Tunable electronic structure and stoichiometry dependent disorder in Nanostructured VO$_x$ films
我们提出并讨论了一种新颖的方法来合成无序纳米结构（NS）VO $_x$薄膜与控制化学计量和可调的电子结构。在这些NS薄膜中，原始的晶格对称性的大块钒氧化物被打破，原子排列在一个高度无序的结构。作为氧浓度的函数的化学计量依赖的障碍已被其特征在于通过原位X射线吸收近边结构（XANES）光谱识别的光谱指纹。结果表明，结构重排偏离八面体对称性与不同的共存无序相。基于所得到的化学计量比和NS粒子中的量子限制，NS膜的电子结构的调制也被讨论。我们证明了调制VO $_x$ NS膜的电子结构的可能性，该膜以受控的化学计量访问新的无序原子配置，提供了一个非凡的机会来匹配大量的技术应用。
2020-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Non-equilibrium Transport in dissipative one-dimensional Nanostructures
研究了一维耗散量子点阵列的非平衡输运性质。使用Keldysh形式主义，我们表明，点的耗散性质导致的空间变化的化学势，在无序的阵列，打破了不变性的电流，我，偏置反转。此外，阵列的纳米尺寸导致I的代数低温依赖性。最后，我们表明，局部库仑相互作用分裂点的电子能级，导致库仑阻塞，这是软化与增加耗散和阵列尺寸。
2010-06-09 cond-mat.mes-hall
Decoding the conductance of disordered nanostructures: a quantum inverse problem
获得分布在具有传感能力的纳米级器件上的无序杂质浓度的电导谱是一个明确定义的问题。然而，反过来做，即，单独从电导谱中提取关于散射体的信息不是一件容易的任务。在杂质存在的情况下，即使是先进的反转技术也会变得特别具有挑战性。这篇文章扩展了我们提出的能够使用电导谱提取纳米级传感设备的组成信息的方法的适用性。反演工具对电导谱进行解码，以产生导致谱中电导波动的紊乱的浓度和性质。我们提出了简单一维系统的方法，例如具有随机分布的delta函数和线性原子链的电子气。我们证明了该方法的通用性和鲁棒性，使用具有复杂电子结构的材料，如六方氮化硼，石墨烯纳米带和碳纳米管。我们还继续探索使用建议的反演工具的材料的亚晶格结构上的障碍的分布。
2021-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Hierarchical nanostructuring approaches for thermoelectric materials with high power factors
采用量子输运的非平衡格林函数方法研究了分级纳米结构材料的热电功率因子，包括电子与声学和光学声子的相互作用.我们描述了分层纳米结构的超晶格势垒或阱，结合量子点势垒或阱纳米夹杂物，以及在中间区域的空隙。我们表明，这些结构可以设计的方式，功率因数不仅在很大程度上是免疫的纳米结构特征的存在下，但在某些条件下，可以实现的好处，以及。有趣的是，我们表明，这些设计方法与电流的能量弛豫以及载流子散射是否受弹性或非弹性过程的限制有关。特别地，当纳米结构形成势垒时，功率因数可以在弹性散射条件下显著增强，而与纳米结构密度和势垒高度无关。然而，当非弹性散射过程占主导地位时，功率因数不可避免地降低。在纳米结构形成势阱的情况下，尽管略有下降，但在弹性或非弹性散射过程下，功率因数是相当有弹性的。这些纳米结构设计方法可以帮助打开新一代纳米结构热电材料的优化路径，不仅针对热导率的降低，而且同时提高功率因数。
2019-01-14 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium current and electron pumping in nanostructures
讨论了一种研究介观器件中非平衡态电子输运的数值方法。该方法是基于运营商的运动方程的解决方案，使用高效的切比雪夫时间传播技术。它的特殊之处是算子的传播时间向后。以这种方式，资源消耗与用于表示系统的状态的数量成线性比例。这使我们能够计算电流的非相互作用的电子在大型的一维，二维和三维的铅设备配置与时间相关的电压或电位。我们讨论的电子泵装置和无序系统，在那里我们发现瞬态行为，存在了很长一段时间，可以访问实验的方法和目前的结果的技术方面。
2009-08-25 cond-mat.mes-hall
Coupled structural and magnetic properties of ferric fluoride nanostructures: part II, a Monte-Carlo Heisenberg study
我们提出了一个纳米结构的氟化铁的磁结构的数值研究，使用Monte-Carlo-Metropolis模拟退火技术和经典的海森堡哈密顿与超交换角的依赖。参数根据实验结果进行调整，原子结构和拓扑结构取自同一系统中晶界的先前原子模型。我们发现了完美的反铁磁晶粒和晶界处的无序磁结构（类似于自磁），这与实验结果一致。最低的磁能和磁挫折率被发现是依赖于晶粒的相对取向差，即阳离子拓扑结构。通过模拟磁滞回线，我们发现磁化旋转在空间上是不均匀的。我们得出结论的模型可能的扩展。
2010-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Proximity Action theory of superconductive nanostructures
本文综述了一种研究无序正常超导（N-S）结构中超导邻近效应的新方法。该方法基于多电荷Keldysh作用量，适用于处理相互作用和涨落效应。作为该方法的应用，我们研究了在Cooper沟道中存在电子-电子相互作用的二维N-S系统的亚带电导和噪声。结果表明，在大尺度下的相互作用校正的奇异性导致Andreev电导的温度，电压和磁场的非单调依赖性。
2000-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhanced transport length of spin-helical Dirac fermions in disordered 3D topological insulators
本文通过量子输运实验证明Bi$_2$Se$_3$纳米带中自旋螺旋狄拉克费米子的各向异性散射使输运长度显著增强，在强无序下仍获得$l_\textrm{tr}/l_\textrm{e}\approx8$的大比值，表明降低体掺杂后自旋翻转长度有望达到微米量级。
2016-01-21 cond-mat.mes-hall
Size induced metal insulator transition in nanostructured Niobium thin films: Intragranular and intergranular contributions
随着平均晶粒尺寸的元素Nb的纳米结构薄膜中的减少，我们观察到一个系统的交叉从金属到弱绝缘行为。在绝缘相的电阻率的温度依赖性的分析清楚地表明存在两个不同的激活能对应于颗粒间和颗粒内的运输机制。虽然高温行为主要是由晶界散射的传导电子，离散的能级的效果，由于量子限制显示在低温下。我们发现，在晶界处的能垒是成比例的很大程度上无序的晶粒间区域的宽度，这增加了晶粒尺寸的减小。由于晶界处能隙的打开，纳米Nb发生金属-绝缘体转变的临界晶粒尺寸约为8 nm，相应的晶界宽度约为1.1 nm。
2006-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Comparison of electron and phonon transport in disordered semiconductor carbon nanotubes
碳纳米材料作为未来电子学的候选材料，其电荷和热导率是最重要的参数。本文采用原子论格林函数方法研究了长半导体碳纳米管（CNTs）中Anderson型无序对电子电荷电导率和晶格热导率的影响。电子和声子传输分析作为无序纳米结构的长度的函数。计算了不同长度下的热导率随温度的变化。作为长度的无序设备的函数的传输概率的分析表明，具有不同能量的电子和声子显示不同的传输制度，即准弹道，扩散和本地化制度共存。根据这些结果，我们讨论了半导体器件在电子应用中的发热问题。
2013-10-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Absolutely continuous energy bands and extended electronic states in an aperiodic comb-shaped nanostructure
在紧束缚框架下研究了梳状Fibonacci纳米结构模型中的电子本征态和量子输运性质。在Fibonacci链上附加周期线性链，使其具有非周期梳的形状，利用格林函数技术分析了附加周期线性链对Fibonacci链通常Cantor集能谱的影响.一个特殊的相关性与斐波那契链的耦合和斐波那契链的原子间耦合的结果在一个戏剧性的触发碎片康托集能谱成多组连续的子带的扩展本征态。结果是有效的，即使是一个无序的梳，原来是一个罕见的例外，传统的安德森局域化问题。因此，可以在期望的能量范围内选择性地进行电子输运。这种连续子带的数目和宽度可以通过调节侧耦合周期线性链中原子位置的数目来容易地控制。这给了我们一个范围，提出这样的非周期性纳米结构作为潜在的候选人，为未来的能量选择性纳米级过滤设备。
2014-01-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
The visual appearances of disordered optical metasurfaces
纳米结构材料是近年来出现的一种很有前途的材料外观设计方法。研究主要集中在通过波干涉产生结构色，而忽略了构成物体视觉外观的其他重要方面，例如镜面反射和漫反射的各自权重，物体宏观形状，照明和观看条件。在这里，我们报告的潜力无序光学超颖表面利用视觉外观。我们开发了一个多尺度建模平台，用于在现实环境中预测渲染由超表面覆盖的宏观物体，展示了纳米级共振和介观干涉如何用于光谱和角度形状反射光，从而在宏观尺度上产生不寻常的视觉效果。我们用肉眼观察到的宏观物体和厘米级样品的逼真合成图像验证了这一特性。这一框架在美术和应用视觉艺术的许多分支中开辟了新的视角。
2022-12-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Tailoring giant quantum transport anisotropy in disordered nanoporous graphenes
本文通过大规模量子输运模拟证明，纳米多孔石墨烯中的电学各向异性不仅对无序具有鲁棒性，还可被无序显著增强，为系统化设计高效量子器件提供了新思路。
2023-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modeling Electronic Quantum Transport with Machine Learning
提出了一种求解一维纳米结构电子量子输运方程的机器学习方法。计算无序系统的传输系数，为机器提供训练和测试数据集。该系统的表示编码能量以及几何信息来表征无序配置之间的相似性，而欧几里德范数被用作相似性的度量。样本外预测的误差随着训练集的大小而系统地减小，从而能够准确和快速地预测新的传输系数。我们的模型捕捉干扰现象的复杂性的显着表现，进一步支持其在处理波动性质的运输问题的可行性。
2014-01-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Low-Temperature Heat Transport under Phonon Confinement in Nanostructures
针对纳米结构中声子受限导致低温传热标准模型失效的问题，提出一种可集成于双温模型的计算方法，揭示声子限制显著降低热容并减缓传热，经NbTiN超导纳米器件实验验证，为低温器件的材料与微结构工程优化提供指导。
2024-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhancing thermoelectric properties of isotope graphene nanoribbons via machine learning guided manipulation of disordered antidots and interfaces
在纳米尺度上的结构操纵打破了不同能量载流子传输特性之间的内在关联，实现了高热电性能。然而，纳米材料设计中的耦合多功能（声子和电子）输运使得热电性能的优化具有挑战性。机器学习为自由度大的纳米结构设计带来了便利。在这里，我们进行了全面的热电优化同位素扶手椅型石墨烯纳米带（AGNRs）的antidots和接口相结合的格林函数方法与机器学习算法。在非周期同位素超晶格的界面处，通过反点操作获得了最佳的AGNR，ZT为0.894，是原始结构的5.69倍。通过机器学习提出的最佳结构提供了物理见解，即碳-13原子倾向于形成垂直于载流子输运方向的连续界面势垒，以抑制声子通过同位素AGNR的传播。反点效应比同位素替代更能有效地改善AGNR的热电性能。所提出的方法将能量载体输运性质分析与机器学习算法相结合，为增强低维纳米材料的热电性质以及探索和获得非直观的物理见解提供了高效的指导。
2022-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Resonant phonons: Localization in a structurally ordered crystal
本文提出通过在晶体中引入本征声子纳米谐振器实现确定性声子局域化的新机制，并通过全硅纳米柱膜的分子动力学模拟验证其在设计频率处具有显著空间局域化和最小能量交换，优于安德森局域化。
2024-09-19 cond-mat.mes-hall
Suppression of coherent thermal transport in quasiperiodic graphene-hBN superlattice ribbons
纳米结构超晶格由于其物理性质的可调性，是一种很有前途的新型电子器件材料。周期性超晶格由于在材料之间的边界处的相长波干涉而促进了相干声子的热输运。然而，通过调节超晶格周期，可以诱导从相干到非相干输运状态的交叉。我们最近观察到这种交叉周期性石墨烯-氮化硼纳米带的长度增加的个别域。在一般情况下，输运性质占主导地位的平移对称性和非常规对称性的存在导致不寻常的输运特性。在这里，我们进行非平衡分子动力学模拟研究声子热输运的石墨烯-hBN超晶格以下的斐波那契准周期序列，其中周期性和无序结构之间的。我们的模拟表明，准周期性可以抑制这些超晶格中的相干声子热输运。这种行为与随着斐波那契代的增加，每个晶胞的界面数量增加有关，阻碍了沿着超晶格的声子相干性。石墨烯-hBN超晶格中的相干热传输的抑制使得能够在纳米尺度下对热传导进行更高程度的控制，并且显示出在新型热管理器件的设计中的应用潜力。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
