First Principle-based Analysis of Single-Walled Carbon Nanotube and Silicon Nanowire Junctionless Transistors
由硅制成的无结晶体管以前已经通过实验和模拟得到了证明。无结器件不需要制造突变的源极-漏极结，因此可以更容易地在侵蚀性几何形状中实现。在本文中，我们探讨了一个类似的架构，积极规模的设备与掺杂的碳纳米管（CNT）组成的通道。研究了n型和p型掺杂的栅全包围（GAA）场效应晶体管（FET）结构。基于CNT的无结FET的电流-电压特性和亚阈值特性与具有可比尺寸的无结硅纳米线（SiNW）FET进行比较。尽管CNT沟道的导通电流较高，但由于CNT带隙较小，与硅器件相比，器件特性较差。
2013-03-15 cond-mat.mes-hall
Magnetization distribution and domain wall dynamics in nanotube with surface anisotropy
通过数值模拟确定了纳米管或纳米线表面附近的磁化振荡周期，该周期受表面磁各向异性的影响，是纳米线几何形状和材料参数的函数。在外加磁场中，头对头畴壁沿纳米线轴向的静止运动可以观察到跳跃模式。发现跳跃模式下畴壁的平均速率比不存在表面各向异性时畴壁的稳态速度小几倍。
2016-04-12 cond-mat.mes-hall
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
Nonstoichiometric titanium dioxide nanotubes with enhanced catalytical activity under visible light
发现在具有450 nm波长的可见光的作用下将丙酮氧化成二氧化碳期间形成的纳米管二氧化钛膜的催化活性比标准二氧化钛（Degussa P25）高约2倍。纳米管薄膜生长的钛箔的阳极氧化使用的原始技术。漫反射光谱的薄膜是由于在可见光谱的增强活性的非化学计量的二氧化钛的纳米管膜和钛箔基板之间的界面附近。
2019-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
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
Revealing trends in catalytic activity of adatoms for hydrogen adsorption on carbon: a case study of graphene and carbon nanotube
Montanuniversität Leoben（莱奥本矿业大学）
本研究通过分子动力学模拟揭示了不同元素吸附原子对石墨烯和碳纳米管氢气吸附性能的影响，发现II组元素和轻元素在氢气储存中有显著优势。
2025-09-14 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
Properties of Electrodeposited Molybdenum Disulfide on Zinc Oxide and Zinc Oxide/Zinc Sulfide Nanowires
本研究开发3步法合成纳米线异质结构催化剂，通过能带对齐和形貌优化显著提升了HER催化性能。
2025-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Hopping Conduction in Disordered Carbon Nanotubes
我们报告电传输测量个别无序碳纳米管，催化生长在纳米多孔阳极氧化铝模板。在生长和退火类型的纳米管中，低场电导显示为exp[-（T_{0} /T）^{1/2}]对温度T的依赖性，表明跳跃传导是主要的输运机制，尽管具有不同的无序相关系数T_{0}。低温电导的场依赖性表现为exp[-（xi_{0} /xi）^{1/2}]，在足够低的T下具有高的电场xi。最后，退火和未退火的纳米管在低T = 1.7K下都表现出弱的正磁阻。与理论的比较表明，我们的数据是最好的解释库仑隙可变范围跳跃传导，并允许提取的无序依赖的本地化长度和介电常数。
2006-10-26 cond-mat.mes-hall
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
Ultrasensitive Detection of Majorana Fermions via Spin-based Optomechanics with Carbon Nanotubes
我们提出了一种新的光学方法来检测Majorana费米子在半导体纳米线的两端通过耦合到一个电子自旋捕获在碳纳米管谐振器的控制下的强泵浦场和弱探测场。通过控制悬浮碳纳米管中的自旋-机械耦合，可以很容易地从探针吸收光谱中测量出Majorana费米子与碳纳米管中自旋的耦合强度以及Majorana费米子的衰减速率.该方案在全光控马约拉纳费米子量子计算和量子信息处理中具有良好的应用前景。
2013-06-18 cond-mat.mes-hall
Thermally and Molecularly Stimulated Relaxation of Hot Phonons in Suspended Carbon Nanotubes
研究了悬浮的金属单壁碳纳米管（SWNTs）在真空、不同气体和不同温度下的高偏压电输运特性。结果表明，悬浮纳米管中的非平衡光学声子效应随着环境温度的升高而减弱。悬浮单壁碳纳米管周围的气体分子有助于热声子的弛豫，并提供增强的电流沿纳米管流动。冻结在悬浮的单壁碳纳米管上的二氧化碳分子固体淬灭了非平衡声子效应。强烈的环境效应对纳米管中的高电流传输的发现对于一维纳米线的高性能纳米电子学应用是重要的。
2006-01-07 cond-mat.mes-hall
Self-assembly of carbon-nanotube-based single electron memories
我们展示了基于碳纳米管场效应晶体管的单电子存储器的圆片级集成的一个完整的自组装过程。首先，基于热灯丝辅助化学气相沉积技术的干自组装允许碳纳米管在预定义的催化电极上的局部生长和原位电连接。半导体碳纳米管的集成产率可以超过50%。其次，通过化学功能化，湿自组装将单个30 nm直径的金珠附着在纳米管附近。磁珠充当存储器存储节点，而工作在亚阈值区的cnfet是具有指数增益的静电计。在50 K以下，某些功能化晶体的传输特性表现出高度可重复的滞后阶跃，其高度可达电流的十倍。电容的评估证实，这些电流阶跃源自珠和纳米管之间的单电子转移，在1.5K下的时间保留超过550 s。
2006-06-26 cond-mat.mes-hall
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
Superconducting diamagnetic fluctuations in ropes of carbon nanotubes
我们报告了大量的单壁碳纳米管的纯化绳低温磁化强度测量。尽管由于样品中仍然存在小的铁磁催化颗粒而产生大的超顺磁性贡献，但在低温（$T < 0.5K$）和低磁场（$H < 80 Oe$）下，可检测到抗磁性信号。这种低温抗磁性可以解释为碳纳米管绳中的迈斯纳效应，之前已经从输运测量中显示出超导性。
2005-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mysterious Role of Cap Configuration in Single-Walled Carbon Nanotube Catalytic Growth
Jiangsu University（江苏大学）
本研究提出一种追踪五边形位移的算法来确定单壁碳纳米管新生碳帽的手性，揭示了帽拓扑与催化剂曲率诱导的双重形变影响形成能，阐明了帽演化机制并为手性可控合成奠定理论基础。
2025-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ballistic transport and electrostatics in metallic carbon nanotubes
通过求解弹道情况下的格林函数和静电学方程，自洽地计算了金属碳纳米管线中的电流和静电势降。大约十分之一的施加电压降通过纳米线的主体，与这里考虑的长度无关。剩余的十分之九的偏置在触点附近下降，从而产生非线性的电位降。纳米管中心处的电场随长度（L）的缩放比1/L（大致为$1/L^{1.25-1.75}$）快。在室温下，大直径碳纳米管的低偏压电导大于$4e^2/h$，这是由于碳纳米管占据了不相交的子带。讨论了非交叉子带中由于透射齐纳隧穿引起的电导随偏压变化的物理过程。
2005-03-31 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
Pt-based nanowire networks with enhanced oxygen-reduction activity
通过对共溅射Pt-Al或Pt-Y-Al薄膜进行去合金化处理，在氧化钇稳定的氧化锆电解液上制备了Pt-Al和Pt-Y-Al薄膜电极。Al从Pt合金化合物中的选择性溶解导致形成具有低于25 nm的平均分支厚度和低于35 nm的孔截距长度的高度多孔的纳米线网络。在高温（598-873 K）下，在微型固体氧化物燃料电池装置中分析了所得电极的氧还原能力。在这里，我们证明了这些纳米多孔薄膜在催化活性和热稳定性方面优于“最先进的”燃料电池电极。在648 K下测量，纳米多孔Pt电极表现出比常规Pt电极高13倍的交换电流密度。它示出，这些Pt电极的增强的催化活性是通过由于添加钇作为三元组分的材料d-带的工程实现的。
2014-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Anomalous heat conduction in a carbon nanowire: Molecular dynamics calculations
采用分子动力学方法研究了一种准一维材料--有限长碳纳米线（CNW）插入单壁碳纳米管（SWNT）中的热传导问题。结果表明，碳纳米线的热导率$κ$在室温下很高，且随着碳纳米线链长的增加，热导率的发散性增大。
2007-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
Field emission properties of as-grown multiwalled carbon nanotube films
多壁碳纳米管已经通过乙烯催化化学气相沉积产生，并用于通过膜过滤制造厚且致密的独立膜（“巴基纸”）。用高真空原子力显微镜研究了巴基纸的场发射特性，并以标准金属悬臂梁作为阳极收集样品发射的电子。Buckypapers显示了一个有趣的线性相关的福勒-诺德海姆图证明其适合作为发射器。通过在亚微米区域精确调节针尖-样品距离，我们发现场增强因子不受距离变化的影响，直到2um。最后，对电流稳定性的研究表明，强度约为3.3 *10-5A的场发射电流在几个小时内保持非常稳定（波动在5%以内）。
2011-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale atomic waveguides with suspended carbon nanotubes
我们提出了一种实验上可行的实现一维超冷原子气体在纳米磁波导由单双钳悬浮碳纳米管形成。我们发现，所有常见的退相干和原子损失机制都很小，保证了陷阱的稳定运行。由于碳纳米管中极大的电流密度在空间上是均匀的，我们提出的架构可以克服原子云碎片化的问题。添加第二纳米线允许创建具有适度隧穿势垒的双阱电势，这对于隧穿和干涉实验是期望的，具有隧穿距离在纳米范围内的优点。
2005-11-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Why do nanotubes grow chiral?
碳纳米管（CNT）具有巨大的技术潜力。只有当人们以实际的方式控制CNT手性时，才能利用它，CNT手性是管状碳拓扑结构的特征，它支配着CNT的所有性质-电子，光学，机械。在过去十年中，催化生长的实验一再揭示了对最小手性（近扶手椅）CNT的令人费解的强烈偏好，挑战了任何现有的假设，并将手性控制变得更加诱人，但却使其难以理解。在这里，我们结合CNT/催化剂界面热力学与动力学生长理论表明，不寻常的近扶手椅峰出现从两个对立的趋势：精力充沛的偏好对非手性CNT/催化剂界面与更快的增长手性CNT。这种狭窄的分布与简单函数x*exp（-x）的峰值行为密切相关。
2014-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
A Semi-Grand Canonical Kinetic Monte Carlo study of Single-Walled Carbon Nanotubes growth
本文通过半巨正则动力学蒙特卡罗模拟建立模型，研究单壁碳纳米管手性选择性生长的机制，揭示了界面能量与生长速率的非单调关系，并确定了实现高手性选择性的条件。
2021-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Reduction of Hysteresis for Carbon Nanotube Mobility Measurements Using Pulsed Characterization
我们描述了一种脉冲测量技术，以抑制滞后的碳纳米管（CNT）器件测量在空气中，真空中，并在很宽的温度范围（80-453 K）。改变栅极脉冲宽度和占空比探针的弛豫时间与附近的CNT的电荷捕获，发现是高达0.1-10秒的范围。电压脉冲之间较长的关断时间可实现CNT迁移率的一致、无干扰测量。还描述了电荷捕获和弛豫的隧穿前沿模型，表明SiO2上CNT的陷阱深度可达4-8 nm。脉冲测量也将适用于其他纳米级器件，如石墨烯，纳米线和分子电子学，并可以使探测陷阱弛豫时间在各种材料系统界面。
2010-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Oxygen Reduction Activity of Carbon Nitride Supported on Carbon Nanotubes
燃料电池提供了燃烧化石燃料的替代方案，但使用铂作为催化剂，其昂贵且稀缺。廉价的替代催化剂可以使燃料电池成为绿色能源领域的有力竞争者。一类有前途的电化学氧还原催化剂是含铁的纳米结构氮掺杂碳。这些年来，这种N掺杂碳的催化活性大大提高，使工业应用更加接近。化学计量的氮化碳粉末仅在最近几年才被观察到。它的氮含量高达57%，因此是一种非常有趣的材料。氮化碳的电化学活性已经被探索，证实铁不是4电子氧还原的必要成分。在这里，我们在碳纳米管载体上合成氮化碳，并对其进行高温处理，以增加表面积和导电性。研究结果揭示了氧还原的机理，并显示了碳纳米管负载的氮化碳作为催化剂在燃料电池中替代铂的潜力。
2012-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origin of conductivity cross over in entangled multi-walled carbon nanotube network filled by iron
一个现实的运输模型显示之间的相互作用的跳跃运输的铁填充纠缠的多壁碳纳米管（MWNT）的外壳和通过管的内部部分的扩散运输，作为填充百分比的函数，开发。该模型是基于低温电阻率和磁阻（MR）测量。在低温下的电导率显示出从Efros-Shklovski（E-S）可变范围跳跃（VRH）到Mott VRH的交叉，在相邻管之间的3维（3D）中，随着MWNT中的铁重量百分比从11%增加到19%。在跳跃制度的MR是强烈依赖于温度以及磁场，并显示出积极和消极的迹象，这是讨论的波函数收缩和量子干涉效应，分别。铁的百分比从19%到31%的进一步增加给出了从Mott VRH到3D弱局部化（WL）的电导率交叉。这种变化归因于在纳米管的核心处形成长的铁纳米线，这在最低测量温度下产生长的退相长度（例如30 nm）。虽然该网络中的整体输运由3D WL模型描述，但表示为L_phi ~T^-0.3的非弹性散射长度的弱温度依赖性表明，由于在管内部形成长Fe纳米线，网络中可能存在一维通道，这可能在随机结构中引入对齐。
2011-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrahigh convergent thermal conductivity of carbon nanotubes from comprehensive atomistic modeling
一维纳米结构（如纳米管和纳米线）中的异常热传输是凝聚态和统计物理学中广泛争论的问题，实验和模拟中的证据相互矛盾。使用一个全面的建模方法，包括晶格动力学和分子动力学模拟，我们证明了无限长的限制（10，0）单壁碳纳米管的热导率是有限的，但这个限制只达到宏观长度由于热声子平均自由程几毫米。我们的计算表明，该系统在室温下极高的热导率是由量子效应决定的。模态分析表明，发散性质的热导率，在一维模型系统中观察到的，被抑制在碳纳米管的非谐散射通道提供的弯曲和光学模式与偏振在垂直于运输方向的平面。
2021-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Single Carbon Nanotube--Superconductor Entangler: noise correlations and EPR states
我们提出了一种实现固态纳米结构电子纠缠器的设备。它由一个单壁碳纳米管组成，两端连接到正常状态的电极，中间部分耦合到超导纳米线。这样的装置作为电子分束器，用于来自超导体的相关电子。我们首先表明，它可以用来检测积极的（玻色子-类）噪声相关的费米子系统。此外，它还为分裂器的两个臂中的纠缠电子提供了一个源。为了产生纠缠电子态，我们提出了两种基于自旋和能量滤波器的方案。它分别由铁磁垫和定义量子点的静电门系统组成。该装置的制造需要最先进的纳米纤维技术、碳纳米管合成和集成，以及原子力显微镜成像和操作。
2002-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Processing and Mechanical Property Characterization of Aligned Carbon Nanotube Carbon Matrix Nanocomposites
包括碳纳米管（CNT）对齐的纳米线（NW）聚合物纳米复合材料（A-PNC）的材料正在成为用于航空航天结构的下一代材料。增强的操作制度，如操作温度，激励CNT对齐NW陶瓷基纳米复合材料（A-CMNC）的研究。在这里，我们报告了通过CNT A-PNC前体的热解合成CNT A-CMNC，从而产生碳基质CNT A-CMNC。表征表明，使用这种方法可以制造高强度，高温，轻质的下一代航空航天材料。计划进行更多的表征和建模。
2017-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
A six degree of freedom nanomanipulator design based on carbon nanotube bundles
扫描探针成像和操纵的物质是至关重要的纳米科学和技术。然而，它的分辨率和在原子尺度上操纵物质的能力受到对探针精细结构的控制相当差的限制。在目前的通信中，提出了一种策略，以构建一个分子纳米操纵器从单壁碳纳米管。在预定的原子位置处的纳米管帽的共价修饰使得纳米管充当功能性“工具尖端”分子的支撑物。然后，具有对齐末端的一小束纳米管（3或4）可以充当用于悬浮分子的极高纵横比平行纳米操纵器，其中单个纳米管的伸长或缩回导致工具尖端在两个维度上的受控倾斜。再加上通常的SPM三个自由度和整个系统的旋转增强，该设计提供了六个自由度，用于成像和操纵物质，其精度和自由度是先进纳米技术所急需的。类似的设计也可以用其他高纵横比的纳米结构来实现，例如氧化物纳米线。
2010-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Transverse profile and 3D spin canting of a Majorana state in carbon nanotubes
讨论了以半导体碳纳米管为中心的类宝石结构中Majorana束缚态的全空间3D分布。通过精确的紧束缚计算，我们表明，手性性质的CNT晶格中的MBS波函数，它具有螺旋结构，在横向上各向异性的印记。局部自旋倾斜角显示出类似的螺旋图案，围绕CNT圆周变化。我们重建的MBS波函数分析的复杂的3D配置文件，使用有效的低能量哈密顿占电子自旋和谷自由度的CNT。我们发现，四个组件的马约拉纳旋量相关的三个对称性，我们的Bogoliubov-de Gennes（BdG）的哈密顿量，减少了独立组件的数量。傅立叶变换分析揭示了MBS的三个贡献的存在，一个来自$Γ$点，一个来自每个费米点，在每个贡献中存在两个谷态，进一步增加了复杂性。
2019-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhanced Magnetism & Time - Stable Remanence at the Interface of Hematite and Carbon Nanotubes
两种不同材料的界面在凝聚态物质中以惊喜而闻名，并为丰富的物理学提供了途径，也为未来的技术进步提供了种子。我们提出了一些令人兴奋的磁化强度（M）和剩余磁化强度（$μ$）的结果，这最终出现在两个高度功能性的材料，即碳纳米管（CNT）和$α$ -Fe $_2$ O $_3$，一个Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用驱动的弱铁磁体（WFM）和压电磁体（PzM）的石墨壳的界面。我们表明，CNT内的封装导致M和相应的$μ$（剩磁的时间稳定部分）的非常显著的增强，专用于WFM相。在室温下，高达70%的场内磁化强度以$μ$的形式保留。碳纳米管的晶格参数在Morin转变处表现出明显的反常，证实了这种新颖的界面效应。对裸$α$ $_2$ O $_3$纳米线的对照实验表明，弱铁磁体如$α$ $_2$ O $_3$就它们的剩磁及其随时间的稳定性而言并不那么弱，并且CNT内的封装导致这些功能性的显著增强.
2018-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
