Strain-induced Aharonov-Bohm effect at nanoscale and ground state of a carbon nanotube with zigzag edges
本研究通过数值分析蜂窝晶格各向异性Hubbard模型，发现单轴应变可在锯齿边半导体碳纳米管中诱导类似磁通量的Aharonov-Bohm能隙振荡，且在实际Hubbard排斥参数下应变能使能隙降低超百倍。
2023-09-14 cond-mat.mes-hall
Strongly Enhanced Electronic Bandstructure Renormalization by Light in Nanoscale Strained Regions of Monolayer MoS$_2$/Au(111) Heterostructures
本文利用光照扫描隧道显微镜/光谱学研究了单层MoS$_2$/Au(111)异质结中纳米应变区域的光激发准粒子动力学，并结合紧束缚与第一性原理计算揭示了应变诱导的能带重整化及准粒子局域化机制，为纳米尺度能量可调光电子器件提供了新途径。
2024-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhanced strain coupling of nitrogen vacancy spins to nanoscale diamond cantilevers
在金刚石机械谐振器中，氮空位（NV）中心可以通过晶格应变对其能级的影响与受限声子耦合。进入这个系统的强自旋-声子耦合制度需要纳米尺度的谐振器，以克服NV基态自旋子能级的弱应变响应。在这项工作中，我们研究了纳米粒子在金刚石悬臂梁的横向尺寸为几百纳米。NV基态自旋与机械模式的耦合在电子自旋共振（ESR）中检测到，并且其时间动力学通过自旋回波测量。我们的小机械模式体积导致自旋-声子耦合强度比以前的NV-应变耦合演示增强10- 100倍。这是迈向强自旋-声子耦合的重要一步，其可以实现声子介导的量子信息处理和量子精密测量。
2015-11-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Disruption of Thermally-Stable Nanoscale Grain Structures by Strain Localization
最近已经观察到平均晶粒尺寸仅为几纳米的纳米晶体金属通过形成剪切带而失效。在这里，我们研究了这种现象，在纳米晶镍，其晶粒结构稳定掺杂W，特别侧重于了解如何应变局部化驱动的纳米晶粒结构的演变。剪切带开始与微压缩和纳米压痕实验，然后由特定网站的透射电子显微镜来表征的微观结构。晶粒生长和织构的形成内观察到的剪切带，其中有各种各样的厚度。这些演化的区域具有明确的边缘，这排除了局部温度上升作为可能的形成机制。在远离剪切带的区域没有发现结构演化，即使在发生显著塑性形变的位置也没有发现结构演化，表明仅塑性应变不足以引起演化。相反，需要强烈的应变局部化以在热稳定的纳米晶合金中诱导机械驱动的晶粒生长。
2015-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Correlative nanoscale imaging of strained hBN spin defects
像六方氮化硼（hBN）中的带负电荷的硼空位色心（$V_B^-$）的自旋缺陷可以实现具有层状范德华异质结构中的近表面缺陷的新形式的量子传感。在这里，我们揭示了与hBN薄片上的$V_B^-$和$V_B$色心与相关的阴极发光和光致发光显微镜的折痕相关的应变的效果。我们观察到强烈的本地化增强和红移的$V_B^-$发光的折痕，一致的密度泛函理论计算显示$V_B^-$迁移到中等单轴压缩应变的地区。利用高度局部应变操纵这些自旋缺陷的能力为未来的2D量子传感器提供了有趣的可能性。
2022-03-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nanoscale Bandgap Tuning across an Inhomogeneous Ferroelectric Interface
我们报告纳米级的带隙工程通过一个局部应变的非均匀的铁电界面，这是由可见光激发的探测电压控制。研究了开关光伏效应和光电流的光谱响应，以说明可逆的带隙变化（~0.3eV）。这种局部应变工程的带隙已进一步揭示了原位探针电压辅助价电子能量损失谱（EELS）。相场模拟和第一性原理计算也被用于说明大的局部应变和带隙变化的铁电钙钛矿氧化物。这种可逆的带隙调谐在复杂的氧化物演示了一个框架的理解opticallyrelated行为（光伏，光电发射，光催化剂效应）的影响序参量，如电荷，轨道和晶格参数。
2017-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Nanoscale lattice strains in self-ion implanted tungsten
发展一个全面的理解，通过中子辐照的材料性能的修改是重要的未来裂变和聚变动力反应堆的设计。自离子注入常用于模拟中子辐照损伤，然而一个有趣的问题是离子能量对所产生的损伤结构的影响。随着注入能量的降低，注入层厚度的减小导致了一个重大的困境：是否试图匹配中子辐照或注入过程中产生的初级撞击原子能量，从而产生更厚的损伤层？在这里，我们解决这个问题，通过测量两个离子注入能量，2兆电子伏和20兆电子伏的自离子注入钨，聚变反应堆的第一壁和偏滤器的关键材料的全应变张量。2 MeV和20 MeV注入样品的比较显示，导致类似的晶格膨胀。多反射布拉格相干衍射成像（MBCDI）表明，注入引起的应变实际上是在纳米级的异质性，这表明有一个不均匀分布的缺陷，观察是不完全捕获的微束劳厄衍射。在表面处，MBCDI和高分辨率电子背散射衍射（HR-EBSD）应变测量在应变分布的这种聚类/非均匀性方面相当一致。然而，MBCDI显示，在更深的样品中的非均质性是远远大于在表面。这种技术的组合提供了一个强大的方法，详细调查的微观结构的损伤所造成的离子轰击，更一般的应变相关的现象，通过任何其他技术无法访问的微体积。
2020-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Nanoscale Strain Engineering of Giant Pseudo-Magnetic Fields, Valley Polarization and Topological Channels in Graphene
在石墨烯中存在与两个不等价谷相关的非平凡Berry相，这为研究谷投影拓扑态提供了有趣的机会。这些研究的例子包括观察单层石墨烯中的异常量子霍尔效应，通过扫描隧道显微镜组装的分子石墨烯中的拓扑零模式的演示，以及石墨烯超晶格或双层石墨烯畴壁中的拓扑谷输运的检测。然而，所有上述实验都涉及机械剥离薄片或原子接原子构造的不可扩展方法。在这里，我们报告了一种方法，通过纳米级应变工程在室温下操纵单层石墨烯的拓扑状态。通过将无应变单层石墨烯放置在结构化纳米结构上以诱导全局反转对称性破缺，我们展示了巨型伪磁场（高达800特斯拉）、谷极化和周期性一维拓扑通道的发展，用于保护应变石墨烯中手性模式的传播，从而为可扩展的石墨烯基谷电子学铺平了道路。
2020-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interplay of orbital effects and nanoscale strain in topological crystalline insulators
轨道自由度对固体中电子的基本性质有显著的影响。除了影响带宽、带隙、相关强度和色散之外，轨道效应还涉及产生新的电子和结构相，例如Jahn-Teller效应和巨磁阻。在这项工作中，我们第一次展示了带的轨道性质如何导致非平凡的影响，应变的能带结构。利用扫描隧道显微镜和准粒子干涉成像技术研究了应变对拓扑晶体绝缘体SnTe异质外延薄膜电子结构的影响。我们发现了一个令人惊讶的效果，其中在一个方向上施加的应变影响垂直方向上的能带结构。我们的理论计算表明，这种效应直接来自导带和价带的轨道性质。我们的研究结果意味着，微观模型捕捉应变对能带结构的影响，必须包括考虑的轨道性质的频带。
2016-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modulation of Spin Accumulation by Nanoscale Confinement using Electromigration in a Metallic Lateral Spin Valve
我们研究了具有狭窄通道的横向自旋阀中的自旋输运。使用电迁移，我们调制的自旋积累连续变化的非磁性通道的宽度在一个单一的位置。通过拟合作为非磁性通道电阻的函数的非本地自旋信号数据，我们从单个器件中提取关于自旋输运的所有相关参数。模拟结果表明，收缩通道阻止了累积自旋的扩散，而不是导致自旋翻转。这一结果可用于改进未来用于信息处理的自旋电子器件的设计。
2015-11-19 cond-mat.mes-hall
Dynamic strain modulation of a nanowire quantum dot compatible with a thin-film lithium niobate photonic platform
本研究将纳米线量子点集成到铌酸锂平台，通过表面声波实现动态应变调谐发射，保持单光子纯度，并提出了与薄膜波导耦合的器件架构。
2023-08-19 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Resolving Local Electrochemistry at the Nanoscale via Electrochemical Strain Microscopy: Modeling and Experiments
电化学是各种能量转换和存储系统中的基本机制，并且众所周知，活性界面附近的电化学材料的组成、结构和性质通常显著且不均匀地偏离本体性质。电化学系统的发展面临的一个普遍挑战是我们缺乏对局部长度尺度的物理和化学速率的理解，而最近开发的电化学应变显微镜（ESM）提供了一种有前途的方法来探测有关潜在电化学机制的关键局部信息。在这里，我们开发了一个计算模型，耦合相关的ESM实验的力学和电化学，其目标是使电化学过程下的带电扫描探针的定量分析。我们表明，该模型捕捉到了一些不同的ESM实验的本质，使得它可以通过结合ESM映射，光谱和弛豫研究去卷积局部离子浓度和扩散率。通过ESM实验和计算的结合，可以深入了解纳米尺度下的局部电化学。
2018-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain induced conductance modulation in graphene grain boundary
晶界（GB）在通过各种生长方法获得的多晶石墨烯材料中普遍存在。以前已经表明，晶界可以打开相当大的电输运间隙。另一方面，具有GB的多晶石墨烯是一种原子级薄膜，可以承受非常大的应变。在这里，通过使用原子量子输运数值模拟，我们研究了石墨烯GBs的电输运性质的调制。结果表明，输运能隙和电导的调制强烈依赖于GB的拓扑结构。某些GB的输运带隙可以通过应变显著加宽，这对于改善潜在晶体管应用中的开关比和作为单层应变传感器的应用是有用的
2012-02-10 cond-mat.mes-hall
Strong Modulation of Optical Properties in Rippled 2D GaSe via Strain Engineering
少层GaSe是2D半导体晶体家族的最新成员之一，其应变下的特性仍然相对未被探索。在这里，我们研究了波纹纳米片，表现出高达5%的周期性压缩和拉伸应变。应变分布修改的交替的压缩和拉伸区域，这转化为高达1.2 eV的波峰和波谷之间的光学吸收带边缘的显着移位的局部光电性能。我们的实验观察支持的理论结果从密度泛函理论计算的单层和多层膜（最多7层）下的拉伸和压缩应变。这种大的带隙可调谐性可以通过Ga原子对应变的弹性响应和波函数的对称性的组合分析来解释。
2019-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Nanoscale strain manipulation of smectic susceptibility in kagome superconductors
本文利用扫描隧道显微镜谱学成像研究笼目超导体AV3Sb5中应变对单向电荷密度波的影响，发现近晶电子指向矢与应变方向存在纳米尺度解耦，揭示了CDW相中较弱的近晶-弹性耦合，并与铁基超导体中的向列-弹性耦合形成对比。
2023-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photoluminescence imaging of single photon emitters within nanoscale strain profiles in monolayer WSe$_2$
本研究通过纳米压痕在单层 WSe$_2$ 中制备了纯度达 98% 的单光子发射体，结合光致发光成像与原子力显微镜定位发射位点并重建局部应变势，揭示了单光子发射源于暗激子态的应变诱导光谱位移及其与缺陷局域态的杂化。
2023-01-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing strain modulation in a gate-defined one dimensional electron system
半导体上的栅极图案化通常用于静电限制电子移动到减小的尺寸中。在进行大多数研究的低温下，图案化栅极和半导体之间的差异热收缩通常导致可感知的应变调制。这种调制应变对埋在半导体中的导电沟道的影响早已被认识到，但测量其幅度和变化是相当具有挑战性的。在这里，我们提出了一种方法来测量调制在栅极定义的GaAs为基础的一维通道应用连续检测NMR（RDNMR）与原位电子耦合到四极核。从四极分裂共振推导出的检测到的应变幅度在空间上变化为$10^{-4}$的数量级，这与基于弹性应变模型的预测变化一致。我们估计在界面处产生的初始横向应变$ε_{xx}$约为$3.5 \times 10^{-3}$。
2019-06-03 cond-mat.mes-hall
Quantitative Measurements of Nanoscale Permittivity and Conductivity Using Tuning-fork-based Microwave Impedance Microscopy
我们报告了使用基于音叉（TF）的微波阻抗显微镜（MIM）对纳米级介电常数和电导率的定量测量。该系统工作在驱动调幅模式下，保证了对粗糙表面样品良好的反馈稳定性。在一系列体波导上解调的MIM信号与有限元分析的模拟结果吻合得很好。使用TF-MIM，我们已经可视化的背栅$MoS_2$场效应晶体管的纳米电导的演变，结果与输运数据是一致的。我们的工作表明，介观电学性质的定量分析可以实现近场微波成像与小距离调制。
2018-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Nanoscale Mapping of Strain-engineered Excitons in Monolayer WSe$_2$
University of Arizona（亚利桑那大学）；Wyant College of Optical Sciences, University of Arizona（亚利桑那大学怀特光学学院）；United States Naval Research Laboratory（美国海军研究实验室）；Laboratory for Physical Sciences（物理科学实验室）；National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）
本研究利用低温散射型扫描近场光学显微镜（s-SNOM），对比纳米压痕与图案化衬底两种应变工程技术，揭示单层WSe₂中应变调控激子的纳米尺度特性，明确单光子发射源于复杂应变介导相互作用。
2026-10-15 cond-mat.mes-hall
Modulation of Kekulé adatom ordering due to strain in graphene
石墨烯中载流子在“顶部”吸附原子处的谷间散射可能会在吸附原子位置产生隐藏的凯库勒有序模式。这种排序是在波矢量$K- K'$，这已被证明是实验和理论上占主导地位的空间分布的吸附原子之间的电子介导的相互作用的快速调制的结果。在这里，我们表明，吸附原子的相互作用是非常敏感的支持石墨烯的应变，这导致了一个特征的空间调制的凯库莱秩序作为吸附原子距离的函数。我们的研究结果表明，吸附原子的空间分布可以提供一种方法来测量的类型和大小的应变在石墨烯和相关的赝规范场的高精度。
2017-11-21 cond-mat.mes-hall
Nanoscale diffractive probing of strain dynamics in ultrafast transmission electron microscopy
纳米结构系统中的光驱动高频应变波的控制是纳米声学进一步发展的重要组成部分。然而，广泛适用的实验手段，以定量映射这种结构的扭曲，其内在的超快时间和纳米长度尺度仍然缺乏。在这里，我们介绍了超快会聚束电子衍射（U-CBED）与纳米探测束的定量检索的时间相关的局部畸变张量。我们通过研究单晶石墨膜边缘附近的超快声变形来证明其能力。跟踪的结构失真与28 nm/700 fs的时空分辨率，我们观察到的声学膜呼吸模式与空间调制的振幅，由光学近场结构在膜边缘。此外，在膜边缘处发射面内极化声冲击波，其触发具有显著时空依赖性的二次声剪切波。实验结果进行了比较，在连续介质极限的数值声波模拟，突出微观耗散机制和弹道输运渠道的重要性。
2017-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Strain induced mobility modulation in single-layer MoS$_{2}$
本文研究了温度T $>$ 100 K时，双轴和单轴应变对单层MoS $_{2}$迁移率的影响。从本征声子模式，远程声子和带电杂质的散射被认为是随着静态屏蔽。利用从头算模拟研究了应变对电子能带结构的影响，并利用线性化的Boltzmann输运方程计算了不同应变条件下的低场迁移率.结果表明，在扶手椅方向上，材料的迁移率随拉伸双轴应变和拉伸单轴应变的增加而增加。然而，在压缩应变下，当应变大小变化时，迁移率表现出非单调行为。特别地，在1%的相对小的压缩应变的情况下，与未应变的条件相比，迁移率降低了约两倍，但是在较大的压缩应变的情况下，迁移率部分地恢复了这种退化。
2015-03-04 cond-mat.mes-hall
Electrical domain writing and nanoscale potential modulation on LaVO$_3$/SrTiO$_3$
在某些绝缘钙钛矿氧化物之间的界面处形成的高迁移率2DEG已经被认为是奇异物理秩序（如超导性和铁磁性及其相互耦合）的新游乐场。人们一直在努力通过表面的纳米结构化在氧化物异质结构的这种界面处实现甚至更奇特的性质。在本文中，我们报告的写入和擦除这样的氧化物异质结构LaVO $_3$ /SrTiO $_3$使用导电AFM悬臂梁的电荷域。我们以周期性的方式图案化这些域，以便在表面上创建人工晶格。通过Kelvin探针显微镜、静电力显微镜和电导率测绘，我们发现这种人工晶格不仅能捕获载流子，而且能在表面形成一个可控的电势景观，这与局部电导率的调制相一致。可逆地图案化这种纳米结构的能力提供了在高迁移率氧化物异质结构中实现超高存储密度器件的前所未有的机会。
2016-09-29 cond-mat.mes-hall
Monte Carlo Simulations of Spin Transport in a Strained Nanoscale InGaAs Field Effect Transistor
基于自旋的逻辑器件可以以非常低的能耗以非常高的速度操作，并且在量子信息处理和计量学方面具有重要的前景。在这里，内部开发的，实验验证的，合奏自洽的Monte Carlo器件模拟器与布洛赫方程模型使用自旋轨道相互作用哈密顿占Dresselhaus和Rashba耦合开发和应用于自旋场效应晶体管（spinFET）的栅极和漏极上的外部施加电压下操作。特别是，我们模拟了电子自旋输运的\SI{25}{nm}栅极长度\chem{In_{0.7}Ga_{0.3}As}金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）与CMOS兼容的架构。我们观察到的非均匀衰减的源极和栅极之间的净磁化和磁化恢复效应，由于自旋重聚焦诱导的栅极和漏极之间的高电场。我们证明了通过源漏和栅极电压的漏电流的极化矢量的相干控制，并表明，漏电流的磁化是应变敏感的，可以增加两倍的应变感应到沟道。
2018-01-01 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Strain-induced exciton decomposition and anisotropic lifetime modulation in a GaAs micromechanical resonator
我们演示了激子寿命的机械调制，通过使用砷化镓（GaAs）谐振器的振动应变。应变诱导调制具有各向异性的晶体取向依赖性，这揭示了这些调制的起源是压电效应。数值分析的基础上的隧道模型澄清，机械应变调制的内部电场和空间分离的电子和空穴，导致非辐射激子分解。这种载流子分离还产生从光子到谐振器的光机械反作用力。因此，这些结果表明，机械运动可以通过激子衰变进行自调制，这使得人们能够控制谐振器的热噪声，并在固态系统中提供光子-激子-声子相互作用。
2019-01-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Direct Observation of Interface and Nanoscale Compositional Modulation in Ternary III-As Heterostructure Nanowires
直，轴向的InAs纳米线与多段的GaInAs生长。高分辨率X射线能量色散谱（EDS）映射揭示了III族原子的分布在轴向界面和侧壁。显著的Ga富集，伴随着结构的变化，观察到在GaInAs/InAs界面和较高的Ga浓度的早期生长的GaInAs段。元素分布图和EDS线轮廓推断Ga富集在侧壁之间的小面结处。三元合金的相对化学势和液-固相变的热力学驱动力解释了富集背后的生长机制。
2013-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modulation of Landau levels and de Haas-van Alphen oscillation in magnetized graphene by uniaxial tensile strain/ stress
应变工程技术使我们能够以各种方式改变石墨烯的电子特性。在连续近似下，应变的影响导致赝规范场的出现和费米速度的调制。在这项研究中，我们从理论上研究了线性单轴拉伸应变和/或应力的影响，这使得费米速度各向异性，在一个磁化的石墨烯片上施加的静电电压的存在下。更具体地，我们分析了费米速度的各向异性性质对磁化石墨烯片中的结构朗道能级和de Haas-van Alphen（dHvA）量子振荡的影响。还讨论了外加应变方向的影响。
2020-09-30 cond-mat.mes-hall
Stress-Induced Phase Transitions in Nanoscale CuInP$_2$S$_6$
利用Landau-Ginsburg-Devonshire方法和已有的实验结果，我们重建了层状铁电体CuInP $_2$ S $_6$（CIPS）的热力学势。的介电常数和晶格常数的温度依赖性的分析，为不同的施加压力出乎意料地揭示了在这种材料中的非线性电致伸缩的至关重要的作用。在考虑非线性电致伸缩的情况下，计算了CIPS的温度、压力相图和自发极化。利用重构的四阱热力学势的系数，我们研究了CIPS外延薄膜中的应变诱导相变，以及CIPS纳米颗粒中的应力诱导相变，其形状从长针状到扁圆盘状。我们揭示了失配应变、弹性应力和形状各向异性对纳米级CIPS的极性性质和相图的强烈影响。此外，我们推导出的解析表达式，它允许的纳米级CIPS极性属性的弹性控制。因此，所获得的结果可以是特别感兴趣的纳米级层状纳米铁电体的应变工程。
2021-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling the nanoscale rippling of graphene with SiO2 nanoparticles
石墨烯的电子性质可以受到机械应变的显著影响。在石墨烯中诱导应变的一种实用方法是将这种原子级薄膜转移到具有特定介电常数的预图案化衬底上。使用纳米颗粒赋予石墨烯外在波纹的可能性尚未完全探索。在这里，我们研究的结构和弹性性能的石墨烯生长的化学气相沉积和转移到一个连续层的SiO2纳米粒子的直径约为25 nm，在Si衬底上制备的Langmuir-Blodgett技术。我们表明，转移的石墨烯的介电常数，从而膜应变可以通过在中等温度下退火来修改。桥接纳米颗粒的膜部分是悬浮的，并且可以通过原子力显微镜尖端和石墨烯之间的吸引力可逆地提升。这允许动态控制石墨烯纳米膜的局部形态。
2014-05-15 cond-mat.mes-hall
Electrochemical kinetics and dimensional considerations at the nanoscale
结果表明，考虑在纳米电化学系统的状态密度的变化产生调制的速率常数和伴随的电流。该模型将Marcus-Hush-Chidsey（MHC）动力学的实用性扩展到更大的一类材料，并可用作尺寸特性的测试。研究结果对理解和调控纳米结构电极具有重要意义。
2016-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
In situ characterisation of nanoscale electromechanical properties of quasi-two-dimensional MoS2 and MoO3
通过局部应变工程精确操纵二维过渡金属二硫属化物和氧化物（TMD& O）的电子能带结构是利用其独特特性用于电子学、光电子学和纳机电系统（NEMS）应用的令人兴奋的途径。这项工作的实验表明，机械诱导的电转换可以在准2D二硫化钼（MoS2）和三氧化钼（MoO3）使用原位电纳米压痕技术工程。它示出，局部应变在这样的准二维层可以诱导载流子输运的改变，从而改变它们的导电行为。这种应变效应提供了一个潜在的工具，用于精确地操纵2D TMD& O的电子输运性质，并了解这种层状材料中原子电子态的相互作用。
2015-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hybrid tip-enhanced nano-spectroscopy and -imaging of monolayer WSe2 with local strain control
许多种类的二维（2D）材料已经成为新型电子和光学器件的潜在平台。然而，物理性能的强烈影响的纳米异质性的形式的边缘，晶界，和成核位点。利用尖端增强拉曼散射（TERS）和光致发光（TEPL）纳米光谱和成像，我们研究了相关的物理气相沉积（PVD）生长的单层WSe 2的激子性质的影响。在<15 nm的空间分辨率下，我们解决了PL光谱强度的非局部纳米级相关性，并与预期的激子扩散长度相关的晶体边缘和内部孪晶界的位移。通过主动原子力尖相互作用，我们可以控制纳米尺度上的晶体应变，并以可逆（高达24 meV的位移）和不可逆（高达48 meV的位移）的方式调整局部带隙。这使我们能够区分应变的影响，从占主导地位的影响，在不同的结构异质性的PL修改的缺陷。因此，混合纳米光学和纳米机械成像和光谱学使得能够系统地研究层状2D材料中的结构和机械自由度与纳米级电子和光学性质的耦合。
2016-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Strain-induced modulation of magnetic interactions in graphene
石墨烯的物理性质可以很容易地调整，这表明它有着广泛的应用前景。最近，这些属性的应变工程已经特别感兴趣。磁掺杂石墨烯系统可能的自旋电子学应用激发了最近对石墨烯中局域化矩之间所谓的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）相互作用的理论研究。在这项工作中，分析和数值技术相结合，用于检查单轴应变对这样的相互作用的影响。根据分离和应变方向，揭示了一系列有趣的特征。放大，抑制，和振荡行为的应变和数学上透明的表达式预测这些功能的函数导出。由于广泛的影响，包括整体的时刻形成和磁输运响应，是由这样的相互作用的基础上，我们预测，通过施加应变操纵耦合的能力可能会导致有趣的自旋电子应用。
2012-11-20 cond-mat.mes-hall
Time-dependent thermoelectric transport for nanoscale thermal machines
我们分析了一个电子纳米热机驱动的时间依赖性的环境：除了偏置和栅极电压的变化，我们还考虑了主导的时间调制的引线和点之间的耦合。我们提供了在这种情况下的能量和热流表达式，以及点+引线系统与其外部之间交换的功率的表达式。计算是在Keldysh非平衡格林函数框架下进行的。我们应用这些结果来设计一个循环制冷机，避免了在强耦合的情况下定义子系统之间的能量流的模糊性。对于快速引线点耦合调制，我们观察到不能归因于电荷隧道的瞬态电流。
2016-01-15 cond-mat.mes-hall
Modulation of electronic and mechanical properties of phosphorene through strain
我们报告的弹性，振动和电子性质的第一性原理研究最近合成的磷烯。通过计算Grüneisen参数，我们评估了对称双轴应变下拉曼/红外激活模的频移。我们还研究了诱导超导金属过渡，间隙的大小，和有效质量的载流子在各种应变配置。此外，我们展开的出现一个特殊的Dirac-shaped分散体的特定应变条件下，包括取向的拉伸应变。所观察到的线性能量谱具有对应于其每个线性分支的不同速度，并且限于第一布里渊区中的$Γ-X$方向。
2015-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reversible Modulation of Spontaneous Emission by Strain in Silicon Nanowires
我们计算研究了单轴应变对硅纳米线中光子自发发射的调制作用。我们的主要发现是，由于两种不同的机制，自发发射时间发生一到两个数量级的变化：（A）波函数对称性的变化，其中在直接带隙范围内，应变改变了波函数的对称性，这反过来又导致光学偶极矩阵元的大的变化。(B)直接到间接的带隙跃迁，使自发光子发射是一个由声子介导的缓慢的二阶过程。这一特征独特地发生在硅纳米线中，而在体硅中，在任何合理量的应变下光学性质都没有变化。这些结果预示着硅纳米线作为包括激光机制的光电子器件的新应用。我们的结果是可验证的，使用现有的实验技术施加应变纳米线。
2017-07-24 cond-mat.mes-hall
Fermi Velocity Modulation in Graphene by Strain Engineering
利用全势密度泛函理论（DFT）计算，我们发现石墨烯中电子和空穴的费米速度存在微小的不对称性。这些费米速度值和它们的平均值被发现减少与增加面内均匀双轴应变;费米速度的变化是二次应变。这些结果可以通过Landau能级谱和双轴应变石墨烯的量子电容测量得到验证，有望在石墨烯基应变电子学和柔性电子学中得到潜在的应用。
2013-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain-induced stripe phase in charge ordered single layer NbSe$_2$
电荷密度波是过渡金属二硫族化合物中普遍存在的现象。在NbSe $_2$中，三角形$3\times3$结构调制耦合到电荷调制。最近的实验报告的证据，三角形条纹过渡的表面，由于应变或意外掺杂和相关的$4\times4$调制。我们采用\textit{ab-initio}计算，调查在一个原始的单层应变引起的结构不稳定性和分析的能量层次的结构和电荷调制。我们的研究结果支持观察三角形和条纹相之间的相分离在1H-NbSe $_2$，有关条纹相压缩各向同性应变，有利于$4\times4$调制。观察到的电荷调制的波长也以良好的精度再现。
2020-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic materials with nanoscale curved geometries
对电子纳米材料的研究最近已经看到越来越多的关注与非传统的弯曲几何形状的结构的合成，包括在平面系统中的弯曲线和通过卷起纳米膜获得的三维架构。这些几何形状的列入导致了一系列新的影响，无论是从形状驱动的电子运动的修改或从电子和磁性的固有变化，由于特殊的约束效应的预测和观察。此外，由于固体中机电耦合的重要作用，曲率产生的局部应变也会引发新现象的出现。在这里，我们回顾了最近的事态发展，发现这些形状，限制和应变诱导的曲率效应在纳米尺度，并讨论其潜在的用途在电子和自旋电子器件。
2022-09-14 cond-mat.mes-hall
Controlling photothermal forces and backaction in nano-optomechanical resonators through strain engineering
Center for Nanophotonics, AMOLF（AMOLF光子学中心）；Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer（雷纳托·阿切尔信息技术中心）
通过纳米尺度结构设计，实现对纳米光学机械谐振器中光热力和辐射压力力的精确控制，以优化系统性能。
2025-12-24 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Strain-induced modulation of Dirac cones and van Hove singularities in twisted graphene bilayer
通过原子紧束缚计算，研究了单轴应变对扭曲石墨烯双层膜电子能带结构的影响。我们发现，带结构是显着变形和带的简并被打破的应变。结果，Dirac锥的数目可以加倍，并且van Hove奇点在能量上是分离的。这些效果的应变强度，它的应用方向和扭转角的依赖关系被仔细澄清。作为一个重要的结果，我们证明了范霍夫奇点的位置可以通过应变来调制，这表明在大范围的扭转角（即，大于$10^\circ$）。不幸的是，这些有趣的/重要的现象没有得到澄清，在以前的作品的基础上连续近似。虽然它们与现有的实验很好地吻合，但我们的结果提供了对电子性质的应变效应的详细理解，并可能激发这种类型的石墨烯晶格中的电子输运的其他研究。
2014-12-24 cond-mat.mes-hall
Strain modulation of photocurrent in Weyl semimetal TaIrTe4
利用量子输运模拟方法研究了应变对Cu-TaIrTe_4-Cu异质结中TaIrTe_4能带和光电流的影响。结果表明，随着应变沿z方向的增加，外尔点可以完全断裂。在没有应变的情况下，可以在Cu-TaIrTe 4-Cu异质结中获得大的光电流。而光电流则会随着应变的增加而急剧增强，并达到一个很大的值。因此，光电流的最大值可以用态密度峰和能带结构之间的跃迁来解释。应变诱导能带和光电流表现出各向异性。我们的研究结果提供了一种新的途径，有效地调制的能带和光电流，利用机械方法TaIrTe 4基器件。
2022-06-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Strong Thermal Transport Anisotropy and Strain Modulation in Single-Layer Phosphorene
采用第一性原理计算和非平衡格林函数方法，研究了单层磷烯的弹道热输运。结果表明，Z字形方向的热导率比扶手椅方向的热导率高40%，具有明显的晶体学取向依赖性。此外，我们发现，热导各向异性的取向可以通过施加应变进行调谐。特别是，当施加一个方向的应变时，方向的热导率增强，但当施加一个方向的应变时，方向的热导率降低;而方向的热导率总是降低，当施加一个Z字形或方向的应变时。研究结果表明，单层磷烯薄膜中显著的热输运各向异性及其应变调制效应可用于磷烯基电子器件和光电子器件的热管理.
2014-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain and field modulation in bilayer graphene band structure
利用外加电场，可以通过破坏A-~B对称性来调制Bernal堆叠双层石墨烯的带隙。我们使用扩展的休克尔理论分析了双层石墨烯上的应变效应，发现层间距离的减小导致了更高的带隙调制，正如预期的那样。此外，高于约2.5埃的层间距离，带隙是直接的，遵循与电场的凸关系，并且饱和到由层间距离确定的值。然而，在低于约2.5埃时，带隙是间接的，趋势变为凹的，并且观察到阈值电场，其也取决于堆叠距离。
2008-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Harmonic Content of Strain-induced Potential Modulation in Unidirectional Lateral Superlattices
详细分析了周期为a=92 ~ 184 nm的单向横向超晶格的可压缩性振荡（CO）。傅立叶分析揭示了二次（和三次）谐波以及在足够低的温度下a>=138 nm（184 nm）的基波振荡，表明在电势调制的分布中存在相应的谐波。由于热阻尼因子的低通滤波作用，CO中的谐波表现为幅度缩小的谐波;在适当考虑阻尼效应的情况下，发现调制电位的谐波幅度V_2和V_3约为基波分量V_1的30%，尽管周期a与二维电子气（2DEG）距表面的深度d = 99 nm的比值很小。V_n对a的依赖性表明基波分量起源于表面，而高次谐波则是由穿透到次表面的应变效应引起的。因此，高次谐波的操纵提供了一种有用的技术，将小长度尺度调制引入到位于晶片内部深处的高迁移率2DEG中。
2005-05-19 cond-mat.mes-hall
Evidence for Strain-Induced Local Conductance Modulations in Single-Layer Graphene on SiO2
石墨烯已经成为一种电子材料，这是有前途的设备应用和研究二维电子气体与两个狄拉克点附近的相对论色散。尽管如此，偏离Dirac-like光谱的现象已经被广泛报道，并有不同的解释。在这里，我们展示了应变诱导的空间调制的证据，在SiO2衬底上的单层石墨烯的局部电导从扫描隧道显微镜（STM）的研究。我们发现，应变石墨烯表现出抛物线，U形的电导与偏置电压的光谱，而不是V形的狄拉克费米子预期的光谱，而V形的光谱恢复在放松的石墨烯区域。从STM研究中得到的应变图进一步揭示了与局部隧穿电导的直接相关性。这些结果归因于应变诱导的频率增加的平面外声子模式，介导的低能量非弹性电荷隧穿到石墨烯。
2009-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reversible local strain engineering of $\mathrm{WS}_2$ using a micro-mechanical spring
本文提出利用微机械弹簧对悬浮三层二硫化钨进行动态可逆的局部应变工程，通过纳米压痕实现可编程应变分布，为二维材料应变研究提供多功能平台。
2025-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong modulation of optical properties in black phosphorus through strain-engineered rippling
通过局部应变工程控制带隙是定制光电材料的一个令人兴奋的途径。二维晶体特别适合这个目的，因为它们可以在破裂之前承受前所未有的非均匀变形：人们可以真正地弯曲它们，并将它们折叠起来，几乎像一张纸一样。在这里，我们研究多层黑磷片进行周期性的应力，以调节其光电性能。我们发现一个显着的位移的光吸收带边的拉伸和压缩应力下的区域之间的高达~0.7 eV，大大超过了应变可调谐性报告的过渡金属二硫属化物。这一观察结果得到了理论模型的支持，该模型还预测这种周期性应力调制可以在低温下产生载流子的量子限制。在电荷载流子的局部密度中产生大的应变诱导变化的可能性为包括光电子学、量子光学和二维光电子器件的各种应用打开了大门。
2016-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
In-situ Straining of Epitaxial Freestanding Ferroic Films by a MEMS Device
Paul Scherrer Institut（保罗谢勒研究所）；Max Born Institute for Nonlinear Optics and Short Pulse Spectroscopy（马克斯·玻恩非线性光学与超快光谱研究所）；Politecnico di Milano（米兰理工大学）；Laboratory for Mesoscopic Systems, Department of Materials, ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院材料系介观系统实验室）；National Cheng Kung University（国立成功大学）；Center for Quantum Frontiers of Research & Technology (QFort), National Cheng Kung University（国立成功大学量子前沿研究与技术中心）
研究通过MEMS装置对自支撑铁电薄膜施加可控应变，以调控铁电/自旋环形构型，探索应变对材料物理性质的影响。
2026-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin torque ferromagnetic resonance with magnetic field modulation
我们提出了一种利用磁场调制的宽带自旋矩铁磁共振（ST-FMR）技术来测量磁性纳米结构中的自旋波性质。这种技术提供了很大的改进，在传统的ST-FMR测量的灵敏度，和应用这种技术的纳米磁性隧道结（MTJ）揭示了一个丰富的频谱的自旋驻波本征模。ST-FMR测量与自旋波谱的微磁模拟的比较，使我们能够解释在纳米MTJ的低频磁激发的字符。
2013-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nematic twist-bend phase with nanoscale modulation of molecular orientation
一种物质的状态，其中分子显示出长程取向顺序，而没有位置顺序被称为液晶。最著名和最广泛使用的（例如，在现代显示器中）是单轴取向，棒状分子沿着一个轴排列，称为指向矢。当分子是手性分子时，指向矢在空间中扭曲，画出一个直角螺旋面并保持垂直于螺旋轴;这种结构被称为手性螺旋。在这项工作中，使用透射电子显微镜和光学显微镜，我们实验证明了一个新的非手性分子，其中董事如下倾斜的螺旋面，保持恒定的倾斜角与螺旋轴，经历扭曲和弯曲形成的一个新的双有序。倾斜螺旋面具有纳米级的节距。新的扭曲弯曲的螺旋面代表了单轴螺旋面（没有倾斜）和手性螺旋面（有直角倾斜的螺旋面）之间的结构联系。
2013-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Large phase-transition-induced magnetic anisotropy change in (Co/Pt)2/VO2 heterostructure
我们报道了（Co/Pt）2/VO 2异质结构中相变控制的磁各向异性调制，其中VO 2被引入到系统中，通过其金属-绝缘体转变施加界面应变。在此过程中观察到一个大的可逆调制的垂直磁各向异性（PMA）达到38 kJ/m3。计算的界面各向异性的能量密度变化达到100 mJ/m2，这显示出显着的优势，比传统的调制策略。进一步的实验结果，包括磁化强度随温度的变化，应变缓冲调制和预应变样品的比较证明，VO 2和PMA层之间的界面耦合起着至关重要的作用，在这种调制。这一工作展示了相变材料在高效磁各向异性调制方面的巨大潜力，将有利于低功耗器件的开发。
2018-09-19 cond-mat.mes-hall
Enhanced flexoelectricity at reduced dimensions revealed by mechanically tunable quantum tunnelling
挠曲电性是一种普遍的机电耦合效应，所有介电材料都响应于应变梯度而挠曲。特别是，纳米挠曲电承诺奇异的现象和功能，但需要可靠的表征方法来释放其潜力。在这里，我们报告的量子隧穿，允许表征纳米挠曲电的异常机械控制。通过施加应变梯度与原子力显微镜的尖端，我们系统地研究了一个非极性的SrTiO $_{3}$薄膜，并同时测量隧道电流作为应变梯度的函数，所测得的隧道电流表现出临界行为，这表明大修改隧道势垒轮廓通过挠曲电。进一步分析这一关键行为揭示了显着增强的flexocoupling强度在SrTiO $_{3}$，相比，在散装，使flexoelectricity更有效的纳米尺度。我们的研究不仅提出了可能的应用开发动态力学控制的量子效应，但也铺平了道路，以表征纳米挠曲电。
2019-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamic exciton funneling by local strain control in a monolayer semiconductor
本文提出利用纳米探针施加局部应变梯度动态调控悬浮二维半导体带隙，实现激子能量可逆移动和微米尺度激子通量引导，为信息处理与能量转换开辟新应用。
2019-06-24 cond-mat.mes-hall
