Coherent spin transport and suppression of spin relaxation in InSb nanowires with single subband occupancy at room temperature
自旋电子学的一个长期目标是在室温下占据单个量子化子带的半导体纳米线中注入、相干传输和检测自旋。在这里，我们报告实现这一目标，在50纳米直径的InSb纳米线，证明自旋阀和汉勒效应。在纳米线的自旋弛豫时间被发现已增加了一个数量级，在散装和量子阱中已报告的D 'yakonov-Perel'自旋弛豫作为一个单一的子带占用的结果，由于抑制。这些实验为实现室温Datta-Das自旋晶体管带来了希望。
2014-01-28 cond-mat.mes-hall
One-dimensional quantum dot array integrated with charge sensors in an InAs nanowire
本研究在InAs纳米线中实现了一维五重量子点阵列，集成双电荷传感器，通过虚拟门独立控制各点能级，并实现双量子点间超强耦合，为先进量子硬件构建奠定基础。
2024-07-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Phase-coherent transport in InN nanowires of various sizes
我们研究了不同直径和长度的InN纳米线的相位相干输运。纳米线的生长通过等离子体辅助分子束外延。通过分析磁电导中的特征涨落模式，获得了有关相位相干输运的信息。当磁场方向平行于金属丝轴时，关联场主要取决于金属丝的截面，而涨落幅度则取决于金属丝的长度。相反，如果磁场垂直取向，则对于长于约200 nm的导线，相关场受到相位相干长度的限制。通过测量磁场在不同倾斜角下的电导波动，进一步了解了相关场的取向依赖性。
2008-02-27 cond-mat.mes-hall
Direct Observation of Propagating Gigahertz Coherent Guided Acoustic Phonons in Free Standing Single Copper Nanowires
我们报告千兆赫兹声学声子波导在独立的单铜纳米线研究飞秒瞬态反射率测量。在Pochhammer和Chree方程的半解析解的基础上讨论了结果。所产生的高斯波包的两种不同的模式的扩展推导出解析和样品反射率的观察到的振荡进行比较。这些实验提供了一种独特的方式来独立地获得几何和材料特性。这种在单个纳米物体中直接观察相干引导声学声子的方法也是迈向纳米横向尺寸声学换能器和纳米线热性质综合研究的第一步。
2015-11-10 cond-mat.mes-hall
Gate-modulated thermopower in disordered nanowires: I. Low temperature coherent regime
使用一维紧束缚安德森模型，我们研究了无序纳米线的存在下，外部栅极，可用于耗尽其载流子密度（场效应晶体管器件配置）。在这第一篇论文中，我们考虑了低温相干制度，通过纳米线的电子传输保持弹性。在纳米线长度超过电子局域化长度的限制，我们推导出三个解析表达式的典型值的热电势作为门电位的函数，在电子输运的情况下发生（i）内的杂质带的纳米线，（ii）周围的带边缘，并最终（iii）外的带。我们得到一个非常大的增强的典型的热电势在带边缘，而样品样品的波动周围的典型值表现出尖锐的交叉从杂质带内的洛伦兹分布朝向高斯分布的带边缘接近。
2014-04-30 cond-mat.mes-hall
Multiscale Modeling of Nanowire-based Schottky-Barrier Field-Effect Transistors for Sensor Applications
我们提出了一个理论框架的计算电荷传输通过基于硅的肖特基势垒场效应晶体管，概念上是简单的，但仍然捕捉到相关的物理机制的运输过程。我们的方法结合了两种方法在不同的长度尺度：（1）有限元方法被用来模拟现实的设备的几何形状，并计算通过肖特基势垒的静电势求解泊松方程，和（2）的Landauer方法结合非平衡格林函数的方法被用来计算通过设备的电荷输运。我们的模型正确地再现了典型的I-V特性的场效应晶体管和饱和漏电流的依赖性的栅极场和器件的几何形状是在良好的协议与实验。我们的方法适用于任意器件几何形状的一维肖特基势垒场效应晶体管，并且旨在成为开发基于纳米线的传感器的模拟平台。
2011-05-26 cond-mat.mes-hall
Coherent charge and spin oscillations induced by local quenches in nanowires with spin-orbit coupling
当纳米线中的局部吸引势被猝灭时，光谱的拓扑结构从纯连续谱变为连续谱和离散部分。我们表明，在适当的条件下，这种淬火导致稳定的相干振荡的可观的时间演化。特别是，我们证明了弹道纳米线与自旋轨道耦合（SOC）暴露在一个均匀的磁场是特别适合观察这种效果。实际上，在普通纳米线中，只有当吸引势的强度$U_0$足够强时才发生该效应，而在SOC纳米线中，即使$U_0$的弱值也是足够的。此外，在这些系统中，自旋扇区中的相干振荡可以通过猝灭作用在电荷扇区上的栅极电压来产生和电控制。我们解释了这种现象的起源，分析了化学势的变化和淬灭吸引势的切换时间的影响，并解决可能的实施方案。
2019-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Flux periodic oscillations and phase-coherent transport in GeTe nanowire-based devices
尽管已知GeTe是用于热电和相变存储器的非常有趣的材料，但关于其低温输运性质的知识仅是有限的。在这里，我们报告的相位相干现象的GeTe纳米线的磁输运。从普遍的电导波动，相位相干长度约为200 nm，在0.5K的空穴载流子被确定。通过观察沿纳米线轴施加的磁场的Aharonov-Bohm型振荡证实了不同的相位相干性。我们解释这些磁通量周期振荡的发生，通过在纳米线表面上形成管状空穴积累层。此外，对于Nb/GeTe纳米线/约瑟夫森结，我们在0.4K下获得了约0.2 $μ$ A的邻近感生临界电流。通过施加垂直于纳米线轴向的磁场，临界电流随磁场的增加而单调减小，这表明该结构处于小结极限。然而，通过施加平行磁场，临界电流以磁通量量子的周期振荡，再次指示管状孔通道的存在。
2020-09-15 cond-mat.mes-hall
Double quantum dot with integrated charge sensor based on Ge/Si heterostructure nanowires
半导体双量子点中的耦合电子自旋有望成为固态量子比特的基础。到目前为止，大多数实验都使用III-V族材料，其中相干性受到超精细相互作用的限制。Ge/Si异质结构纳米线似乎非常适合克服这一限制：自旋零核的优势抑制了超精细相互作用，化学合成创造了一个清洁和无缺陷的系统，具有高度可控的性能。在这里，我们提出了一个顶栅定义的双量子点的基础上Ge/Si异质结构纳米线与点之间的耦合和引线完全可调。我们还展示了一种新的方法，在一个一维纳米结构的电容耦合的双点到一个相邻的纳米线上的单点的电荷传感。双量子点和集成的电荷传感器用作形成无核自旋的固态自旋量子位所需的基本构建块。
2007-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent Flux Tunneling Through NbN Nanowires
我们证明了相干的磁通量隧道通过超导纳米线图案在一个薄的高度无序的NbN膜的证据。这种现象被揭示为一个完全金属超导回路中的磁通状态的叠加，纳米线作为一个有效的隧道势垒的磁通量，并可重复地观察到在不同的线。在全金属NbN环中实现的通量叠加证明了之前报道的InOx现象的普遍性。我们进行微波光谱学和研究的隧穿振幅作为线宽的函数，比较实验结果与理论，并估计现有的理论模型的参数。
2013-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vectorial scanning force microscopy using a nanowire sensor
自组装纳米线（NW）晶体可以生长成几乎无缺陷的纳米机械谐振器，具有特殊的性能，包括小的运动质量，高谐振频率，和低损耗。此外，凭借轻微的几何不对称性，NW的弯曲模式分裂成沿正交轴振荡的双峰。这些特性使得自下而上生长的纳米线非常敏感的矢量力传感器。在这里，利用其作为扫描探针的适应性，我们使用单个NW对样本表面进行成像。通过监测频率偏移和振荡的两种模式的方向，因为我们在表面上方扫描，我们构建了一个地图的所有空间尖端样品力的衍生物在平面上。最后，我们使用的NW图像电力场区分力所产生的NW电荷和极化。这种普遍适用的技术使一种形式的原子力显微镜，特别适合映射的大小和方向的弱尖端样品力。
2016-04-04 cond-mat.mes-hall
Dynamics of a nanowire superlattice in an ac electric field
利用单带包络函数理论，通过数值求解含时薛定谔方程，研究了有限长纳米线超晶格在交流电场作用下的动力学行为。我们发现，对于一个交流电场共振的两个能级位于两个不同的迷你带，在纳米线超晶格的相干动力学是更复杂的相比，标准的两个能级的描述。根据跃迁所涉及的能级，相干振荡表现出不同的模式。在纳米线超晶格中的势垒阱反转现象的签名也得到了。
2005-09-24 cond-mat.mes-hall
Suppressed Polaronic Conductivity induced Sensor Response Enhancement in Mo doped V2O5 Nanowires
该研究通过1 at% Mo掺杂V2O5纳米线减少氧空位缺陷、抑制极化子电导，在低于320℃时增强乙醇气敏响应，同时解释了两类纳米线在350℃附近响应差异与金属-绝缘体转变的关联。
2023-05-05 cond-mat.mes-hall
On demand single photon generation and coherent control of excitons from resonantly driven nanowire quantum dots
本文展示了在共振激发的InAsP/InP纳米线量子点中实现按需单光子生成与激子态相干控制，解决了纳米线量子点共振激发的长期挑战，为片上混合量子光子集成铺平了道路。
2024-09-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Ultrafast Optical Generation of Coherent Bright and Dark Surface Phonon Polaritons in Nanowires
从强耦合到玻色-爱因斯坦凝聚，极化激元的相干性在最近的许多实验观测中起着重要作用，但由于等离子体激元和激子的高能量，获得极化激元的相干性是一项困难的任务。然而，表面声子极化激元在低得多的能量下提供类似的承诺。在这里，我们证明了使用可见超快激光在纳米线中产生和时间分辨相干表面声子极化激元的可能性。我们表明，这些模式产生的表面耗尽场的超快屏蔽。通过对比实验和FDTD模拟，我们表明，这种方法可以同时产生暗模式和亮模式。我们的观察开辟了道路，以更深入的调查的作用，丰富的极化激元物理的相干性。
2020-06-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Non-Equilibrium and Quantum Coherent Phenomena in the Electromechanics of Suspended Nanowires
电子和机械自由度之间的强耦合是任何纳米机电设备操作的基本要求。在这篇评论中，我们考虑这样的设备，特别是研究小隧道结纳米结构，包含一个可移动的元素的形式，悬浮纳米线的属性。在这些系统中，电流和电荷可以集中到小的空间体积，导致力学和电荷传输之间的强耦合。因此，出现了各种介观现象，可用于将电流转换为机械操作。在这里，我们将特别考虑纳米机电动力学远离平衡和量子相干性的电子和机械自由度的正常和超导纳米结构的上下文中的效果。
2009-02-26 cond-mat.mes-hall
Observation of nonlocal Josephson effect on double InAs nanowires
本文通过双 InAs 纳米线实验观测到非局域约瑟夫森效应，证实了两个约瑟夫森结间的短程相干耦合，并展示了由非局域相位差调控的开关电流振荡，为新型超导现象工程化奠定基础。
2021-12-24 cond-mat.mes-hall
Tomography of Transport Pathways in Selective-Area-Grown Nanowires Using Angle-Resolved Conductance Fluctuations
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
利用电导涨落断层扫描技术，通过磁场强度和方向变化追踪干涉特征，区分体主导、近表面相干及单面输运，揭示InAs纳米线中近表面积累层主导的输运路径。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall
Phase coherent transport and spin-orbit interaction in GaAs/InSb core/shell nanowires
对GaAs/InSb核壳纳米线进行了低温磁输运测量。纳米线是通过分子束外延自催化生长的。作为背栅电压的函数的电导测量示出了双极行为，其包括在从p型到n型区域的过渡之间的绝缘范围。基于自洽的薛定谔-泊松求解器的模拟表明，双极特性源于费米能级依赖于占据的空穴和电子状态内的近似圆形量子阱中形成的InSb壳。通过施加相对于纳米线轴垂直的磁场，观察电导波动，其用于提取相位相干长度。通过对不同背栅电压下的磁导迹线进行平均，解决了弱反定域化特征。当施加轴向磁场时，测量规则的磁通周期电导振荡。这些振荡归因于位于InSb壳层中的闭环量子化状态，其随着磁通量周期性地移动其能量位置。实验观察到的振荡模式的变化的可能原因进行了讨论，使用模拟结果。
2020-04-02 cond-mat.mes-hall
Quantized Acoustoelectric Floquet Effect in Quantum Nanowires
该研究提出用太赫兹声子相干波驱动金属量子纳米线，通过电子与纳米线振动模式耦合实现持续量化电流，为非光学驱动诱导非平衡现象及高精度检测相干声子振荡提供新方法。
2024-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent transport in a linear triple quantum dot made from a pure-phase InAs nanowire
采用局部指栅技术在单晶纯相InAs纳米线中实现了高度可调谐的线性三重量子点（TQD）器件。电测量结果表明，TQD的电荷稳定性图可以用三种不同斜率的电流线来表示，基于电容矩阵模型的模拟结果证实了实验结果。我们发现，在电荷稳定性图中观察到的每个电流线与QD与源和漏水库的费米能级共振的情况相关联。在一个三相点，两个不同斜率的电流线一起移动，但显示出反交叉，两个量子点与库的费米能级共振。我们证明了一个能量退化的四重点，在这三个量子点都与费米能级的水库共振，可以建立通过移动两个分离的三相点一起通过巧妙地调整能级在三个量子点。我们还证明了在TQD中实现了两个远程量子点之间的直接相干电子转移，实现了长距离相干量子总线操作。这种长距离相干耦合可以用来研究相干自旋隐形传态和超交换效应，并构造具有改进的长相干时间的自旋量子比特，并且仅通过感测电荷态来检测自旋态。
2017-06-16 cond-mat.mes-hall
Charge states, triple points and quadruple points in an InAs nanowire triple quantum dot revealed by an integrated charge sensor
在InAs纳米线上实现了与电荷传感器集成的串联三重量子点，通过直接输运和电荷传感测量揭示了其复杂电荷态、四重点及八种电荷态，并演示了其作为量子元胞自动机的操作。
2023-03-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Effect of quasi-bound states on coherent electron transport in twisted nanowires
扭曲电子波导的量子传输谱揭示了行波态和准束缚态之间的耦合。通过开边界薛定谔方程的直接数值解，我们挑出扭曲的影响，并显示如何存在的局域态导致Breit-Wigner或Fano共振的传输。我们还发现，准束缚态的能量增加扭曲，尽管沿波导的截面积恒定。虽然不同传输通道的混合预计会降低电导，但将局域能级转移到旅行态能量范围内可以减少其对相干传输的不利影响。
2010-11-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multi-mode Fabry-Pérot conductance oscillations in suspended stacking-faults-free InAs nanowires
我们报告的相干电子输运在悬浮的高品质的InAs单晶器件的观察。采用低温金辅助气液固分子束外延生长InAs纳米线。高质量的纳米线是通过去除典型的发现堆叠故障，并减少可能的金掺入。通过将纳米线悬浮在预定义的凹槽上，实现了器件中衬底诱导的散射最小化。在实验中观察到了涉及多个一维模式输运的相干输运，表现为法布里-珀罗电导振荡。从电导振荡的周期推导出的法布里-珀罗干涉仪的长度被发现接近于设备的物理长度。高的振荡可见度意味着几乎弹道电子输运通过纳米线。
2010-07-30 cond-mat.mes-hall
Flexible ferromagnetic nanowires with ultralow magnetostriction
磁电和自旋电子传感器的集成为推进柔性和可穿戴技术提供了巨大的潜力。磁性纳米线是构建此类器件的核心部件，因此实现柔性磁性纳米线并揭示磁弹性特性非常重要，这不仅可以推动此类柔性传感应用，而且还可以为探索柔性磁等离子体器件开辟新的途径，并在减小的维度上发现看不见的观测结果。在这里，我们第一次在柔性衬底上实现了铁磁纳米线。通过广泛的磁光克尔实验，探索在这样的纳米线的Villari效应，我们揭示了两个数量级的减少纳米线的磁致伸缩常数相比，散装值。此外，与类似厚度和组成的薄膜相比，纳米线表现出显著的弹性行为，维持弯曲半径~ 5 mm，非常高的耐久性和增强的弹性限度。我们确认所观察到的性能，微磁模拟和属性的观察到的尺寸减小和高纳米结构界面效应。具有超低磁致伸缩的柔性磁性纳米线为稳定的表面安装和可穿戴自旋电子传感器开辟了新的机会，为工程先进的纳米自旋电子器件和探索混合异质结构中的新效应提供了可靠的方法。
2020-06-18 cond-mat.mes-hall
Coherent phonon scattering effects on thermal transport in thin semiconductor nanowires
利用热输运的Landauer形式研究了具有同位素或缺陷散射的准一维固体的声子热导。电导表现出从定域到欧姆行为的交叉，就像电子一样，但是这种交叉的性质被低频声子的离域所改变。一个可扩展的数值传输矩阵技术的开发和应用模型准一维系统，以确认简单的分析预测。我们认为，现有的半导体纳米线上的热导率数据，显示出意想不到的线性依赖，可以理解通过一个模型，结合非相干表面散射的短波长声子与近弹道长波长声子。还发现，即使当强声子局域化效应将被观察到，如果缺陷分布在整个线，局域化效应弱得多，当缺陷局限于边界处，如在目前的实验。
2007-02-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Ultrafast Coherent Manipulation of Trions in Site-Controlled Nanowire Quantum Dots
基于固态平台的大规模量子处理器的物理实现受益于定位在规则阵列中的量子比特的实现。自组装量子点被公认为量子光学和量子信息处理的有前途的候选者，但它们是随机定位的。另一方面，位点控制的量子点生长在预定义的位置，但尚未被充分开发以用作量子信息处理的平台。在这封信中，我们演示了由带电的位控纳米线量子点的单自旋/三振子态形成的量子比特的全光学超快完全相干控制。我们的研究结果表明，纳米线中的位点控制量子点是带电激子量子比特的有前途的宿主，并且这些量子比特可以以与随机定位的量子点样品中所证明的相同的方式被干净地操纵。我们的研究结果表明，在过去15年中进行的许多相关激子量子比特实验可能在更具可扩展性的站点控制系统中工作得很好，这使得它们非常有希望实现量子硬件。
2017-02-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Rapid detection of coherent tunneling in an InAs nanowire quantum dot through dispersive gate sensing
色散传感是一种强大的技术，能够实现固态量子比特的可扩展和高保真度读出。特别是，基于栅极的色散传感已经被提出作为未来拓扑量子位的读出机制，其可以通过单电子隧穿通过零能量模式来测量。这种读出的发展需要解决相干电荷隧穿幅度从一个量子点在马约拉纳零模式主机系统忠实地在短时间尺度上。在这里，我们展示了快速单次检测的相干单电子隧道InAs纳米线量子点之间的振幅。我们将一个亚GHz的集总元件微波谐振器连接到一个点上的高电平臂门上，实现了一个灵敏的色散检测电路。由此产生的大的点谐振器耦合导致观察到的色散位移是在电荷简并的谐振器线宽的顺序。这种移位使我们能够区分库仑阻塞和共振，对应于量子位状态读出所预期的场景，对于1微秒的积分时间，信噪比超过2。我们的结果为在拓扑量子比特中实现微秒尺度上费米子宇称的Single Shot测量铺平了道路。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Remote capacitive sensing in two-dimension quantum-dot arrays
我们研究了采用与晶圆代工厂兼容的全耗尽绝缘体上硅（FD-SOI）工艺制备的绝缘体上硅纳米线场效应晶体管中的栅极定义量子点。包裹在硅纳米线上的一系列分裂栅极自然地沿着单个纳米线产生量子点的$2\times n$双线性阵列。我们开始研究这样的2 $\times$ 2阵列内的量子点的电容耦合，然后显示如何可以扩展这种耦合在两个平行的硅纳米线耦合在一起共享，电隔离，“浮动”电极。利用一个量子点作为单电子盒传感器操作，浮栅用于增强电荷灵敏度范围，使其能够检测单独的硅纳米线中的电荷状态转变。通过比较多个器件的测量结果，我们说明了浮动栅极的影响，通过量化作为点传感器分离和配置内的双纳米线结构的函数的电荷灵敏度衰减。
2020-09-09 cond-mat.mes-hall
From Si Nanowires to Ge Nanocrystals for VIS-NIR-SWIR Sensors and Non-volatile Memories: A Review
纳米晶Si和Ge对于与光发射、光学传感器、光电探测器、太阳能收集和转换装置相关的集成Si光子学以及对于浮栅非易失性存储器（NVM）具有高度兴趣。在这篇综述中，我们集中在纳米晶多孔硅（nc-PS）扩展到硅纳米点，和Ge纳米晶体（NC）/量子点（QD）/纳米颗粒（NP）嵌入氧化物（SiO $_2$，TiO $_2$，HfO $_2$，Al $_2$ O $_3$）。nc-PS的巨大资产是其在室温（RT）下在VIS中的强烈光致发光，而嵌入氧化物中的Ge NC/NP在RT下在高达1325 nm的光谱光电流中在VIS-NIR-SWIR中显示出高光敏性。Ge NC/NP/QD浮栅NVM呈现出高存储器性能，保持特性对应于NC浮栅NVM的最新技术水平。我们证明了控制制备参数的相关性，以获得具有针对性的光致发光，光敏性和电荷存储特性的应用程序，例如VIS-NIR-SWIR光学传感器和光电探测器，以及电子和光电NVM的膜。我们证明了制备条件、形貌、组成和晶体结构与光学、电学、光电和电荷存储性能的相关性，也证明了量子限制效应、局域态和陷阱中心的贡献。
2022-06-27 cond-mat.mes-hall
Quantum Mechanical Comparison between Lithiated and Sodiated Silicon Nanowires
本研究通过量子力学计算对比锂化晶体硅与钠化非晶硅纳米线的比充电容量，发现锂离子的光放大效应引发相干能态使容量骤增，钠离子无该效应故容量偏低。
2024-03-09 cond-mat.mes-hall
Coherently controlling robust spin-orbit qubits of electrons in nanowire quantum dots
研究纳米线量子点中电子在强自旋轨道耦合与弱磁场下的自旋-轨道量子比特，通过微扰精确解获得两能级态，证明其亚稳定性及抗退相干，提出仅调节磁场方向实现量子比特控制，可扩展至阵列编码鲁棒量子比特。
2024-04-20 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph
Intertwined topological phases in TaAs2 nanowires with giant magnetoresistance and quantum coherent surface transport
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
TaAs2纳米线中交织的拓扑相通过巨磁阻抗和量子相干表面传输揭示了拓扑非平凡输运特性。
2024-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Coherent States and Path Integral Method to Stochastically Determine the Anisotropic Volume Expansion in Lithiated Silicon Nanowires
该研究结合量子相干态、光子密度波、Maxwell 应力张量、光放大与路径积分，用 Poisson 随机分析解释锂化硅纳米线沿 <110>、<111>、<112> 方向的各向异性膨胀，并与 TEM、DFT 和 MD 结果相符。
2024-03-01 cond-mat.mes-hall
Coherent manipulation of a Majorana qubit by a mechanical resonator
我们提出了一个混合系统组成的马约拉纳量子比特和纳米机械谐振器，实现了自旋轨道耦合超导纳米线，使用一组静态和振荡铁磁门。铁磁门在纳米线中诱导马约拉纳束缚态，其杂化并构成马约拉纳量子比特。由于这些门之一的振荡，马约拉纳量子比特可以相干旋转。通过调节栅极电压来调制局部自旋轨道耦合，可以达到量子位振荡器系统的共振，以获得相对较强的耦合。
2015-08-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Possible phason-polaron effect on purely one dimensional charge order of Mo6Se6 nanowires
在一维（1D）金属系统中，发散的电子极化率和电子-声子耦合共同驱动电子进入电荷密度波（CDW）态。然而，严格的一维系统是不稳定的扰动，其对CDW阶的影响需要澄清理想的改变耦合到环境。在这里，我们制造这样一个系统与纳米线的Mo 6Se 6束，这是附着到单层MoSe 2的边缘或隔离自由，通过后退火预成型的MoSe 2。使用扫描隧道显微镜（STM），我们可视化的电荷调制和CDW间隙与突出的相干峰在边缘连接的纳米线。令人惊讶的是，CDW顺序在孤立的纳米线中被抑制，显示出没有相干峰的CDW相关间隙。对比的行为，揭示与理论建模，被解释为相子极化子的效果上的一维CDW状态。我们的工作阐明了一个可能是前所未有的多体效应，可能是通用的严格一维系统，但在准一维系统削弱。
2020-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Destructive Little-Parks Effect in a Full-Shell Nanowire-based Transmon
在低$E_J/E_C$区研究了具有完全包围InAs纳米线芯的外延Al壳的半导体transmon。作为沿混合线轴的通量的函数的小帕克斯振荡是破坏性的，在半量子的施加通量下产生由金属态分离的可重入超导性的瓣。在第一波瓣中，相缠绕在壳层上可以在芯层中诱导拓扑超导。在第零波瓣和第一波瓣中都观察到相干量子比特操作。通过跨结的相干单电子耦合的宇称带的分裂在谱线展宽之外没有被解决，这对马约拉纳耦合施加了限制，$E_M/h$ < 10 MHz，比约瑟夫森耦合$E_J/h$ ~ 4.7 GHz小得多。
2020-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson Current through a Semiconductor Nanowire: effect of strong spin-orbit coupling and Zeeman splitting
我们研究了在外加磁场作用下存在自旋轨道耦合和塞曼分裂的半导体纳米线的相干输运。通过采用解析和数值方法，我们发展了超导体-半导体晶体-超导体结构中约瑟夫森效应的理论。我们发现，约瑟夫森电流通过清洁的半导体纳米线表现出一些有趣的功能，由于塞曼分裂和自旋轨道耦合之间的相互作用。我们还研究了纳米线中的无序对Andreev束缚态能谱的影响，并计算了结处的局域态密度。
2012-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coupling and coherent electrical control of two dopants in a silicon nanowire
在固态系统中对单个原子或分子进行电控制，为将量子力学功能引入电子学提供了一种很有前途的方法。这个想法最近进入了硅技术的既定领域，导致了单原子晶体管的实现，并首次测量了单施主中的电子自旋动力学。在这里，我们表明，我们可以电耦合两个施主嵌入在一个多栅硅晶体管，并通过微波信号诱导其电荷态的相干振荡。我们测量了两个施主之间的单电子隧穿，这揭示了它们的能谱。最低的能量状态，对应于位于两个施主中的任一个上的单个电子，形成与所有其他电子能级分离的两能级系统（TLS）。这种TLS的千兆赫兹驱动导致与多达10个微波光子的吸收或受激发射相关的量子干涉图案。我们估计电荷退相时间为0.3纳秒，与其他类型的电荷量子比特一致。然而，这里，相对短的相干时间可以通过快速操作信号（原则上高达1太赫兹）来抵消，如分离施主原子中的基态和激发态的大的空能量窗口所允许的。所展示的两个施主的相干耦合构成了硅中基于施主的量子计算器件的重要一步。
2012-07-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quasi-ballistic transport of Dirac fermions in a Bi2Se3 nanowire
在弱无序极限下研究了三维拓扑绝缘体Bi 2Se 3介观纳米线中Dirac费米子的量子相干输运.在非常低的温度下，许多谐波在Aharonov-Bohm振荡的傅里叶变换中被证明，揭示了表面态的长相位相干长度。值得注意的是，从它们的指数温度依赖性，我们推断出一个不寻常的1/T的相位相干长度的幂律。这种退相干对于与环境动力学弱耦合的准弹道费米子是典型的。
2012-12-12 cond-mat.mes-hall
InAs Nanowire-Based Twin Electrical Sensors enabling Simultaneous Gas Detection Measurements: Nanodevice Engineering, Testing and Signal Fluctuation Analysis
本文研究了基于同一InAs纳米线批次制备的双胞胎纳米器件的气体检测，发现其信号差异主要源于制备工艺非理想性和纳米结构差异，而非环境条件。
2024-12-23 cond-mat.mes-hall
Coherent Magneto-Conductance Oscillations in Amorphous Topological Insulator Nanowires
本文通过量子输运计算研究非晶拓扑绝缘体纳米线，发现其磁导振荡周期与晶体情形相似但振幅随非晶化程度增加而降低，为表征非晶TIs提供了度量标准。
2024-11-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Coherent Electron-Phonon Coupling in Tailored Quantum Systems
二能级系统与环境的耦合导致退相干。在纳米结构中电子或准粒子态的相干操纵的背景下，理解退相干的来源是至关重要的。在这里，我们研究了石墨烯和InAs纳米线双量子点中的电子-声子耦合效应。我们的测量揭示了双量子点电流在两个能级之间的能量失谐周期性振荡。这些周期峰在纳米线中比在石墨烯中更明显，并且当温度升高时消失。我们归因于两个替代的非弹性衰减路径，涉及声学声子存在于这些材料之间的干扰效应的振荡。这种解释预测了当温度升高时，振荡会消失，正如实验所观察到的那样。
2011-04-19 cond-mat.mes-hall
Generation of spin-dependent coherent states in a quantum wire
我们提出了一种全电控纳米器件-门控半导体纳米线-能够产生一个被困在谐振子中的单个电子的相干态或这种相干态的叠加-薛定谔猫态。在该方案中，谐振势的基态电子由共振振荡的Rashba自旋轨道耦合驱动。这使得薛定谔猫态的叠加振幅取决于初始电子自旋状态。这种方法可以用于在相干态中定义的单个自旋量子位的初始化。通过适当的选通，获得了沿InSb纳米线的谐波限制势和Rashba自旋轨道耦合的调制。结果支持现实的三维时间相关的自洽泊松薛定谔计算。
2016-07-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single-mode Near-infrared Lasing in a GaAsSb/GaAs Nanowire Superlattice at Room Temperature
半导体纳米线激光器可以产生具有小型化几何形状的引导相干光发射，为各种应用带来新的可能性，包括纳米光子电路，光学传感，以及片上和芯片到芯片的光通信。在这里，我们报告的实现单模室温激光从890 nm到990 nm利用一种新的设计的单纳米线与GaAs Sb为基础的多个超晶格作为光泵浦下的增益介质。波长可调谐性与全面增强的激射性能被证明是由于独特的纳米线结构与有效的增益材料，它提供了高达1250的激射品质因数，降低激射阈值~ 6 kW cm-2和高的特征温度~ 129 K。这些结果为纳米线激光器结构的设计和合成提供了重大进展，这可以为未来具有惊人性能的纳米级集成光电系统铺平道路。
2017-08-23 cond-mat.mes-hall
Efficient terahertz emission from InAs nanowires
我们观察到强烈的脉冲的远红外电磁辐射发出的阵列的InAs纳米线。这些结构的THz辐射功率效率比平面InAs衬底高约15倍。这是解释的优先取向的相干等离子体运动的导线表面，克服了辐射捕获的全内反射。我们提出的证据表明，这种辐射源于低能量的声学表面等离子体模式的纳米线。这是支持独立测量的电子输运个别纳米线，超快太赫兹光谱和理论分析。我们的综合实验和分析进一步表明，这些等离子体激元模式是特定的高纵横比的几何形状。
2011-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Universal Vectorial and Ultrasensitive Nanomechanical Force Field Sensor
微型化的力探针到纳米机械振荡器，使超灵敏的调查力的尺寸小于其特征长度尺度。同时也揭示了力场的矢量特性及其拓扑结构对测量的影响。在这里，我们暴露了一个超灵敏的方法来图像二维矢量力场的光机械以下的二维布朗运动的单夹纳米线。这种新的方法依赖于其准频率退化的横向机械极化的角度和光谱层析成像：将纳米谐振器浸入矢量力场中不仅会改变其本征频率，而且会像纳米罗盘一样旋转本征模式方向。这个通用的方法是映射一个可调的静电力场，其空间梯度甚至可以优先于本征纳米线的属性。使矢量力场成像与纳米探针布朗轨迹上的attonewton变化的灵敏度将对纳米级的科学探索产生强烈的影响。
2016-04-07 cond-mat.mes-hall
Spin dynamics in InAs-nanowire quantum-dots coupled to a transmission line
我们从理论上研究了纳米线量子点中的电子自旋。由于自旋-轨道相互作用，自旋耦合到谐振器电磁场的电分量，并且使得能够以全电方式对量子信息进行相干操纵、存储和读出。在一个相同或不同的纳米线中，远距离量子点自旋之间的耦合可以通过谐振器模式实时或通过虚拟过程有效地执行。对于后者的情况下，我们得到一个有效的自旋纠缠相互作用，并建议如何打开和关闭它。我们考虑横向和纵向类型的纳米线量子点和比较他们的操作时间尺度对自旋弛豫时间。为此，我们评估的纳米线振动（声子）引起的自旋弛豫率，并表明，作为纳米线中的声子限制的结果，该速率是一个强烈变化的函数的自旋操作频率，因此可以大大减少相比，横向量子点在GaAs中。我们的计划是一个步骤，形成混合结构，不同性质的量子位可以集成在一个单一的设备。
2007-08-15 cond-mat.mes-hall
Andreev Modes from Phase Winding in a Full-shell Nanowire-based Transmon
我们研究了由半导体纳米线制成的具有完全包围的超导壳的transmon量子比特。在与破坏性的Little-Parks效应相关的再入超导区中，在第一个再入波瓣中观察到许多相干跃迁，其中壳层携带超导相的2π绕组，而在第零波瓣中不存在。当结密度随着栅电压的增加而增加时，量子比特相干性被抑制，然后在第一波瓣中丢失。这些观测和数值模拟突出了缠绕诱导的Andreev态在结中的作用。
2020-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Charge-sensing of a Ge/Si core/shell nanowire double quantum dot using a high-impedance superconducting resonator
本文提出用基于NbTiN的高阻抗耐磁场超导谐振器耦合Ge/Si纳米线双量子点，实现无直流电流条件下的色散电荷读出，并利用第二量子点作为电荷传感器探测最后一个空穴的耗尽，为色散读出和自旋-光子耦合奠定基础。
2022-12-03 cond-mat.mes-hall
Surface plasmons in a metal nanowire coupled to colloidal quantum dots: Scattering properties and quantum entanglement
研究了金属纳米线与两个胶体量子点强耦合时的单表面等离激元相干输运。通过求解相应的本征方程，得到了透射系数和反射系数的解析表达式。当量子点间距等于表面等离子体激元半波长的倍数时，两个量子点的波函数可以产生远程纠缠。此外，通过向量子点施加经典激光脉冲，纠缠态可以存储在与表面等离子体激元去耦的亚稳态中。
2014-03-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Carrier dynamics in ultrathin gold nanowires: Role of Auger processes
金属纳米结构中的载流子动力学受到其限制尺寸的强烈影响。尺寸为$\sim 2$ nm的金纳米颗粒位于分离金属和非金属行为的边界。在这项工作中，我们报告的载流子动力学在高纵横比的金纳米线（Au UNWs）的平均直径$\sim$ 2 nm使用泵（3.1 eV）和相干白光连续作为探针在1.15 eV至2.75 eV的光谱范围内。在极端激发状态下，金纳米线中的瞬态载流子动力学比通常使用的双温模型预测的要慢。我们确定了俄歇辅助载流子加热过程，减缓了热载流子冷却动力学。拟合的数据的速率方程模型产生的金纳米结构的俄歇系数的估计。
2019-09-04 cond-mat.mes-hall
Probing the three-dimensional strain inhomogeneity and equilibrium elastic properties of single crystal Ni nanowires
我们利用三维x射线相干衍射成像来绘制晶格应变分布，并探测在非晶SiO2上垂直生长的单晶Ni（001）纳米线的弹性性质||Si衬底。重建的密度图表明，随着丝宽的增加，芯区的平衡压应力急剧减小，而表面拉应变增大，并逐渐趋于非零常数。我们使用检索的投影晶格畸变的弹性理论的基础上预测的金属丝的杨氏模量。
2012-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Front propagation into unstable metal nanowires
最近观察到长的圆柱形金属纳米线在室温下形成并稳定数秒。它们的稳定性和结构动力学很好地描述了一个连续模型，纳米级自由电子模型，它预测在一定的半径间隔的圆柱体是线性不稳定的。在本文中，我研究如何一个小的，本地化的扰动，这样一个不稳定的电线指数增长，并沿着电线传播一个明确的前线。锋面被拉伸，并在其后面形成相干斑图，这可以用锋面传播到不稳定状态的线性边缘稳定性分析来描述。在某些情况下，发现线动力学的非线性会触发推动前部的侵入性模式。实验程序，可能导致观察到这种现象的建议。
2007-04-17 cond-mat.mes-hall
