Paving Spin-Wave Fibers in Magnonic Nanocircuits Using Spin-Orbit Torque
最近的研究表明，磁性纳米结构中的畴壁可以作为紧凑、节能的自旋波波导，用于构建磁振子器件，这些磁振子器件被认为是克服当今CMOS技术的挑战和瓶颈的有希望的候选者。然而，将长条畴壁压印到磁性纳米线中仍然是一个挑战，特别是在弯曲的几何形状中。在这里，通过微磁学模拟，我们提出了一种方法写入带畴壁弯曲的磁性纳米线使用自旋轨道扭矩。我们采用Y形磁性纳米结构以及S形磁性纳米线来演示注入过程。此外，我们验证了Y形的纳米结构，纳入条带畴壁可以作为优越的自旋波多路复用器，并且可以可控地操纵沿每个管道的自旋波传播。这种基于条形畴壁的自旋波多路复用器有望成为磁振子自旋电子学中的关键信号处理器件。
2017-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manipulation of the magnetic configuration of (Ga,Mn)As nanostructures
我们研究了由（Ga，Mn）As制备的L形纳米结构的磁性反转。由于光刻图案化导致的应变弛豫导致每个臂具有单轴磁各向异性。我们的分析证实，磁反转发生通过相干旋转和畴壁传播的组合与畴壁位于在磁滞回线的中间阶段的设备的角落。从我们的分析中可以提取畴壁能量。这样的器件已经在电流诱导的畴壁运动的研究中找到了实现，并且具有作为非易失性存储器元件的应用的潜力。
2009-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman Enhancement in Bowtie-Shaped Aperture-Particle Hybrid Nanostructures Fabricated with DNA-Assisted Lithography
该研究利用 DNA 辅助光刻制备银质领结颗粒与孔径对准的杂化 SERS 衬底，并通过实验和 FDTD 模拟验证其可实现四倍拉曼增强、抑制背景并引入额外共振。
2023-02-02 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Magneto-resistive memory in ferromagnetic (Ga,Mn)As nanostructures
我们展示了一种新的磁阻效应，出现在光刻成形，三臂纳米结构，铁磁（Ga，Mn）As层制造。这种效应与结构中不同臂对之间的磁畴壁的重排有关，揭示了零场电阻对先前施加的磁场方向的依赖性。这种效应可以允许设计具有独特开关和存储特性的器件。
2006-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Calculation of coercivity of magnetic nanostructures at finite temperatures
我们报告了一个有限温度微磁学方法（FTM），允许计算任意形状的磁性纳米结构的矫顽场在纳秒到几年的时间尺度。在求解由过渡态理论导出的非线性方程的基础上，不需要任何自由参数，直接求解Landau-Lifshitz-Gilbert方程，得到了矫顽场。该方法适用于磁性结构，其中磁性由一个热激活反转或成核过程确定。该方法与实验获得的磁性纳米结构的矫顽场表现出很好的一致性，并提供了更深入的理解的机制。
2011-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Self-assembled ErSb nanostructures of tunable shape and orientation: growth and plasmonic properties
自组装，半金属ErSb单晶纳米结构，分子束外延生长，嵌入在半导体GaSb矩阵。各种纳米结构的形成、演化和取向，包括球形纳米颗粒、细长纳米棒、沿表面法线取向的八角形纳米线和在生长平面中取向的纳米线，简单地由Er分数控制。等离子体性质的半金属/半导体复合材料的特征在于和量化的三个偏振分辨光谱技术，跨越超过三个数量级的频率从100 GHz到300太赫兹。纳米结构的尺寸、形状和取向的影响通过偏振敏感响应来表征，并通过Maxwell-Garnett有效介质理论来建模。
2013-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Shape transition in ZnO nanostructures and its effect on blue-green photoluminescence
我们报告说，通过化学途径合成的ZnO纳米结构在~ 20 nm处经历了从球形到六边形形态的形状转变，从而改变了蓝绿色发射的光谱成分。球形纳米晶体（尺寸范围为11 - 18 nm）显示出在555-564 nm范围内的发射，并且随着尺寸增加，发射向更长的波长偏移。另一方面，棒状和六角形片晶（尺寸范围20-85 nm），其是形状转变后的平衡形态，在465-500 nm附近显示出发射，并且随着尺寸的增加，其向较短波长偏移。形状转变也导致系统中的微观应变的松弛。我们的分析表明，可见光发射起源于缺陷层的纳米结构表面上的形状转变的影响。蓝绿色发射的光谱分量的变化的形状的变化已被解释为所产生的频带弯曲由于耗尽层在较小的球形颗粒中，这是不存在的较大的颗粒与平面。
2008-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Local optical spectroscopy of semiconductor nanostructures in the linear regime
本文提出了一种计算半导体纳米结构中激子{ \it局域}吸收谱的理论方法。使用密度矩阵的形式主义，我们推导出一个微观的非局域磁化率的表达，无论是在线性和非线性制度，其中包括一个三维的电子量子态和库仑相互作用的描述。非局部磁化率的知识使我们能够计算出一个适当定义的局部吸收功率，这取决于电-磁场分布。我们报告明确计算的局部线性响应的激子限制在单个和耦合的T形量子线与现实的几何形状和组成。我们表明，显着的相互作用的电子-空穴波函数的干涉效应诱导的空间分辨光谱，特别是在耦合纳米结构的新功能。当电磁场的空间延伸与激子玻尔半径相当时，必须考虑库仑效应对局部光谱的影响，以便正确分配所观察到的特征。
2000-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional characterization of three-dimensional magnetic bubbles in Fe$_3$Sn$_2$ nanostructures
我们报告了可果美铁磁体Fe $_3$ Sn $_2$纳米结构中纳米磁性物体的微分相衬扫描透射电子显微镜（TEM）。该技术可以直接检测聚焦电子束的偏转角度，从而允许通过洛伦兹透射电子显微镜成像清楚地识别两个磁性物体的真实磁性结构，包括Fe $_3$ Sn $_2$中的三环和复杂的拱形涡旋。基于真实材料特定参数的数值计算很好地再现了实验结果，表明磁性物体可以归因于两种类型的复杂三维（3D）磁skyrmion气泡的积分磁化深度调制自旋扭曲。利用高分辨率TEM获得的磁位形以前通常被认为是二维（2D）磁性物体。我们的研究结果意味着低估的三维磁结构的整体磁化的重要性，在二维TEM磁性表征。
2022-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Crystallographic Characterization of Black Phosphorene and Its Application in Nanostructures
二维材料领域的核心问题是当材料在纳米尺度上以不同的边缘几何形状图案化时，材料的行为如何。由于褶皱结构中固有的各向异性，黑色磷烯纳米结构可以具有更多种类的边缘几何形状。在这里，我们提出了一个全面的二维平面晶体学表征磷烯均匀的手征矢量（角），从中发现一种新的类型的边缘原子配置，斜坡边缘几何。磷烯纳米带（PNR）的斜坡边缘，像以前注意到锯齿形和斜扶手椅PNR，也拥有有趣的双重简并边缘状态。这三个边缘方向，加上没有边缘态的斜锯齿和扶手椅方向，将磷烯分成四个区域，每个区域的电子性质都不同。此外，对于沿任何可能方向切割的PNR，通过考虑结构中的z方向，其是否具有边缘状态取决于沿边缘的周期性类锯齿形态。此外，我们提出了一种基于PNR的z形均匀结，尺度为$\sim$ 100 nm，其中两个PNR电极之间的中心散射区域是具有各种边缘形貌的PNR段的磷烯量子点（PQD）。有趣的是，计算的结电导敏感地依赖于中心PQD边缘态，边缘态在费米能级附近呈现共振振荡平台，否则由于边缘态的缺失，电子输运受阻.值得注意的是，振荡峰的数量与沿着PQD边缘的电子数完全匹配，因为类电子边缘的离散能级提供了电子的传输通道。所得结果可推广到VA族二维材料，用于观察纳米结构的电子性质。
2019-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-Enzymatic Glucose sensing properties of NiO nanostructured flower decorated Exfoliated Graphite Electrodes
Indian Institute of Technology Jodhpur（印度焦浦理工学院）；Indian Institute of Technology, Ropar（印度罗帕尔理工学院）
本研究通过NiO纳米花装饰展开石墨电极实现了高灵敏度和选择性的非酶葡萄糖检测，灵敏度达304.12微安/毫摩尔/平方厘米，检测限为100微摩尔。
2026-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultraviolet interband plasmonics down to the vacuum UV with ultrathin amorphous silicon nanostructures
研究证明超薄非晶硅纳米结构可在100–300 nm直至真空紫外波段产生带间等离子体共振，并据此设计波长与偏振选择性吸收体。
2025-06-07 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Effect of bombarding steel with Xe$^+$ ions on the surface nanostructure and on pulsed plasma nitriding process
钢（AISI 316 L和AISI 4140）的表面形态和潜在的晶间晶粒应变的修改，由于脉冲$^+$离子轰击后，影响脉冲等离子体渗氮工艺的氮扩散。离子轰击诱导规则的纳米图案并增加材料表面的粗糙度。惰性气体轰击引起的应变在比射弹停止距离大几个数量级的深度处观察到。预轰击样品显示出在氮化层中形成的特殊显微组织，改变了深度硬度分布。与奥氏体不锈钢脉冲等离子体渗氮工艺中通常获得的双层渗氮层不同，脉冲$^+$预轰击处理导致单一的厚致密层。在氮化预轰击的AISI 4140钢中，扩散区显示长的氮化铁针状沉淀物，而在非预轰击的样品中，更细的沉淀物分布在材料中。
2014-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Specimen preparation for atom probe tomography analysis of complex multifunctional nanoparticles and nanostructures: state-of-the-art and challenges
本文综述了利用共电沉积法制备复杂多功能纳米颗粒和纳米结构APT样品的现状，指出其面临的挑战并提出改进方案以提高测量产率，从而优化功能纳米材料性能。
2025-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Force Microscopy Imaging Using Geometrically Constrained Nano-Domain Walls
通过使用聚焦离子束光刻修改标准商业磁力显微镜（MFM）探针来定制域壁探针（DW探针）。研磨掉来自探针的过量磁性涂层，在探针顶点的一面上留下V形纳米结构。由于纳米结构的形状各向异性，这种探针具有四种可能的磁状态，这取决于沿着V形的每个臂的磁化方向。相反极性的两个状态的特征在于存在的几何约束DW，钉扎在角落的V形纳米结构。在其他两种状态下，磁化曲线的角落与相反的手征。电子全息研究，数值模拟的支持下，表明一个强大的杂散场从钉扎DW发出，而一个弱得多的杂散场产生的卷曲配置。使用原位MFM，我们表明，DW探头的磁化状态可以很容易地通过施加外部磁场控制，从而证明这种类型的探头可以用作具有低或高杂散磁场强度的可切换工具。我们证明，DW-探头能够采集磁图像与样品磁化的干扰可以忽略不计，类似于商业低矩探头，但具有更高的磁对比度。此外，卷曲状态下的DW探针提供了关于样品磁化的平面内分量的补充信息，这是标准方法无法实现的，并且提供了关于杂散场的附加信息，例如，当对DW成像时。
2018-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Three dimensional vectorial imaging of surface phonons
虽然声子和它们的相关性质已经在块体材料中得到了全面的研究，但对纳米级物体表面声子的透彻理解仍然是难以捉摸的。使用光子或电子的红光成像方法存在，可以将这些振动激发映射到单个原子尺度。然而，到目前为止，还没有技术能够直接揭示纳米结构物体的声子电磁态密度的完整三维矢量图。在扫描透射电子显微镜中使用高度单色化的电子束，我们可以将来自纳米级MgO立方体的不同声子签名可视化为束位置、能量损失和倾斜角的函数。的振动响应被描述在定义良好的本征模式，并被用来断层重建的声子表面场的对象，揭示了传统的映射不可见的效果。表面声子的应用主要依赖于电磁场的空间和矢量形状，强烈影响材料的光学，热和电子行为。因此，这种3D信息有望在纳米级物理现象的新见解，是非常宝贵的纳米结构的设计和优化迷人的新用途。
2020-12-18 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Nanomagnonic waveguides based on reconfigurable spin-textures for spin computing
作为一种新兴的信息处理技术，磁光学的发展势头越来越大。自旋波的波动特性和焦耳热自由传播，为基于集成磁振子电路的高效模拟计算平台提供了希望。微型化是一个关键问题，但到目前为止，只有少数的例子，操纵的自旋波的纳米结构已被证明，由于定制的纳米磁性与传统的制造技术的困难。在这封信中，我们展示了一个前所未有的程度的控制在纳米级的自旋波的操纵，通过使用图案化的可重构自旋纹理。通过空间和时间分辨的扫描透射X射线显微镜成像，我们提供了直接的证据，在任意形状的纳米磁性波导图案化的畴壁的基础上，传播自旋波的沟道和转向，不需要外部磁场或电流。此外，我们展示了一个原型的纳米磁电路的基础上，两个会聚波导，允许可调的空间叠加和相互作用的限制自旋波模式。
2017-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Half-Metallic Graphene Nanoribbons
电流可以在一类称为半金属的材料中完全自旋极化，这是由于具有一个自旋取向的电子的金属性质和具有另一个自旋取向的电子的绝缘性质共存。这种不同自旋的不对称电子状态已经在一些铁磁金属中被预测过-例如，Heusler化合物-并且首次在锰钙钛矿中观察到。考虑到利用这种性质实现基于自旋的电子学的潜力，人们已经做出了大量的努力来寻找半金属材料。然而，有机材料在这方面几乎没有研究，即使碳基纳米结构对未来的电子器件具有重大的希望。在这里，我们预测半金属在纳米尺度石墨烯带通过使用第一性原理计算。我们表明，这种现象是可实现的，如果在平面内均匀的电场施加在石墨烯纳米带的锯齿形的边缘，并且它们的磁性可以通过外部电场控制。这些结果不仅对固体中电场与电子自旋自由度之间的相互作用具有科学意义，而且还可能为探索基于石墨烯的纳米尺度自旋电子学开辟新的途径。
2006-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic Layer Deposition of Yttrium Iron Garnet Thin Films for 3D Magnetic Structures
本研究首次通过原子层沉积技术，利用超循环方法结合Fe₂O₃和Y₂O₃二元层并退火，成功制备了高质量YIG薄膜，为三维磁性纳米结构的实验研究提供了理想方法。
2022-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Orbital Textures and Interferometers by Nanoscale Geometric Design of Quantum Rings with Orbital Rashba Coupling
我们推导出一个有效的连续介质模型来描述电子在弹道一维弯曲纳米结构中的传播，该纳米结构的特点是由于具有$d-$轨道对称性的局域电子态、原子自旋-轨道耦合和轨道Rashba耦合而引起的自旋-轨道自由度的强烈相互作用.我们演示了如何一个平面的不均匀的空间曲率的纳米通道可以产生通过循环上相应的布洛赫球表示的自旋和轨道纹理。特别是，我们采用了典型的情况下，一个椭圆形的量子环，以探讨在低能量的电子输运的几何形状的作用。我们发现，在这个政权的自旋和轨道纹理表现出相等的绕组周围的径向或面外方向。值得注意的是，自旋和轨道绕组不仅可以通过修改纳米级形状来调整，就像自旋Rashba效应一样，还可以通过电子门控改变电子密度。我们表明，纹理的存在与图案的几何Aharonov-Anandan阶段内的量子环内的一个周期中获得。此外，不同于单带Rashba耦合纳米环，电导的操纵可以通过电子密度变化来实现，并且间接地通过反转不对称相互作用的强度的变化来实现。
2019-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
