Spectroscopy of vibrational modes in metal nanoshells
我们研究了具有介电核的金属纳米颗粒的振动模式的光谱。振动模式由激光激发后发生的粒子晶格的快速加热激发，并且可以通过泵浦-探测光谱作为瞬态光谱的相干振荡来监测。在纳米壳中，两个金属表面的存在导致与固体颗粒相比基本上不同的声振动能谱。我们计算了纳米壳振动模的能谱和阻尼。基本呼吸模式的振子强度比固体纳米颗粒中的振子强度大。同时，在非常薄的纳米壳中，基模由于瞬时能量转移到周围介质而过阻尼。
2006-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Attachment of colloidal nanoparticles to boron nitride nanotubes
将纳米颗粒非共价地连接到一维系统如氮化硼纳米管以形成复合材料具有强烈的兴趣。这些材料的组合可能用于催化，太阳能电池或水分解。此外，可以在这样的系统中研究组分之间的电荷转移的基本方面。我们报告的合成和表征的纳米复合材料的基础上，半导体纳米粒子直接和非共价连接到氮化硼纳米管。氮化硼纳米管被简单地整合到相应的纳米颗粒的胶体合成中。用PbSe，CdSe和ZnO纳米颗粒覆盖了从近红外到紫外范围的宽范围的半导体带隙。实现了具有这些半导体纳米颗粒的氮化硼纳米管的高表面覆盖率，同时发现具有金属纳米颗粒的类似原位方法不会导致适当的附着。此外，所有调查的纳米粒子的潜在的附着机制的可能的模型。为了强调氮化硼纳米管作为半导体纳米颗粒的支撑材料提供的新的可能性，我们研究了BN-CdSe复合材料的荧光。与附着在碳纳米管上的CdSe纳米颗粒相反，附着在氮化硼纳米管上的颗粒保持荧光，其中荧光被淬灭。通过我们的多功能方法，我们扩展了BN-纳米颗粒复合材料的库，这些复合材料为广泛应用的碳纳米管-纳米颗粒复合材料提供了一种有趣的、电子非相互作用的补充。
2017-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Efficient exciton generation in a semiconductor quantum dot-metal nanoparticle composite structure using conventional chirped pulses
我们考虑由耦合到金属纳米颗粒的半导体量子点组成的纳米结构，并通过数值模拟表明，即使对于较小的粒间距离，也可以从基态鲁棒地产生量子点的激子态。使用具有高斯和双曲正割包络的传统啁啾脉冲。使用描述系统的非线性密度矩阵方程解释了在最终激子种群中观察到的相对于所施加脉冲的啁啾符号的不对称性，并且归因于从量子点中的激子和金属纳米颗粒中的等离子体激元之间的相互作用中出现的参数的实部。传统的啁啾脉冲，这也可以很容易地在实验室中实现的简单性，使所提出的强大的量子控制方案的超快纳米开关和量子信息处理任务的实施与半导体量子点潜在有用。
2022-12-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phonon Spectrum in a Nanoparticle Mechanically Coupled to a Substrate
我们计算的振动态密度的绝缘纳米粒子，是在弱机械接触的半无限基板。这项工作的动机是由杨等人最近的一项实验，其中测量了掺杂Eu的Y2O3纳米颗粒的低能声子态密度。基于声子传播子的常规准粒子极近似，本文给出的初步结果与实验符合得很好。
2001-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Double-percolation and magnetoresistance effects in ferromagnet-superconductor nanoparticle composites
我们研究了由超导（MgB 2）和铁磁（CrO 2或LSMO）纳米粒子组成的二元网络的输运和磁输运性质。而对于LSMO/MgB 2系统，观察到单一逾渗阈值，对于CrO_2/MgB_2二元复合材料，发现了一个具有两个不同渗流阈值的高阻态，分别对应于导体-绝缘体和超导体-绝缘体的转变.当两种不同组分之间的界面电导被抑制时，这种双渗流效应的存在成为可能，并且两个阈值PI +的条件PII > 1表示满意。对于MgB 2，观察到异常大的阈值，这可以通过两种成分的纳米颗粒之间的显著几何差异来解释，导致MgB 2纳米颗粒的大的排除体积。确定了两个阈值附近的标度行为，确定了两个临界指数：对于CrO 2侧的绝缘-导电转变，μ \approx 2.16 \pm 0.15;对于MgB 2侧的绝缘-超导转变，s = 1.37 \pm 0.05。我们还测量了整个系列的CrO 2/MgB 2样品的磁电阻，在液态He温度下的逾渗阈值附近观察到的最大值约为45%。
2011-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-Phonon Dynamics in an Ensemble of Nearly Isolated Nanoparticles
我们调查的电子布居动力学在一个几乎孤立的绝缘纳米粒子，每个纳米粒子作为一个电子两级系统耦合到一个单一的振动模式建模的合奏。我们发现，在短时间内的整体平均激发态人口振荡，但有一个衰减的信封。在很长的时间内，振荡变成纯正弦的“平台”人口，与电子-声子相互作用强度确定的频率，并与衰减代数为t^-{1/2}的包络线我们使用这个理论来预测电子-声子动力学在一个系综的Y_2O_3纳米粒子。
2000-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-spherical nanoparticles in block copolymer composites: nanosquares, nanorods and diamonds
提出了一种混合嵌段共聚物（BCP）纳米复合材料的计算模型，用于研究包括正方形、长方形和菱形在内的各种形状的纳米颗粒（NPs）。模拟被用来研究各向异性的作用，在组装的胶体内BCP，从NP是兼容的一个阶段，中性NP。研究了在少数嵌段共聚物结构域内将正方形纳米颗粒有序排列成网格结构，以及纳米棒在层状嵌段共聚物中的排列，并将模拟结果与纳米片和PS- \textit{b} -PMMA嵌段共聚物的混合物的实验进行了比较。矩形纳米颗粒在结构域之间的界面处的组装导致沿着界面的对齐。长径比对胶体在界面的聚集起着关键作用，这导致了低长径比和高长径比纳米粒子的不同的共组装行为。
2019-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.chem-ph
Composite domain walls in flat nanomagnets: the magnetostatic limit
我们讨论了软磁纳米颗粒中所谓的“涡旋”畴壁的结构。这种壁是由三个基本拓扑缺陷组成的复合物体：两个缠绕数为-1/2的边缘缺陷和它们之间缠绕数为+1的漩涡。我们提供了一个定性的模型占这样的域壁的能量。
2005-08-31 cond-mat.mes-hall
Nano light-source generation by electron beam irradiation of CsPbBr3/Cs4PbBr6 composites
本文提出利用电子束辐照热蒸发制备的CsPbBr3/Cs4PbBr6复合材料，在指定位置原位生成CsPbBr3纳米颗粒光源，并通过阴极荧光光谱证实发光增强及实现纳米光源图案化。
2025-08-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Phonon-assisted radiofrequency absorption by gold nanoparticles resulting in hyperthermia
有人建议，在金纳米粒子（GNP）的约5 nm的尺寸用于射频（RF）热疗，由费米电子的RF光子的吸收发生与参与的纵向声振动模式（LAVM），占主导地位的振动态密度（VDOS）的分布。这种物理机制有助于解释两个观察到的现象：GNP中加热速率（HR）的大小依赖性和聚集GNP中的产热减少。在单电子近似下，考虑到电子和LAVM的能量和动量的离散性，进行了论证。GNP的加热被认为包括两个连续的过程：首先，费米电子同时吸收RF光子和GNP中可用的LAVM;此后，激发的电子在GNP的边界内弛豫，激发具有比先前吸收的LAVM更高能量的LAVM。含有Ta和/或Fe杂质的GNP被提出用于RF热疗，作为具有增强HR的有前途的加热器，并且具有稀土杂质原子的GNP也被考虑在内。它示出了为什么最大的HR值应预期在GNP与约5-7 nm的大小。
2015-08-04 cond-mat.mes-hall physics.med-ph
Lifetimes of Confined Optical Phonons and the Shape of a Raman Peak in Disordered Nanoparticles: I. Analytical Treatment
通过发展无序致光振动本征模展宽理论，实现了非极性晶体纳米粉末拉曼光谱的微观描述。对这个问题进行了分析处理，并将线形和宽度确定为声子量子数、纳米颗粒形状、尺寸和无序强度的函数。结果被发现是强烈依赖于加宽线是分开的，或者它是与其他线的光谱重叠。详细研究了三种无序模型，即弱点状杂质、弱光滑随机势和强稀有杂质。研究了形成声子-杂质束缚态的可能性。
2020-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Simple model for the vibrations of embedded elastically cubic nanocrystals
本工作的目的是计算嵌入各向同性基体中的弹性各向异性球体的振动模式。这对于理解嵌入玻璃基质中的纳米颗粒的低频拉曼散射光谱具有重要的应用。首先，我们发现自由球的某些低频振动模式几乎与弹性常数的一种组合无关。然后利用这一点来获得这些模式的各向同性近似，从而能够考虑周围的各向同性矩阵。这种方法，然后用于量子解释最近的光谱的金和铜纳米晶体的玻璃。
2010-09-10 cond-mat.mes-hall
Phonon-interference resonance effects in nanoparticles embedded in a matrix
我们报告了一个明确的声子共振效应源于锗纳米颗粒嵌入在硅矩阵。我们的方法的特点相结合的声子波包方法与原子动力学和有限元方法植根于连续介质理论。我们发现，多模声子共振，所造成的相干晶格波传播通过和周围的纳米粒子的相消干涉，引起急剧和显着的透射率下降，阻止了较低端的频率范围内的声子传输，几乎没有减少其他纳米结构。共振对声子相干长度敏感，即使相干长度大于颗粒直径，波包宽度的有限性也会减弱透射率下降。通过排列多个纳米颗粒，产生集体振动模式，可以进一步加强透射率下降。最后，它表明，这些谐振效应可以显着降低在较低的频率范围内的热导。
2017-12-02 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph physics.optics
Interparticle interactions mediated superspinglass to superferromagnetic transition in Ni-bacterial cellulose aerogel nanocomposites
磁性纳米复合材料中的粒子间相互作用在控制超顺磁-超玻璃-超铁磁的相变中起着主导作用。这些相互作用可以通过控制纳米颗粒的尺寸和数量密度来调节。气凝胶复合材料，0.3 Ni-BC和0.7 Ni-BC，由分布在细菌纤维素中的Ni纳米颗粒组成，已被用作模型系统，以研究随着复合材料中Ni含量的增加，颗粒间相互作用的效果。与常规方法相反，Ni纳米颗粒的尺寸不受控制，并且允许在细菌纤维素模板中自然形成。使用X-射线衍射和电子显微镜的结构表征表明，只有镍和纤维素的存在下，没有其他阶段。Ni在纤维素基质中的不受控制的生长导致形成具有3种不同尺寸分布的纳米颗粒-主要沿原纤维的长度分布的10 nm颗粒、存在于原纤维之间的中间空间中的50 nm颗粒和存在于由网状结构形成的空隙中的100 nm颗粒。在室温下，复合材料表现出弱铁磁行为，磁化率为40 Oe，在10 K时增加到160 Oe。从室温下的弱铁磁态到低温下的超铁磁态的转变是通过中温下的超玻璃态介导的。结合两种复合气凝胶的结构和磁性结果，建立了一个温度依赖的微结构模型。
2015-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Effects of bond disorder and surface amorphization on optical phonon lifetimes and Raman peak shape in crystalline nanoparticles
从解析和数值两个方面研究了纳米粒子中的光学声子与原子间键的随机性。对于弱稀无序两个定性不同的制度，观察到分离和重叠的水平，类似的情况下，随机原子质量的调查。在更强和/或更密集的无序下，颗粒变得基本上不均匀，从而构成描述非晶相的极小模型，其中振动模式的图像变得更微妙。我们在这里集中在实验相关的情况下，位于粒子表面附近的强无序，并制定核壳模型，旨在描述粒子表面非晶化的普遍现象。我们观察到一种特殊的效应，体积光学声子“排斥”从无序壳层。它导致拉曼光谱的形式是来自纯粒子核的量子化模式的窄的良好分辨的峰（由于其有效的较小尺寸而红移）和来自主要位于主拉曼峰右侧的无序壳的噪声背景信号的组合。
2021-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reaction rate of a composite core-shell nanoreactor with multiple, spatially distributed embedded nano-catalysts
我们提出了一个详细的理论的总反应速率常数的复合核壳纳米反应器，由一个中央固体核心包围的水凝胶层的厚度可变，其中一个给定数量的小催化纳米粒子嵌入在规定的位置，并赋予规定的表面反应速率常数。除了精确的几何形状的组件，我们的理论明确占的反应物在水凝胶和散装以及为他们的转移自由能跳跃后进入水凝胶壳的扩散系数。此外，我们推导出了总速率常数的近似解析式，该公式在物理相关的几何和化学参数范围内是有效的。我们深入讨论了如何扩散控制的速率部分取决于基本变量，包括中央核心的大小。特别是，我们推导出一些简单的规则，用于估计每个纳米反应器的纳米催化剂的数量，在小到中等核心尺寸的情况下，有效的催化性能。我们的理论治疗有望提供一个非常有用的和灵活的工具，设计性能优越的纳米反应器的几何形状和优化的纳米粒子负载。
2016-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Beating the superparamagnetic size limit of nanoparticles on a ferroelectric substrate
当减小纳米级磁性颗粒的尺寸时，它们的磁化强度变得容易受到接近超顺磁性极限的热波动的影响，从而阻碍了依赖于稳定磁化强度的应用。在这里，我们从理论上表明，磁电耦合到铁电衬底呈现可能的实现实质上更小的纳米团簇与热稳定的磁化。对于团簇大小的估计，我们进行计算与铁电钛酸钡基板上的铁纳米粒子的现实材料参数。我们发现，转向极化的钛酸钡与电场影响的磁性沉积的磁性团簇。这些发现指出了一种新的超顺磁性复合材料。
2013-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Elimination of Extreme Boundary Scattering via Polymer Thermal Bridging in Silica Nanoparticle Packings: Implications for Thermal Management
我们对纳米晶系统中热传输的理解的最新进展负责将新技术集成到先进的能源系统中，包括热电制冷系统和可再生能源平台。然而，有一点了解的热能传输机制，管理无序纳米复合材料的热性能。在这项工作中，我们探讨了热传输机制在无序包装的无定形纳米粒子与和没有填充的间隙的聚合物，以量化的影响，在纳米粒子的边缘引入的热边界散射在一个已经无定形的系统和最小的热导率近似的上下文中。通过将修改的最小热导率模型拟合到从80 K到300 K的热导率的温度依赖性测量，我们发现间隙聚合物{ \it消除}无序纳米颗粒填充中的边界散射，这令人惊讶地导致无序纳米颗粒薄膜复合物的总热导率的{ \it增加}。这与我们对有效介质理论的预期和我们对最小导热系数极限的理解相反。相反，我们发现，一个僵硬的填隙材料提高了通过纳米粒子边界的热传输，提高无序纳米粒子包装的热性能。我们希望这些结果提供洞察无序固体，表现出已经低的热导率，通过使用纳米结构和振动热桥接的热性能的可调性。
2019-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
