cond-mat.mes-hall
Richardson model with complex level structure and spin-orbit coupling for hybrid superconducting islands: stepwise suppression of pairing and magnetic pinning
本文提出纳入复杂能级结构与 SOC 的混合超导岛量子杂质 Richardson 模型，解释 YSR 态复制、零偏压振荡及强场下激发能均匀钉扎。
2023-09-12 cond-mat.mes-hall
Modeling magnetic-field-induced domain wall propagation in modulated-diameter cylindrical nanowires
调制直径圆柱形纳米线中的畴壁传播是设计三维磁存储器件的一个关键现象。本文从理论上研究了在磁场作用下，直径调制的圆柱形纳米线内的横向畴壁行为。特别是，畴壁钉扎接近的直径调制进行了量化，无论是数值上，使用有限元微磁模拟，和分析。定性分析模型的平缓倾斜调制导致一个简单的标度律，这可能是有用的，以指导纳米线设计时，分析实验。结果表明，畴壁退钉扎场的大小与调制斜率成正比。
2018-07-17 cond-mat.mes-hall
Effect of the nanowire diameter on the linearity of the response of GaN-based heterostructured nanowire photodetectors
纳米线光电探测器的研究，因为它们与灵活的电子产品的兼容性，或用于实现芯片上的光学互连。这种器件的特点是光电流增益很小，但其光响应与光功率呈次线性关系。在这里，我们提出了一个单纳米线光电探测器显示线性响应紫外线照明的研究。它们的结构由结合AlN/GAN/AlN异质结构的GAN纳米线组成，其产生内部电场。的异质结构的活动被证实的整流行为的电流-电压特性在黑暗中，以及由光响应的幅度和线性的不对称性。在反向偏置（GAN帽部分上的负偏置）下，当纳米线直径低于特定阈值（$\approx$ 80 nm）时，检测器与撞击光功率线性地表现，这对应于由于侧壁处的费米能级钉扎而导致的纳米线茎的总耗尽。在只有部分耗尽的纳米线的情况下，它们的非线性是由它们的中心导电通道的直径在照明下的非线性变化来解释的。
2019-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Domain wall pinning in a circular cross-section wire with modulated diameter
具有直径调制的圆柱形纳米线中的畴壁传播是设计物理导向器件或破坏性三维磁存储器的关键现象。本章提出了一个组合的分析建模和微磁模拟，目的是提出一个全面的全景的物理钉扎的畴壁调制时，移动的刺激下的磁场或自旋极化电流。为了考虑简单的物理，我们考虑最多几十纳米的直径，并相应地横向类型的畴壁。使用适当的近似建模提供了简单的比例律，而模拟则更准确，可以细化结果并定义模型的有效性范围。虽然钉扎随着直径的相对变化而增加，但关键特征是在考虑电流而不是场时，由于与直径的增加相关的电流密度的急剧减小，在直径的增加处钉扎的效率大得多。
2019-06-18 cond-mat.mes-hall
Majorana Bound State leakage to impurity in Su-Schrieffer-Heeger-Rashba scenario
我们显示的Majorana束缚态泄漏的情况下，拓扑Rashba纳米线是二聚根据苏-Schrieffer-Heeger（SSH）的情况下，杂质是存在于系统的一端的异常功能。我们发现，两个拓扑分支：通常，土著Rashba纳米线和二聚的，存在作为SSH二聚的纳米线的结果，有不同的自旋极化的不对称性，可以解释为相反的顺序带参与拓扑转变。此外，引入杂质的二聚纳米线的影响泄漏的马约拉纳束缚态到平凡的杂质，由于Andreev束缚态的出现，表现不同，无论系统是或不是在拓扑相。这导致在一定范围内的参数的零能态的杂质网站的钉扎。
2020-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
