Which nanowire couples better electrically to a metal contact: armchair or zigzag nanotube?
手性如何影响纳米管与金属接触的电子耦合的基本问题对于纳米管作为纳米线的应用是重要的。我们表明,金属锯齿形纳米管优于扶手椅纳米管作为纳米线,通过建模的金属纳米管界面。更具体地说,我们表明,作为耦合强度的函数,扶手椅型纳米管的总电子透射率增加,并倾向于被钉扎接近统一的费米波矢量接近金的金属。相反,锯齿形纳米管的总透射率增加到最大可能值2。这些影响的起源在于波函数的细节,这是解释。
2001-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge transport in a single superconducting tin nanowire encapsulated in a multiwalled carbon nanotube
用多探针测量方法研究了多壁碳纳米管包裹的单根超导锡纳米线的电荷输运性质。多壁碳纳米管保护锡纳米线免受氧化和形状碎片,因此使我们能够研究直径小至25 nm的稳定线的电子特性。通过氩离子刻蚀多壁纳米管可以调节Ti/Au电极与纳米线接触的透明度。大电流的应用导致接触处的局部加热,这反过来又抑制了超导性。
2011-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermoelectric and magneto-transport characteristics of interconnected networks of ferromagnetic nanowires and nanotubes
本研究展示了铁磁金属三维纳米线网络在直径缩至约23纳米时仍保持体热电功率,并首次对互连镍纳米管网络进行磁热电测量,为宏观纳米结构热电材料的发展迈出重要一步。
2024-07-23 cond-mat.mes-hall
Deformation of Nanowires and Nanotubes
本文通过分析形变海森堡代数,研究了纳米结构有效场理论次领头阶修正对纳米线和纳米管能量的影响。
2023-04-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Morphological Similarities between Single-walled Nanotubes and Tubelike Structures of Polymers with Strong Adsorption Affinity to Nanowires
在其tubelike阶段,吸附有纳米晶的聚合物表现出很强的结构相似性,从单壁碳(六边形)和硼(三角形)纳米管已知的形态。由于硼/氮化硼管需要一定的无序性以保持稳定性,因此三角形聚合物管提供了与碳管更接近的类似物。通过计算机模拟的两个和三维版本的粗粒度珠弹簧模型的聚合物,我们研究它们的结构特性,并与碳纳米管的结构进行了详细的比较。
2012-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Silver Nanowires on Carbon Nanotube Aerogel Sheets for Flexible, Transparent Electrodes
通过在干纺多壁碳纳米管(MWNT)气凝胶上喷涂银纳米线(AgNWs),制备了透射率可达98%、薄层电阻可达11 Ω/sq的柔性独立透明导电电极(TCEs)。与直觉相反,混合电极的透射率可以随着MWNT气凝胶内AgNW的质量密度增加而增加,然而,最终可实现的透射率取决于MWNT气凝胶的初始透明度。同时,当AgNW沿着MWNT气凝胶形成网状网络时,获得薄层电阻的强烈降低。此外,各向异性降低的方块电阻和极化透射率的AgNWs/MWNTs气凝胶是实现与此方法。最终的AgNW/MWNT混合TCE的透射率和薄层电阻可以通过喷涂机制或通过选择初始MWNT气凝胶密度来微调。因此,根据所需的要求,可以实现具有优化的光电性能的广泛的AgNW/MWNT混合TCE。最后,独立的AgNW/MWNTs混合TCE可以层压到各种各样的基板上,而不需要粘合助剂。
2019-01-18 cond-mat.mes-hall
Substrate-supported thermometry platform for nanomaterials like graphene, nanotubes, and nanowires
我们展示了一个衬底支撑的测温平台,用于测量石墨烯等纳米材料的热传导,而无需将其悬浮起来。我们使用三维模拟和仔细的不确定性分析,以优化平台的几何形状,并获得样品的热导率。在室温下,可以以<50%的误差感测的最低热片电导为~25 nW/K,表明该平台适用于石墨烯或聚合物薄膜、纳米管或纳米线阵列,甚至单个Si纳米线。该平台还可以扩展到塑料基板,并且可以在必须避免与悬挂平台相关的制造挑战和低产量的情况下找到广泛的适用性。
2014-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermally Induced Local Failures in Quasi-One-Dimensional Systems: Collapse in Carbon Nanotubes, Necking in Nanowires and Opening of Bubbles in DNA
我们提出了一个一般的框架,探讨准一维系统中的热激活故障。我们将其应用于碳纳米管的坍塌,纳米线中瓶颈的形成,这两者都限制了电导,以及与转录和变性相关的DNA链中碱基对的局部区域或“气泡”的开放。我们预测DNA中气泡开放的概率的指数行为,纳米管的扁平区域之间的平均距离或纳米线中的颈缩作为温度的单调递减函数,并计算温度低于这些事件变得极其罕见。这些发现很难用数字来获得,但是,它们可以通过实验来获得。
2009-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
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
Raman Response and Transport Properties of One-Dimensional van der Waals Tellurium Nanowires
碲可以形成螺旋原子链的纳米线。由于其独特的一维范德华结构,这些纳米线预计将显示出显着不同的物理和电子性能比散装碲。在这里,我们表明,少链和单链范德华碲纳米线可以使用碳纳米管和氮化硼纳米管封装隔离。利用这种方法,可以通过纳米管的内径来控制原子链的数量。结构的拉曼响应表明,单原子碲链和碳纳米管之间的相互作用是弱的,并且链间相互作用随着链的数目的增加而变得更强。与SiO2上裸露的碲纳米线相比,封装在氮化硼纳米管中的纳米线表现出显著增强的载流能力,电流密度为1.5*10^8 A cm-2,超过了大多数半导体纳米线。我们还使用封装在氮化硼纳米管中的碲纳米线来制造直径仅为2 nm的场效应晶体管。
2020-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strength of nanotubes, filaments and nanowires from sonication-induced scission
我们提出了一个简单的模型来描述空化诱导的中尺度纤维在溶液中的超声波处理过程中的断裂。该模型预测了一个极限长度,低于该极限长度不再发生断裂。该特征长度是长丝的拉伸强度和直径以及溶剂粘度和空化参数的函数。我们表明,该模型预测准确的实验结果,从碳纳米管到蛋白质纤维的材料,并讨论了使用超声诱导断裂作为探针的强度的纳米结构。
2009-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Transport Measurement Techniques for Nanowires and Nanotubes
无机和有机纳米线和纳米管合成的最新进展为各种功能器件和低维输运现象的研究提供了两种组件。然而,巨大的挑战仍然存在,不仅为这些模块集成到功能器件,而且在这些纳米级模型系统的基本传输特性的表征。特别地,热和热电输运测量可以比电子输运测量复杂得多,特别是对于单个纳米结构。在过去的十年中,一些实验方法测量单个纳米线和纳米管的热和热电性能已被设计来解决这些挑战,其中一些在本章中进行审查和分析。虽然塞贝克系数和电导率也可以从一些测量方法获得,本章的重点是纳米线和纳米管的热导率和热扩散率的测量技术。有人建议,在目前的实验能力的限制将提供丰富的机会,创新的方法来探测基本的热和热电传输现象在个别纳米结构。
2015-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductance in multiwall carbon nanotubes and semiconductor nanowires : evidence of a universal tunneling barrier
比较了多壁碳纳米管和半导体纳米线中的电子输运。在这两种情况下,电导的非欧姆行为,即所谓的零偏置异常,显示出与电压依赖性成比例的温度依赖性。该鲁棒标度律通过单个系数$α$来描述电导$G(V,T)$。对于所有样品,发现作为$α$的函数的普遍行为。磁导测量进一步表明,导电制度是弱本地化。所观察到的行为可以理解的库仑阻塞理论,提供了一个独特的隧道电阻的数量级为2000 $Ω$和一个约40毫电子伏的能量存在于所有样品。
2004-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Encapsulated Nanowires: Boosting Electronic Transport in Carbon Nanotubes
由于大量光学声子的散射,金属碳纳米管(CNT)的电导率相对于偏置电压迅速饱和。这些主要散射体在原始CNT中的衰减太慢而不能抵消在高电压偏压下增加的产生速率。我们证明,从第一原理,封装的一维原子链内的单壁碳纳米管可以增强衰减的“热”声子提供额外的通道热化。对于具有包封铍的示例系统,声子群体生长的平静使金属CNT的电阻率降低51%。
2017-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The structure of Lennard-Jones nanowires encapsulated by carbon nanotubes
利用分子动力学模拟研究了碳纳米管包覆Lennard-Jones(LJ)纳米线的结构。我们发现,当碳纳米管的半径较小时,纳米线的结构非常简单,{ \it,}只形成多壳层纳米线。对于较大半径的碳纳米管,纳米线的结构变得更加丰富。除了晶体和多壳层NW外,还发现了三种新的NW:{ \it,}一种是由少量壳层包裹的混合NW,一种是在NW侧面有液滴状凹坑的晶体NW,一种是在NW侧面有液滴状凹坑的多壳层NW。得到了描述纳米线结构随LJ原子数变化以及纳米线与碳纳米管相互作用的相图。
2012-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
All-electrical manipulation of electron spin by the spin-orbit interaction in a semiconductor nanotube: analytical results
研究了半导体纳米管/圆柱纳米线中的二维电子气在Rashba自旋轨道相互作用下对电子自旋态的控制.我们提出了两种极限情况下的解析解,其中自旋轨道相互作用的结果从(A)径向电场和(B)沿z轴的纳米管施加的电场。在情况(A)中,对应于相反自旋的两个最低能带的叠加导致电子自旋围绕纳米线轴的进动。我们发现,如果注入电子的能量达到与叠加态的两个分量相关的能级交叉对应的值,则自旋进动的方向从顺时针变为逆时针。在情形(B)中,我们得到了z自旋分量的阻尼振荡,其周期随坐标z的变化而变化。我们还表明,阻尼振荡的z自旋分量的平均值的形式拍本地化沿纳米线轴。
2013-12-05 cond-mat.mes-hall
Boron Nitride Nanotubes as Templates for Half-Metal Nanowires
我们调查通过DFT/GGA+U计算的电子和结构性质的磁性纳米管组成的氧化铁单层和(n,0)氮化硼(BN)纳米管,与n范围从6到14。FeO包覆纳米管的形成能小于小颗粒的形成能,表明FeO分子可能包覆在BN纳米管上,而不是聚集形成FeO块体。我们提出了一个连续模型的FeO覆盖BN纳米管的形成能量,预测BN管的直径约为13微米是最稳定的。与碳纳米管不同,FeO包覆BN纳米管的能带结构不能通过对FeO层的能带结构进行切片来获得,其曲率以及与BN管的相互作用决定了其电子行为。因此,这些电子管是半导体、本征半金属或半半金属,它们可以变成带电子和空穴的半金属。这样的结果在自旋电子学中可能是重要的。
2011-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Incommensurate double-walled carbon nanotubes as one-dimensional moiré crystals
圆柱形多壳层结构是纳米线中常见的原子排列方式之一。作为多壳层,定义明确的原子周期性很难在其中实现,因为其中单个壳层的周期单位通常不匹配,除了极少数情况外,这对理解其物理性质构成了挑战。在这里,我们表明,由单个壳层的原子晶格叠加产生的莫尔图案是决定其电子结构的决定性因素。作为一个例子,双壁碳纳米管显示出其电子性质从金属到半导体并进一步到绝缘状态的惊人变化,这取决于它们的莫尔图案,即使它们仅由具有几乎相似的能隙和直径的半导体纳米管组成。因此,非周期性多壳层纳米线可以被归类为具有不同电子结构的新的一维莫尔晶体。
2015-01-09 cond-mat.mes-hall
Variations in magnetic properties of nanostructured nickel
研究了碳纳米管包裹镍纳米线(C.E.纳米线的直径约10 nm),并进行了比较,以其他形式的镍在这项工作中。测定了C.E.纳米线为1.0 emu/g和230 Oe。磁性的温度依赖性遵循T^0.77依赖性,表明超顺磁性行为。场冷和零场冷曲线表明,阻塞温度(T_B)约为300 K。C.E.纳米线主要是由于来自碳纳米管封装的纳米级限制效应。C.E.的形状和磁环境增强了其总的磁各向异性。nanowires纳米线by a factor因子of four四.
2010-09-20 cond-mat.mes-hall
Micromagnetic modelling of magnetic domain walls in curved cylindrical nanotubes and nanowires
我们研究了曲率对弯曲圆柱形纳米管和纳米线中畴壁构型的能量和稳定性的影响。我们使用微磁学模拟计算的相图中的横壁(TW)和涡流壁(VW)状态的管,找到基态配置和亚稳区,这两种类型的壁可以存在。曲率的引入将TW是基态畴壁的范围移动到更高的直径,并增加了亚稳性的范围。我们解释这种行为主要是由于曲率引起的有效Dzyaloshinskiii-Moriya长期的交换能。此外,我们定性地证明了相同的行为在固体圆柱形纳米线。比较管和线,我们观察到如何,而在管曲率往往会抑制从TW到VW的变换,在电线中,它促进了包含布洛赫点的VW到TW的变换。这些发现对三维几何结构中畴壁的基本理解以及未来畴壁器件的设计具有重要意义。
2021-03-18 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Carbon nanotube, graphene, nanowire, and molecule-based electron and spin transport phenomena using the non-equilibrium Green function method at the level of first principles theory
基于密度泛函理论,我们开发了算法和程序代码来研究各种纳米尺度器件在外加偏压下的电子输运特性。我们采用由数值型原子轨道和k点采样的线性组合组成的基组用于本体电极的真实建模。该计划与矩阵版本的非平衡格林函数方法相结合,使在一个自洽的方式,以及相应的电流-电压(I-V)特性在给定的能量和电压的传输系数的确定。该方案具有优点,因为它适用于大型系统,易于移植到不同类型的量子化学包,并可扩展到描述时间相关的现象或非弹性散射。它已被应用于各种类型的实际电子器件,如碳纳米管,石墨烯纳米带,金属纳米线和分子电子器件。本文用k点取样法描述了二硫醇-苯分子与两个金电极接触的量子点接触体系的量子电导现象和I-V曲线。
2007-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single-Atom Scale Structural Selectivity in Te Nanowires Encapsulated inside Ultra-Narrow, Single-Walled Carbon Nanotubes
极端纳米线(ENs)代表了晶体的终极类别:它们是最小的可能周期性材料。随着原子范围的图案在一维(1D)中重复,它们提供了一个特权的视角进入低维系统的物理和化学。单壁碳纳米管(SWCNT)为这种材料的产生提供了理想的环境。在这里,我们提出了一个全面的研究Te ENs封装在超窄的单壁碳纳米管的直径在0.7 nm和1.1 nm之间。我们结合国家的最先进的成像技术和一维自适应从头计算结构预测来治疗限制和周期性的影响。所研究的Te ENs采用各种结构,表现出真正的1D实现的Peierls结构变形和从金属到绝缘行为的转变作为封装直径的函数。我们分析了封装EN的机械稳定性,并表明纳米限制不仅是一种有用的手段来生产EN,但实际上可能是必要的,在某些情况下,以防止它们分解。控制这些EN的功能特性与约束的能力在未来的设备技术中有许多应用,我们预计,我们的研究将设置基本的范式,通过在表征和理解这样的系统。
2017-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bistability, softening, and quenching of magnetic moments in Ni-filled carbon nanotubes
作者应用第一性原理计算来研究由填充有金属纳米线的窄纳米管组成的纳米结构的结构、电子和磁性之间的相互作用。重点是在径向压缩后的Ni填充的纳米管的结构和磁响应。有趣的是,亚稳态扁平结构被确定,其中径向变形的纳米管通过与封装的线的相互作用而稳定。此外,我们的研究结果表明,淬火的磁矩的线压缩时,作为一个结果的电荷转移从$s$的$d$轨道的原子线。
2010-09-03 cond-mat.mes-hall
Tuning Charge Density Wave in the Transition from Magnetically Frustrated Conductor to Ferrimagnetic Insulator in Carbon Nanowire within Boron Nitride Nanotube
本研究发现锯齿形氮化硼纳米管中封装的线性碳链在打破对称性后,可在亚铁磁性与磁阻挫竞争下形成CDW态,通过蒙特卡洛模型确定最佳长度,较短结构呈现长程CDW且280K下亚铁磁稳定,为量子开关提供新可能。
2025-04-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theoretical Study of Atomic Structure and Elastic Properties of Branched Silicon Nanowires
从理论上研究了叉状和树枝状Y型硅纳米线结的原子结构和弹性性质,并利用Tersoff原子间相互作用势计算了有效杨氏模量.在弯曲的最后阶段,在Y形线的不同部分之间形成新的接合。结果发现,所考虑的纳米线的刚度可以与碳纳米管Y-结的刚度进行比较。
2009-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Soliton collisions in soft magnetic nanotube with uniaxial anisotropy
利用数值模拟方法研究了单轴磁各向异性软磁纳米管中各阶稳定磁孤子的结构。偶阶孤子在轴向磁场中是不动的。奇孤子的迁移率相对于头对头畴壁的迁移率有所降低。各种量级的孤子都可以参与纳米管的磁化反转过程。考虑了孤子组装中的各种合并和分解过程。结果表明,磁性纳米管的一般磁化状态是由不同阶数的磁孤子链组成的。
2016-04-03 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
Carbon nanotubes in electric and magnetic fields
我们推导出一个有效的低能量理论的金属(扶手椅和非扶手椅)单壁纳米管在存在一个电场垂直于纳米管轴,并在存在磁场,考虑到自旋轨道相互作用和屏蔽效应的基础上的微观紧束缚模型。电场和自旋轨道相互作用之间的相互作用使我们能够在两个狄拉克谷中将扶手椅式纳米管调谐成螺旋导体。金属非扶手椅型纳米管的表面曲率是有间隙的,但螺旋导电模式可以通过沿纳米管轴向的磁场在其中一个谷中恢复。此外,我们讨论了碳纳米管中的电偶极自旋共振,发现拉比频率显示出明显的依赖于沿纳米管的动量。
2011-06-16 cond-mat.mes-hall
Magnetic Response in a Zigzag Carbon Nanotube
采用Hartree-Fock平均场方法研究了锯齿形碳纳米管中相互作用电子在磁通量作用下的磁响应。在描述了非相互作用和相互作用情况下的能谱之后,我们分析了纳米管各个分支中持续电流的行为。我们目前的研究导致了一种可能性,得到一个填充依赖于金属-绝缘体转变的锯齿形碳纳米管。
2012-02-22 cond-mat.mes-hall
Stability of Spinmotive Force in Perpendicularly Magnetized Nanowires under High Magnetic Fields
数值模拟了垂直磁化纳米线中畴壁运动引起的自旋动力。我们发现,使用具有大的磁各向异性的纳米线可以导致在强磁场下的自旋动力的高稳定性。我们观察到的自旋动力在一个多层的Co/Ni纳米线的几十微伏的顺序和在一个FePt纳米线的几百微伏的顺序,后者是两个数量级以上的坡莫合金纳米线以前报道的。在垂直磁化的纳米线中,在磁场下畴壁的窄结构和低迁移率允许减小自旋动力器件的尺寸。
2012-03-09 cond-mat.mes-hall
Inertial spin alignment in a circular magnetic nanotube
在具有卷曲磁化的钴纳米管中,传导电子的轨道运动与它们的自旋相互作用。我们预言自旋的磁能的(绝对)值会大大减小。新的自旋旋进轴几乎平行于纳米管的轴,并随着电子的角速度而旋进,铁磁体的物理性质被大大改变。
2015-03-13 cond-mat.mes-hall
Magnetic ground states for bent nanotubes
磁性纳米管作为自旋电子学和磁振子技术器件的重要组成部分,受到了广泛的研究。然而,用于制备这些元素的实验技术不能保证具有完美的纳米结构。因此,可能会出现一些几何缺陷。在这个方向上,纳米管的弯曲可能对器件的磁特性起着至关重要的作用。在这项工作中,我们分析了弯曲的纳米管,一个很少研究的主题,并可以有很大的影响应用的磁性曲率的影响。
2019-07-12 cond-mat.mes-hall
Force and magnetic field sensor based on measurement of tunneling conductance between ends of coaxial carbon nanotubes
以两端开口的氢原子封端的两个(11,11)碳纳米管为例,研究了同轴碳纳米管两端相对的相互作用和隧穿电导。应用格林函数形式主义来确定作为端部之间的距离、纳米管的相对取向和施加的电压的函数的通过纳米管端部的隧穿电流。通过分析不同端部间距和相对旋转角度下的相互作用能,得到了同轴纳米管的能量有利构型。利用这些计算,提出了一种基于同轴纳米管端部之间相互作用的力传感器的一般方案,并建立了所考虑的纳米管的隧穿电导和测量力之间的关系。该装置作为一个磁场传感器的操作特性的基础上的测量的磁力作用于填充有磁性内富勒烯的同轴纳米管估计。
2014-06-13 cond-mat.mes-hall
Carbon Nanotube Based Magnetic Tunnel Junctions
对碳纳米管磁性隧道结中的自旋相干量子输运进行了理论研究。自旋阀效应被发现的金属,扶手椅管,与磁导比范围高达20%。由于纳米管结的有限长度,传输由谐振传输主导。磁性隧道结被发现具有明显不同的传输行为取决于管的长度是否与3N+1规则相称,其中N是沿着纳米管长度的基本碳重复单元的数量。
2000-02-13 cond-mat.mes-hall
Conductance and thermoelectric power in carbon nanotubes with magnetic impurities
在Anderson模型和Landauer公式的基础上,通过引入一个法向自能来考虑磁性杂质的影响,研究了单壁金属碳纳米管中的近藤效应.磁性杂质诱导近藤共振,在费米能级附近产生电导谷。在低温范围内,纳米管的电导率随温度的升高而增大。利用Mott关系式计算了磁性杂质的热电势,计算结果表明磁性杂质的热电势随温度的变化关系能很好地解释实验结果。
2007-03-14 cond-mat.mes-hall
Signatures of spin-orbit interaction in transport properties of finite carbon nanotubes in a parallel magnetic field
研究了置于平行于轴向的磁场中的有限长纳米管的输运性质。包括自旋-轨道耦合和曲率效应后,两个主要的现象进行了分析,这在很大程度上取决于管的手性:i)有限的碳纳米管在平行磁场中可能会出现抑制电流由于本地化的边缘,否则导电状态。这种现象的发生是由于碳纳米管的波函数服从磁场依赖的开边界条件。在磁场的阈值以上,输运被完全抑制,这取决于纳米管的手性、长度和自旋轨道耦合。ii)利用曲率诱导的自旋-轨道分裂,通过调节磁场可以获得可逆的自旋极化电流。
2011-03-11 cond-mat.mes-hall
Magnetically operated nanorelay based on two single-walled carbon nanotubes filled with endofullerenes Fe@C20
用密度泛函理论计算了最小磁性富勒烯Fe@C20的结构和能量特性. Fe @ C_(20)的基态为七重态,其磁矩为8个玻尔磁子.在半经验方法的框架下,研究了内部含有单一Fe@C20的(8,8)碳纳米管的特性.阐述了一种基于磁性富勒烯填充悬臂纳米管的磁性纳米继电器的设计方案。所提出的纳米继电器是由于磁力弯曲纳米管而开启的。基于(8,8)和(21,21)完全填充Fe@C20的纳米管的这种纳米继电器的操作特性被估计并且与由实验观察到的(Ho 3 N)@C80完全填充的具有21个玻尔磁子的磁矩的(21,21)纳米管制成的纳米继电器的操作特性进行比较。示出了基于(21,21)纳米管的纳米继电器的室温操作。
2010-04-24 cond-mat.mes-hall
Orbital magnetic moments in pure and doped carbon nanotubes
碳纳米管特殊的能带结构使其具有优异的磁性。施加平行于管轴的磁场可以将CN的导电性质从金属性改变为半导体性,反之亦然。除此之外,B在纳米管中诱导(通过Bohm-Aharonov效应)轨道磁矩$μ_{orb}$。这些时刻都在纯和空穴或电子掺杂的CN,隔离或在电路中进行了研究。值得注意的是,纯氯化萘中的$μ_{orb}$仅取决于其原始导电性质、长度和温度,但不取决于纳米管半径或特定的手性。在掺杂纳米管中,磁矩可以强烈地改变,并依赖于半径和手性。温度甚至可以改变它们的特性,从低T的抗磁性到高T的顺磁性。一个完整的电子空穴对称性掺杂管也被揭示。
2005-02-28 cond-mat.mes-hall
Magnetic reversal modes in multisegmented nanowire arrays with long aspect ratio
对多段纳米线阵列的磁化反转过程进行了详细的数值分析。纳米线具有长的纵横比,并且由磁性和非磁性部分交替布置形成,使得阵列类似于由非磁性层分隔的磁性层。人们的注意力集中在静磁相互作用的影响,这些磁性纳米结构的磁性斑图形成。层间磁关联函数的结果表明,根据磁段的数量和间距,可以检测到三种不同的反转模式。作为不同的反转模式的结果,在层之间的距离的函数的湮灭场的非单调行为被证明。因此,这些结果是重要的生产磁性器件与多段纳米线阵列。
2015-07-07 cond-mat.mes-hall
Revealing the electronic structure of a carbon nanotube carrying a supercurrent
碳纳米管(CNT)本质上不是超导的,但当连接到超导电极时,它们可以携带超导电流。这种超电流主要是通过限制在纳米管中的离散纠缠电子-空穴态传输的,称为Andreev束缚态(ABS)。这些状态是介观超导性中的关键概念,因为它们提供了连接到超导引线的量子相干纳米结构(例如分子,纳米线,磁性或正常金属层)中的约瑟夫森效应的通用描述。我们在这里报告的第一个隧道光谱单独解决ABS,在纳米管超导体设备。分析的ABS光谱与栅极电压的演变,我们表明,ABS产生的分子的离散电子能级,它们揭示了这些水平的能量,它们的相对自旋取向和耦合的详细信息的领导。因此,这种测量构成了一个强大的新的光谱技术,能够阐明CNT为基础的设备,包括那些耦合良好的引线的电子结构。这与常规应用(例如超导或正常晶体管,SQUID)和量子信息处理(例如纠缠电子对生成,基于ABS的量子比特)相关。最后,我们的装置是一种新型的直流可测SQUID。
2010-08-02 cond-mat.mes-hall
Large orbital magnetic moments in carbon nanotubes generated by resonant transport
采用非平衡格林函数方法研究了在有限偏压下,电流注入金属碳纳米管时的弹道输运。我们揭示,无论是解析和数值计算,大的环路电流循环周围的管诱导,这来自量子力学干涉和远大于沿管轴的电流时,注入的电子是共振的时间反转的一对简并态,这是,事实上,固有的锯齿形和手性纳米管。这导致大的轨道磁矩,使纳米管成为分子螺线管。
2007-04-20 cond-mat.mes-hall
Direct observation of band-gap closure for a semiconducting carbon nanotube in a large parallel magnetic field
我们已经调查了半导体碳纳米管(CNT)在脉冲,平行磁场高达60 T的磁导,并报告预测的带隙关闭和重新开放的间隙下的变化的直接观察所施加的磁场。我们还强调了机械应变对碳纳米管的磁导的重要影响。
2010-11-15 cond-mat.mes-hall
Domain wall dynamics in stepped magnetic nanowire with perpendicular magnetic anisotropy
本研究通过微磁模拟探究垂直磁各向异性阶梯纳米线的电流驱动畴壁动力学,分析畴壁速度及脱钉电流密度的影响因素,为高密度存储器件的写入电流调节提供设计依据。
2020-03-17 cond-mat.mes-hall
An experimental analysis from the magnetic interactions in nanowire arrays
我们在实验上研究了纳米线阵列纳米结构中的磁相互作用。从相互作用中获得的强度值提供了有关其磁性行为的信息。我们观察到两种类型的实验磁性行为,即:例如,消磁和磁化。我们的方法代表了第一个实验方法来分析纳米结构的磁行为,考虑其磁依赖性,这对于传感器等应用非常重要。
2022-10-23 cond-mat.mes-hall
Magnetic field effects on a nanowire with inhomogeneous Rashba spin-orbit coupling: Spin properties at equilibrium
通过模拟一个Rashba纳米线接触的铅通过一个不均匀的自旋轨道耦合剖面,我们调查的自旋扇区的平衡性质时,均匀磁场施加沿纳米线轴。我们发现,磁场和Rashba耦合之间的相互作用产生的自旋电流,极化垂直于所施加的领域和流动的纳米线,即使在平衡。在纳米线体中,这种效应远远超出了纳米线模仿量子自旋霍尔系统的螺旋态的范围,而在引线中,自旋电流被抑制。此外,尽管纳米线没有被接近的超导体,在与引线的界面处,我们预测的外观的本地化的自旋扭矩和自旋极化,正交的磁场和部分穿透到引线。由于Rashba耦合的不均匀性,这一特征表明在将自旋极化解释为Majorana费米子的签名时要谨慎。当磁场具有也沿着Rashba场的分量时,其与自旋极化的共线性和与自旋电流的正交性在纳米线体中也被破坏。我们分析这些数量的磁场和化学势的实验现实制度的长和短的纳米线。
2018-08-01 cond-mat.mes-hall
Scaling Law in Carbon Nanotube Electromechanical Devices
我们报告了一种探测多壁碳纳米管(CNTs)机电性能的方法。这种方法是基于AFM测量上的双夹持悬浮碳纳米管静电偏转的栅电极。我们测量的最大偏转作为所施加的栅极电压的函数。来自不同碳纳米管的数据在实验精度内缩放成通用曲线,与连续模型预测一致。这种方法和标度律的普遍有效性构成了一个非常有用的工具,用于设计致动器,并在一般情况下进行基于MEMS的NEMS。
2005-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Magnetic field asymmetry of nonlinear transport in carbon nanotubes
我们证明了在磁场B中通过双端纳米样品的非线性输运是不对称的。更具体地说,我们已经测量了单壁碳纳米管中的最低阶B-不对称项。理论上,这些项的大小可以用来推断电子-电子相互作用的强度和纳米管的手性。与理论一致,我们发现,在高温下的B-线性项是小的,并有一个恒定的符号独立的费米能量,而在低温下,它开发介观波动。我们还发现显着的金属制度,这是无法解释的纳米管的磁阻。
2005-06-25 cond-mat.mes-hall
Resistivity noise in crystalline magnetic nanowires and its implications to domain formation and kinetics
我们已经调查了随时间变化的电阻波动,或噪声,在高品质的结晶磁性纳米线内的纳米多孔模板。噪声随温度和磁场的增加而呈指数增加,并在Neel-Brown框架内根据畴壁脱钉进行了分析。噪声的频率依赖性也表明在较高温度下从非扩散动力学到长程扩散的交叉,以及强的集体脱钉,这在磁电子器件中实现这些纳米线时需要考虑。
2009-08-02 cond-mat.mes-hall
Magnetic quantum oscillations in nanowires
推导出了纳米线在磁场中的磁化强度和纵向电导率的解析表达式。我们表明,尺寸和磁场能级量子化之间的相互作用,体现在金属纳米线通过新颖的磁量子振荡本身。与简单块体金属中的单一频率F '_0不同,de Haas-van Alphen(dHvA)和Shubnikov-de Haas(SdH)振荡具有三个特征频率F= F_0,F_1和F_2。在某些“神奇”磁场中,振荡的幅度会大大增强。导线横截面S可以与费米表面横截面S_F一起测量。
2005-06-03 cond-mat.mes-hall
Dynamics of a suspended nanowire driven by an ac Josephson current in an inhomogeneous magnetic field
本文研究了在非均匀磁场中,纳米线悬浮在电压偏置下形成超导弱连接的纳机电约瑟夫森结。我们发现,约瑟夫森电流和磁场之间的非线性耦合产生拉普拉斯力,诱导的纳米线的旋转运动。通过进行分析和数值分析,我们表明,在共振,旋转运动的幅相动力学呈现不同的制度,这取决于磁场的不均匀性的程度:时间无关,周期性和混乱。这些制度之间的过渡也进行了讨论。
2012-04-23 cond-mat.mes-hall
Stability of magnetic nanowires against spin-polarized current
在考虑偶极-偶极相互作用的情况下,从理论上研究了薄磁性纳米线基态磁化强度对纵向自旋极化电流的稳定性。临界电流,最小电流时的不稳定性的基态的发展,确定。临界电流的大小和形式的横向导线横截面的依赖关系被澄清。微磁学数值模拟证实了理论预测。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall
Effects of tilting the magnetic field in 1D Majorana nanowires
我们研究了磁场从平行方向倾斜对一维Majorana纳米线的影响。特别是,我们专注于马约拉纳零模式的存在条件,揭示了一个分析关系(正弦规则)之间的磁场方向相对于导线,其幅度和超导参数的材料。然后将研究扩展到纳米线的结,将其视为由两个均匀臂组成的磁性非均匀直纳米线。结果表明,它们的光谱可以用两个独立臂的光谱来解释。最后,我们研究了当臂长增加时,Majorana模的局域化是如何从结角处的磁界面转移到纳米线的末端的。
2015-07-17 cond-mat.mes-hall
Accessing nanotube bands via crossed electric and magnetic fields
研究了单壁扶手椅型碳纳米管在横向于管轴的相互正交的电场和磁场作用下的传导电子性质。我们发现,该领域引起的不对称的分散在右和左移动的电子沿管以及带相关的相互作用。我们预测,这样的纳米管系统将表现出自旋-带-电荷分离和带依赖的隧穿态密度。我们表明,在量子点的限制,字段用于完全调整的量子态的电子添加到纳米管。对于每个预测的影响,我们提供了与实验相关的示例和估计。
2009-12-25 cond-mat.mes-hall
High Kinetic Inductance Superconducting Nanowire Resonators for Circuit QED in a Magnetic Field
我们提出了基于NbTiN纳米线的超导微波频率谐振器。纳米线的小横截面使涡流的产生最小化,使得谐振器对磁场有弹性。测量的内在品质因数在$6$ T平面内磁场中超过$2\times 10^5$,在$350$ mT垂直磁场中超过$3\times 10^4$。由于它们的高特性阻抗,这些谐振器预计开发的零点电压波动的一个数量级大于标准的共面波导谐振器。这些特性使得纳米线谐振器非常适合于需要与具有小电偶极矩的量子系统强耦合并需要磁场的电路QED实验,例如单量子点和双量子点中的电子。
2015-11-05 cond-mat.mes-hall