Self-Assembled, Nanostructured, Tunable Metamaterials via Spinodal Decomposition
通过纳米级相分离的自组装提供了一个优雅的路线，以制造纳米复合材料的物理性能在单组分系统中无法实现。一类重要的纳米复合材料是光学超材料，它表现出奇异的特性，并导致光传播的敏捷控制的机会。这种超材料通常通过昂贵且难以按比例缩放的自上而下工艺制造，需要不同材料的精确集成。反过来，需要替代的，更有效的路线来制造大规模的超材料，用于具有深亚波长分辨率的实际应用。在这里，我们展示了一个自下而上的方法来制造可扩展的纳米结构的超材料通过旋节分解。为了证明这种方法的潜力，我们利用VO 2-TiO 2系统的固有旋节分解，VO 2中的金属-绝缘体转变和薄膜外延，以产生具有连贯界面和低至15 nm的结构单元的自组织纳米结构（在水平和垂直对准的薄片之间可调谐），其中等频表面是从椭圆到双曲线的温度可调谐的。色散产生超材料行为。这些结果为纳米结构超材料和其他纳米复合材料的制备提供了一条有效的途径。
2016-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Replicating Nanostructures on Silicon by Low Energy Ion Beams
我们报道了一种利用自组装金属岛和低能离子束辐照在硅衬底上进行纳米级图案化的方法。在Si衬底上产生的Si纳米结构与最初在衬底上生长的自组装金属（Ag，Au，Pt）纳米岛具有一一对应关系。用高分辨透射电子显微镜（HRTEM）研究了辐照表面的形貌和结构。离子束辐照样品的TEM图像显示在Si上形成锯齿状结构。通过刻蚀去除金属岛和离子束诱导的非晶硅，我们得到了硅的晶体纳米结构。最小的结构在暴露于UV光时发出红光。Si上的纳米结构的尺寸取决于在用于该复制纳米图案化的衬底上生长的自组装金属纳米颗粒的尺寸。该方法可以很容易地扩展到调整的硅纳米结构的尺寸通过适当的选择的金属纳米粒子和离子辐照的离子能量。有人建议，偏离正常照射也可以用于调整的纳米结构的尺寸。
2005-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Nanofriction behavior of cluster-assembled carbon films
利用原子力-摩擦力显微镜（AFM-FFM）研究了超音速团簇束沉积（SCBD）法制备的纳米结构碳膜的摩擦性能。实验数据进行了讨论的基础上修改的Amonton的摩擦定律，说明线性依赖的摩擦负载加上粘合剂偏移占一个有限的摩擦力在零总施加的负载的限制。分子动力学模拟的AFM针尖与纳米结构的碳的相互作用证实了该系统所使用的摩擦模型的有效性。实验结果表明，摩擦系数不受薄膜的纳米结构和相对湿度的影响。另一方面，粘附系数取决于这些参数。
2002-08-08 cond-mat.mtrl-sci
Batch fabrication of cluster assembled microarrays for chemical sensing
从气相沉积团簇正成为生产纳米结构器件的一种使能技术。超音速团簇束沉积（SCBD）是制备纳米结构薄膜的一种可行方法。通过使用SCBD并通过利用超声束的典型空气动力学效应，可以获得非常高的沉积速率，同时控制中性团簇质量分布，允许沉积具有定制纳米结构的薄膜。由于高沉积速率、高横向分辨率、低温处理，SCBD可用于在具有有限或没有后生长处理的微和纳米制造平台上集成簇组装膜。在这里，我们提出了批量制造的气体传感器微阵列的基础上沉积在微加工基板上的过渡金属氧化物纳米颗粒的工业机会。
2007-08-10 cond-mat.mtrl-sci
Ozone-based sequential infiltration synthesis of Al2O3 nanostructures in symmetric block copolymer
顺序渗透合成（SIS）提供了一种新颖的策略，通过渗透气体前体在聚合物膜中生长无机材料。与嵌段共聚物（BCP）自组装产生的微相分离的纳米结构相结合，SIS选择性地结合的前体只有一个域模仿原始BCP模板的形态。这种方法代表了一个智能的解决方案，从自组装BCP薄膜，先进的光刻应用和功能性纳米结构合成的无机纳米结构的制造开始。SIS过程中使用三甲基铝（TMA）和水的前体在自组装PS-b-PMMA嵌段共聚物薄膜建立作为一个模型系统，其中的PMMA相选择性渗透。然而，聚合物材料所允许的温度范围将可用的前体限制为高反应性试剂，例如TMA。为了扩展SIS方法并获得广泛的材料库，关键的一步是使用与初始聚合物模板完全相容的反应性试剂来实施过程。本工作报告了一个全面的形态学（SEM，SE，AFM）和物理化学（XPS）的调查氧化铝纳米结构的SIS过程中使用O3作为氧的前体在自组装PS-b-PMMA薄膜与层状形态的装置合成。与基于H2O的SIS工艺的比较验证了使用O3作为氧前体的可能性，从而扩展了用于制造无机纳米结构的前体的可能范围。
2020-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Orbital Reconstruction in a Self-assembled Oxygen Vacancy Nanostructure
我们展示了微观作用的氧空位空间限制在纳米间距（约1 nm）的BiFeO 3，使用共振软X射线散射技术和软X射线光谱测量。Ca ~（2+）对Bi ~（3+）的取代控制了空位的限制和空位总数。我们发现，通过增加取代，在没有任何氧化还原反应的情况下，Fe 3+阳离子的面内轨道带被重构。它导致Fe原子之间的跳跃减少，形成局部价带，特别是Fe的3d电子结构，周围的费米能级。这种能带局部化导致掺杂BiFeO 3系统的电导率降低。
2015-08-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Lande g-tensor in semiconductor nanostructures
了解半导体纳米结构的电子结构是不完整的，如果没有详细描述其相应的自旋相关的属性。在这里，我们探索的壳结构的InAs自组装量子点的磁场在几个方向上取向的响应，允许映射的g-张量模量的s和p壳。我们发现s壳层和p壳层的g张量表现出非常不同的行为。更局部化的s-状态允许通过从生长方向朝向面内方向扫描磁场取向来探测限制势细节。对于p态，我们发现g张量模量更接近周围GaAs的g张量模量，这与更大的离域一致。这些结果揭示了自组装量子点的限制电位尚未被探测的进一步细节，除了评估的g张量，这是至关重要的自旋相关的应用程序的实施。
2007-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Kinetic Monte Carlo simulations of self organized nanostructures on Ta Surface Fabricated by Low Energy Ion Sputtering
用低能离子束轰击的表面经常显示出自组装图案和准周期结构的发展。采用动力学蒙特卡罗模拟对离子溅射钽表面进行了模拟。在弛豫过程中引入了弱非线性，结果表明，由非线性哈密顿量产生的正Schwoebel势垒在描述离子轰击钽表面时是必要的。此外，它们的标度指数表明存在KPZ以外的类。
2015-01-11 cond-mat.mtrl-sci
Stereocomplexation of Poly(Lactic Acid)s on Graphite Nanoplatelets: from Functionalized Nanoparticles to Self-Assembled Nanostructures
石墨烯和石墨烯相关材料（GRM）纳米结构化成自组装结构的控制与纳米片化学官能化严格相关，其可以通过非共价相互作用的共价接枝获得，主要利用π堆叠。由于非共价官能化不影响sp2碳结构，因此这通常用于保持GRM的热和电性质，并且这是定制GRM与有机介质之间的相互作用的众所周知的途径。在这项工作中，非共价功能化的石墨纳米片（GNP）进行与ad-hoc合成的聚乳酸（PLA）的芘封端的低聚物，旨在修改的GNP纳米纸的热性能。选择PLA是基于通过互补的聚（L-丙交酯）（PLLA）和聚（D-丙交酯）（PDLA）对映体的立体络合在结晶域中自组装的可能性。芘引发的PLLA和PDLA确实被证明锚定到GnP表面。量热和X-射线衍射研究强调了吸附在纳米片表面上的对映体PLA自组织产生高度结晶的立体复合物域。最重要的是，PLLA/PDLA立体络合在纳米纸热传递中提供了显著更高的效率，特别是通过纳米纸的厚度。这是由重叠的GNP之间的结晶域的热桥接效应解释的，促进了纳米颗粒接触的热传递。这项工作证明了通过大分子的自组装来增强GRM的交联网络内的接触的物理性质的可能性，并为基于GRM的纳米结构的工程开辟了一条新的途径。
2019-10-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Strain balanced quantum posts
量子柱通过紧密间隔的量子点层的外延生长来组装，从而调制半导体合金（通常为InGaAs）的组成。与大多数自组装纳米结构相比，量子柱的高度可以以纳米精度控制，直到由晶格失配引起的累积应力限制的最大值。在这里，我们提出了一种应变补偿技术的基础上控制掺入磷，这大大增加了最大可达到的量子后的高度。所得纳米结构的发光呈现出巨大的线性偏振各向异性。
2011-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Structural stability, electronic structure and optical properties of dimension controlled self-assembled structures from clusters of cadmium telluride
本文报道了以笼状Cd9Te9团簇为超原子，基于第一性原理对团簇组装材料的稳定性、电子结构和光学性质进行的一维、二维和三维纳米结构研究。对于不同的立方晶格，块体3D自组装形成2D堆叠结构。与简单立方、体心和锌立方型堆叠相比，面心堆叠是最稳定的。二维叠层形成为簇组装的单分子膜，并且来自面心结构的单分子膜是最稳定的。此外，具有更多数量的簇间键的簇链（或线）也被认为是动态稳定的。讨论了这些自组装纳米结构的电子结构、带隙、介电常数和吸收光谱以及声子色散。
2022-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Prediction of Self-Assembled Dewetted Nanostructures for Photonics Applications via a Continuum Mechanics Framework
当液体膜位于非粘性基底上时，该构型是不稳定的，并且该膜然后从固体基底缩回以形成液滴。这种现象称为去湿，通常导致不希望的形态变化。然而，最近的工作已经证明了通过采用具有与用于高性能纳米光子应用的先进光刻工艺相当的精度的模板化衬底来利用去湿的可能性。由于共振行为对几何变化高度敏感，因此定量预测去湿动力学具有很大的意义。在这项工作中，我们开发了一个连续模型，预测的演变薄膜上的图案化基板，从最初的回流孔的成核和生长。我们提供了一个操作框架的基础上宏观测量模型的分子间相互作用的起源的去湿过程中，涉及的长度尺度，从亚纳米到微米的范围。实验和模拟结果的比较表明，该模型可以准确地预测最终的分布，从而提供了新的预测工具，以定制去湿纳米结构的光学响应。
2021-05-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.flu-dyn
Effect of Aspect Ratio and Boundary Conditions in Modeling Shape Memory Alloy Nanostructures with 3D Coupled Dynamic Phase-Field Models
记忆合金（SMA）纳米结构在动态加载过程中的行为受到应变速率和温度演化的影响。温度、应变和应变速率效应之间的耦合对于捕捉SMA中固有的热机械行为是必不可少的。在本文中，我们提出了一个新的完全耦合的热力学三维相场模型，占双向耦合之间的机械（或结构）和热物理。3D模型提供了SMA纳米结构特性的真实描述。我们使用基于应变的Ginzburg-Landau势进行ε-到-tetraxylene相变。在等几何分析框架中实现了所开发的模型的变分制定，以克服数值挑战。我们已经观察到一个非常高的纵横比SMA域中的面外马氏体变体的完全消失，以及在低纵横比SMA域中的相等部分中的三个变体的存在。不同的边界条件对微观结构形态的敏感依赖性已被检查大力。对矩形棱柱纳米线进行了基于位移加载的拉伸实验，验证了纳米线的形状记忆效应和伪弹性行为。我们还观察到，较高的应变速率，以及较低的纵横比域，导致高屈服应力和相变发生在较高的应力在动态轴向加载。使用开发的模型的模拟结果与文献中的数值和实验结果定性一致。
2014-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Light emission from self-assembled and laser-crystallized chalcogenide metasurface
亚波长周期性约束可以集体地和选择性地增强局部光强度，并能够在纳米尺度上控制光致相变。标准的纳米纤维工艺会导致光学相变材料，特别是硫属化物的几何和组成不均匀性，因为这些材料表现出差的化学和热稳定性。在这里，我们展示了自组装的平面硫属化物纳米结构阵列与共振增强的光发射，以创建一个全介电光学超颖表面，通过利用与溶液处理的薄膜的流体特性。图案化的硅膜用作用于成形硫属化物超颖表面结构的模板。在悬浮的250 nm硅膜模板中自组装溶液处理的硫化砷超颖表面结构。周期性纳米结构显著地表现出局部光-物质相互作用，例如入射光子的吸收、拉曼发射和光致发光。此外，热分布被修改的边界，从而光热结晶过程，导致各向异性的纳米发射器的场增强区域内的形成。这种混合结构显示出波长选择性各向异性光致发光，这是周期性纳米结构中共振导模的集体响应的特征行为。共振增强的Purcell效应可以体现局域光发射的量子效率。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electroreflectance spectroscopy in self-assembled quantum dots: lens symmetry
研究了半导体自组装量子点的调制电反射光谱$ΔR/R$。该结构被建模为具有透镜形状几何形状和圆形截面的点。已被认为是在外部电场（${\bf F}$）和透镜几何形状的电反射光谱和光学响应的微观描述。考虑了$ΔR/R$谱中所有实验参数对场和透镜对称性的依赖性。利用有效质量理论计算了能量和电子态随${\bf F}$和点参数的变化。此外，在强限制制度的框架内的激子结合能的一般表达式的报告。在光波矢量垂直和平行于$% {\bf F}$的情况下，导出了光学选择定则。详细计算了InAs和CdSe纳米结构的Seraphin系数和电反射光谱。计算结果表明，与最近进行的测量CdSe/ZnSe的统计分布尺寸时，被认为是很好的协议，解释了主要观察到的电反射光谱特性。
2005-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Stress relief as the driving force for self-assembled Bi nanolines
由基底和吸附材料之间的失配引起的应力通常被认为是纳米结构自组装的驱动力。Bi纳米线在Si（001）上自组装，并且以其直线性和长度而闻名-它们通常超过400 nm长，并且从未观察到纳米线中的扭结。通过电子结构计算，我们发现了这些纳米线的能量有利的结构，与我们的扫描隧道显微镜和光电发射实验相一致;该结构具有极不寻常的亚表面结构，包括硅的7元环的双核。我们提出的结构解释了所有观察到的纳米线的功能，并表明，由Bi和Si衬底之间的失配引起的表面应力是负责它们的自组装。这对半导体表面纳米结构的可控生长具有更广泛的意义。
2002-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Chiroptical Ternary Entropy Harvesting from Self-Assembled Block Copolymer Nanopatterns
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）
利用自组装块共聚物纳米图案中的随机性产生手性光学响应，实现三次熵采集，提升信息密度至每三元符1.585比特，用于加密密钥生成。
2026-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Order of Epitaxial Self-Assembled Quantum Dots: Linear Analysis
外延自组装量子点（SAQD）在纳米结构光电和电子器件如激光器、光电探测器和纳米级逻辑中具有重要意义。SAQD的空间有序性和尺寸有序性对于可用器件的开发是重要的。很可能这两种类型的秩序是紧密联系在一起的;因此，对空间秩序的研究也将对大小秩序产生强烈的影响。在这里，空间秩序的研究进行了一个常用的模型SAQD形成的表面扩散的基础上使用的线性分析。给出了表征量子点空间有序度的薄膜高度关联函数的解析表达式和表征有序度的关联长度。初始原子尺度的随机波动导致相对较小的相关长度（约两个点）时，润湿电位的影响可以忽略不计，然而，相关长度发散时，SAQD被允许形成在近临界膜高度。目前的工作加强了以前的研究结果的各向异性和SAQD秩序，并提出了明确的和透明的机制与相应的解析方程。此外，SAQD形成的性质是一个随机过程，和各种数学方面的统计分析SAQD的形成和秩序。
2007-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Self-assembled cyclic oligothiophene nanotubes: electronic properties from a dispersion-corrected hybrid functional
首次采用密度泛函理论研究了自组装环状低聚噻吩纳米管的能带结构和电子性质的尺寸标度。在这些独特的管状聚集体中，相邻单体之间的π-π堆积相互作用为沿着周期性一维纳米结构的电荷传输和能量迁移提供了途径。为了同时描述这些纳米管的π-π堆积相互作用和全局电子能带结构，我们利用色散校正的B3LYP-D混合泛函结合全电子基组和一维周期性边界条件.基于我们的B3LYP-D计算，我们提出了简单的分析公式，用于估计这些独特的纳米管的基本带隙的大小和直径的函数。这些分子纳米结构的研究结果表明，所有的低聚噻吩纳米管是直接带隙半导体的带隙范围从0.9 eV-3.3 eV，这取决于管直径和低聚噻吩取向。这些纳米管具有高达2.43 eV每单体的内聚能，表明未来的潜在用途，在有机电子器件由于其可调的电子能带结构和高结构稳定性。
2011-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Phase field simulations of coupled phase transformations in ferroelastic-ferroelastic nanocomposites
我们使用相场模拟来研究由两种不同的铁弹材料制成的复合材料（例如，两种类型的马氏体）。一种材料由于相变而产生的变形可以弹性地影响另一种成分，并使其也发生相变。我们表明，相变，然后可以发生在其正常的临界温度以上，甚至高于此温度在纳米复合材料比在散装复合材料。微观结构取决于温度、层的厚度以及两种成分的晶体结构-某些纳米复合材料表现出在块状复合材料中没有发现的微观结构的巨大多样性。此外，马氏体孪晶的周期性可以基于几何形状而变化超过1个数量级。关键词：Ginzburg-Landau，马氏体相变，多铁性，纳米结构，记忆合金
2009-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Self-assembled line network in BiFeO3 thin films
在这项工作中，我们报告的控制制造的自组装线网络的高度外延BiFeO3薄膜上的LaAlO3在动力学限制生长区域的RF溅射。如前所示，在锰氧化物薄膜的情况下，显着的有序程度是使用相邻基板具有明确的阶梯梯田形态。纳米结构的BiFeO3薄膜表现出混合相的形貌。除了沿着（100）和（010）轴的典型形成之外，还在规则线网络之间检测到一些混合相纳米畴。这些特殊的微结构为多铁性纳米材料的未来应用开辟了一个广阔的天地。
2020-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Entropy controlled fully reversible nanostructure formation of Ge on miscut vicinal Si (001) surfaces
熵效应显著地改变了邻位Si（001）表面自组装Ge纳米结构的生长。如变温扫描隧道显微镜所示，这导致了新型的一维纳米结构，不仅在尺寸和形状上可调，而且可以完全可逆地擦除和重新形成，而不会改变最终的尺寸和形状。这种独特的行为是由邻位表面的大阶跃熵引起的自由表面能重整化引起的。在热力学平衡中，这有利于在较高温度下形成平面2D表面，其中纳米结构化表面是优选的低温配置。考虑到步骤熵，临界相变温度是由自由能计算得出，并示出规模与Ge覆盖率接近线性，与实验非常吻合。由于自限性，纳米线的尺寸仅由Ge覆盖度和邻位角控制，与生长或退火条件完全无关。因此，获得了具有可调几何形状的高度可再现的纳米结构。这为实际器件应用的可控纳米结构形成开辟了新的途径。
2020-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron conductive self-assembled hybrid low-molecular weight glycolipid-nanosilver gels
该研究利用生物基糖脂自组装水凝胶原位还原银离子，制备了尺寸可控的纳米银颗粒并形成纳米线，赋予凝胶电子导电性，为温和条件下构建杂化功能材料提供新途径。
2025-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Micromechanical Model for Self-Organized Impurity Nanorod Arrays in Epitaxial YBCO Films
建立了一个基于弹性理论的微力学模型，用于研究高温超导YBCO薄膜中自组装杂质纳米结构的构型。利用计算的杂质掺杂薄膜的平衡应变和弹性能，得到了杂质纳米棒能量择优取向时的晶格失配$vs.$弹性常数相图.纳米棒取向和薄膜晶格变形的计算与实验测量结果非常吻合。
2011-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Dependence of the electronic structure of self-assembled InGaAs/GaAs quantum dots on height and composition
虽然自组装In_{1-x} Ga_{x} As/GaAs点的电子和光谱性质取决于它们的形状、高度和合金成分，但这些特性通常不能从实验中准确地知道。这造成了一个困难，比较测量的电子和光谱性质与计算的。由于简化的理论模型（有效质量，k.p，抛物线模型）不能完全传达形状，尺寸和组成对电子和光谱特性的影响，我们通过提供准确的计算结果作为点高度和组成的函数来弥合差距。主要成果如下。(i)不管高度和成分如何，电子能级形成了几乎简并态的壳层。相比之下，空穴能级仅在平点和最高空穴能级（HOMO）附近形成壳。(ii)在合金点中，电子的“s-p”分裂对高度的依赖很弱，而"p-p“分裂则非单调地依赖。在非合金InAs/GaAs点，这两个分裂依赖于弱的高度。对于合金点中的空穴，"s-p“分裂随高度的增加而减小，而" p-p”分裂几乎保持不变。浅的、非合金的点具有几乎相同大小的“s-p”分裂，而"p-p“分裂更大。(iii)随着高度的增加，HOMO的波函数的“s”和“p”特征变得混合，重空穴和轻空穴的特征也是如此。(iv)在合金点中，低位空穴态位于点内部。值得注意的是，在非合金化的InAs/GaAs点，这些国家成为本地化的界面高度增加。这种局部化是由纳米结构中存在的双轴应变驱动的。
2005-02-16 cond-mat.mtrl-sci
Nanostructure engineering of epitaxial piezoelectric α-quartz thin films on silicon
在硅基片上单片集成亚微米石英结构是未来GHz频率通信发展的关键问题。在这里，我们报告了前所未有的大规模制造的有序阵列的压电外延石英纳米结构的硅衬底上的软化学和三个成本效益的光刻技术相结合：（i）激光转移光刻，（ii）软纳米压印光刻Sr掺杂的二氧化硅溶胶-凝胶薄膜和（iii）自组装SrCO3纳米粒子反应性纳米掩模。首次获得了不同直径（小至50 nm）和高度（大至2000 nm）的外延α-石英纳米柱。这项工作证明了对石英薄膜的形状、微米和纳米图案化的控制，同时保持其结晶度、织构和压电性。这项工作开辟了机会，制造新的高频谐振器和高灵敏度传感器相关的不同领域的应用。
2019-08-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Towards fabrication of ordered gallium nanostructures by laser manipulation of neutral atoms: study of self-assembling phenomena
在自底向上原子纳米结构中，表面扩散对纳米结构的横向分辨率有影响。在本文中，我们研究了镓原子在硅表面（100）上自组装的影响，硅表面（100）具有不同斜率的沟槽图案。这些特定的衬底形态已经被制成能够沿着表面实现有效的沉积速率变化。通过这种方式，我们在实验上模拟了原子纳米实验中由驻波产生的原子通量调制效应。即使我们观察到镓原子在表面上的自组织，我们得出的结论是，纳米岛不受表面扩散过程的影响，每单位面积的沉积速率的有效变化是影响沿表面的生长差异的主导因素。这一结果表明，镓原子的自组织不应阻止观察到的原子纳米制造技术创建的周期性纳米图案。
2004-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Structural Study of a Self-Assembled Gold Mesocrystal Grain by Coherent X-ray Diffraction Imaging
介晶是由具有优选晶体取向的单个纳米晶体组成的纳米结构材料。在介观尺度上，介晶的性质强烈地受到结构不均匀性的影响。在这里，我们报告了详细的结构表征的一个面介晶晶粒自组装从60 nm大小的金纳米立方体。使用相干X射线衍射成像，我们确定了介晶的结构，其分辨率足以分辨每个金纳米颗粒。重构的电子密度的金介晶揭示了其内在的结构异质性，包括晶格参数的局部偏差，和内部缺陷的存在。应变分布表明，由角向X射线互相关分析得到的平均超晶格与介晶的真实多畴结构非常接近，偏差小于10%。这些结果将提供一个重要的影响，理解的基本原则的结构和自组装，包括随后的性能介晶。
2021-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanotechnology and Quasicrystals: From self assembly to photonic applications
在简要概述了准晶及其在四分之一个多世纪前的发现之后，我考虑了纳米技术和准周期晶体之间意想不到的相互作用。特别相关的是制造人工功能性微米或纳米结构的努力，以及控制纳米结构的自组装的努力，其中关于具有无周期性的长程序的可能性的现有知识可以提供显著的优点。我讨论的系统范围从人工超材料的光子应用的例子，通过自组装的软物质，表面波和光诱导非线性光子准晶体。
2008-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Large-scale self-assembled nanophotonic scintillators for X-ray imaging
本文提出基于硫系玻璃光子晶体自组装的晶圆级纳米光子闪烁体可控制造方法，以YAG:Ce实现六倍光产额增强且不损失空间分辨率，并通过生物与无机标本X射线成像验证其实用性。
2024-10-09 cond-mat.mtrl-sci hep-ex physics.optics
Engineering electron and hole tunneling with asymmetric InAs quantum dot molecules
大多数自组装的量子点分子本质上是不对称的，由于晶体生长的不完美控制而导致不等价的点。我们已经通过分子束外延生长了垂直排列的InAs/GaAs量子点对，引入有意的不对称性，限制了本征生长波动的影响，并允许电子或空穴的选择性隧穿。我们提出了一个系统的调查隧穿能量在很宽的范围内的interdot势垒厚度。这里讨论的概念为更复杂的量子点纳米结构的系统设计和表征提供了重要的工具。
2006-10-18 cond-mat.mtrl-sci
On the importance of antimony for temporal evolution of emission from self-assembled (InGa)(AsSb)/GaAs quantum dots on GaP(001)
了解纳米结构的载流子动力学是开发和优化新型半导体纳米器件的关键。本文利用非共振能量和温度调制的时间分辨光致发光研究了（InGa）（AsSb）/GaAs/GaP量子点的光学性质和载流子动力学。研究这种材料系统是重要的，鉴于正在进行的实施，这样的量子点的纳米存储器件。我们的一组结构包含一个单一的量子点层，量子点过度生长的GaSb覆盖层，和单独的GaAs量子阱，分别。理论分析模型使我们能够辨别周围的发射能量为1.8 eV的GaAs量子阱和GaP衬底的共同的光谱特征。我们观察到I型发射与复合时间在2 ns和10 ns之间的量子点，向较低的能量增加。该分布表明动量直接和间接量子点跃迁共存。此外，基于相当大的可调谐性的点取决于Sb掺入，我们建议利用它们作为量子光子源嵌入在互补金属氧化物半导体（CMOS）平台，因为GaP几乎晶格匹配的Si。最后，我们的分析证实了性质的泵浦功率蓝移的发射起源于带电背景诱导的波函数拓扑结构的变化。
2021-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Defect Formation in Peptide Self-Assembly
与传统材料中广泛研究的缺陷相反，我们在这里首次报告了自组装肽纳米结构中固有缺陷形成机制的系统研究。采用简化的动力学分级模型进行蒙特卡罗模拟，结果表明，在形态转变过程中，层弯曲模在两端的对称性破缺是导致本征缺陷形成的主要原因，其微观根源是沿侧链方向的层堆积与沿氢键方向的层生长之间的不匹配.此外，缺陷形成不影响自组装结构的手性，其由肽自组装过程的初始步骤决定。
2015-04-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
3D Coupled Thermo-Mechanical Phase-Field Modeling of Shape Memory Alloy Dynamics via Isogeometric Analysis
本文主要研究了用于模拟记忆合金马氏体相变的相场方程及其复杂的微观组织和热机械行为。PF模型是基于Landau-Ginzburg势的SMA中的三维ε-到-tetra-ε相变。将畴壁作为扩散界面处理，导致基于应变的序参量PF模型中的四阶微分方程。四阶方程引入了一些未探索的数值挑战，因为传统的数值方案主要应用于二阶问题。我们提出等几何分析（IGA）作为一个简单的解决方案，使用连续可微非均匀有理B样条（NURBS）的四阶微分PF方程的数值制剂。我们提出了在不同的几何形状的SMA纳米结构的温度诱导相变下的微结构演化，以说明我们的方法的几何灵活性，准确性和鲁棒性。模拟成功地捕捉动态热机械行为的SMA实验观察。
2014-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On-surface synthesis and evolution of self-assembled poly($p$-phenylene) chains on Ag(111): a joint experimental and theoretical study
本研究结合STM成像与DFT模拟，揭示Ag(111)上由二溴对三联苯前驱体合成PPP链及窄石墨烯带的演化机制，阐明银吸附原子、残留Br与脱附活化能的关键作用。
2022-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Scaling and Statistics of Bottom-Up Synthesized Armchair Graphene Nanoribbon Transistors
自下而上组装的纳米材料和纳米结构允许研究丰富和前所未有的量子相关和介观输运现象。然而，当它们被制成宏观器件时，很难量化从先进显微镜获得的几何或结构参数与测量的电特性之间的相关性。在这里，我们提出了一种策略，通过Monte Carlo器件模型连接纳米材料的形态和器件性能，并将其应用于了解自下而上合成的扶手椅型石墨烯纳米晶体管（GNR）晶体管的缩放趋势。开发了一种新的沟道长度为7 nm的GNR晶体管纳米工艺。通过实验数据与模型的比较，系统地研究了GNR空间分布和器件几何结构对器件性能的影响。通过这项研究，挑战和机遇的晶体管技术的基础上自下而上的合成GNR的精确定位，铺平了道路，GNR器件性能的进一步改善，为未来的晶体管技术节点。
2022-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
