Weak localization and electron-electron interactions in Indium-doped ZnO nanowires
采用激光辅助化学气相沉积法合成了铟掺杂的单晶氧化锌纳米线。纳米线的电导率在低温下在垂直和平行于线轴的磁场中测量。我们的数据的定量拟合得到，与理论的准一维金属系统的量子校正由于弱本地化和电子-电子相互作用。磁导率的各向异性与理论相符。这两个量子修正量的大小大致相等，温度依赖性分别为T^-1/3和T^-1/2。准二维表面电导率的替代模型被排除在平行磁场中的磁导率的振荡的情况下。
2009-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A slip-based model for the size-dependent effective thermal conductivity of nanowires
基于Guyer-Krumhansl方程计算了纳米线上的热通量。在外边界处引入滑移条件，滑移长度取决于温度和纳米线半径。一个明确的表达式的有效热导率的推导和现有的模型相比，在给定的温度范围内，提供良好的协议与Si纳米线的实验数据。
2017-12-14 cond-mat.mes-hall
Tunable thermal conductivity in defect engineered nanowires at low temperatures
我们测量了InAs纳米线的热导率（$κ$），发现在10 ~ 50 K的温度范围内，它比体材料的热导率小3个数量级。我们认为，低的$κ$源于垂直于NW轴取向的双缺陷随机超晶格中声子的强局域化。我们观察到显着的电子贡献所产生的表面积累层，从而引起可调谐性的$κ$与应用程序的静电门和磁场。我们的设备和测量$κ$在不同的载流子浓度和磁场，而不引入结构缺陷，提供了一种手段来研究新的方面的纳米级热输运。
2011-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Conductivity Inhibition in Phonon Engineered Core-Shell Cross-Section Modulated Si/Ge Nanowires
我们已经从理论上证明了核壳结构Si/Ge纳米线的截面调制和声学失配的结合可以导致热导率的急剧降低。我们的计算，利用两种不同的模型-五参数Born-von Karman和六参数价力场-的晶格振动，表明Si/Ge截面调制纳米线的室温热导率几乎是三个数量级低于体硅。在调制的纳米线的热通量被抑制了一个数量级相比，通用的硅纳米线。这种效应被解释为修改的声子谱在调制纳米线导致的声子群速度和本地化的某些声子模式在窄或宽的纳米线段的减少。在纳米线中实现热导率抑制而没有额外的表面粗糙度，并且因此潜在地减少了电子输运的降解。我们的研究结果表明，声学失配的截面调制纳米线的热电应用是有前途的候选人。
2013-05-16 cond-mat.mes-hall
Analytical modeling of orientation effects in random nanowire networks
由随机纳米线阵列制成的膜对于需要柔性透明导电膜的电子器件是有吸引力的选择。然而，到目前为止，还没有统一的理论来预测它们的电导率。特别是，取向分布对网络电导率的影响仍然知之甚少。我们提出了一个简化的随机纳米线网络电导率的分析模型，这是第一个准确地捕捉任意纳米线取向分布对电导率的影响。我们的模型是一个上限，并收敛到真正的电导率纳米线密度的增长。该模型用渐近更快的计算取代了蒙特卡洛采样，实际上可以比标准计算模型更快地计算。我们的近似的成功提供了新的理论洞察纳米线的取向如何影响电导率，照亮未来的研究方向。
2019-11-05 cond-mat.mes-hall
Monte Carlo Simulation of Single-Crystalline PbSe Nanowire Thermal Conductivity Using First-Principle Phonon Properties
先前的实验研究表明，由于纳米线的强烈诱导声子边界散射，纳米线是改善实用热电材料的热电性能的有希望的结构。然而，很少有研究从第一性原理方法研究声子边界散射对热电纳米线热导率的影响。在这项工作中，我们系统地研究了声子边界散射与不同的边界镜面反射的PbSe纳米线的热导率的作用，通过严格求解全声子玻尔兹曼输运方程没有任何可调参数。我们观察到显着的热导率降低粗糙的PbSe纳米线的直径小于几百纳米。在室温下，对于10 nm厚的粗糙PbSe纳米线，减少达到~ 40%。的直径相关的热导率被发现包含重要的信息，从一个标准的重建算法的声子平均自由程分布。模拟结果对于理解热电材料中纳米尺度的热输运具有重要意义，并将指导未来热电器件的设计，以实现更好的能量转换效率。
2017-01-01 cond-mat.mes-hall
Electrical properties of highly-doped MBE-grown gallium phosphide nanowires
针对半导体纳米线高效掺杂的商业化难题，研究了MBE生长的Be、Si掺杂p/n型磷化镓纳米线的生长与电学特性，通过原子力显微镜定量测电导率，提出可实现满足应用需求的高掺杂水平的生长策略。
2024-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Wave Packet Propagation and Electric Conductivity of Nanowires
我们用波包传播法计算了磁畴壁存在时纳米线的电导率。我们证明了通过导线的传播依赖于在波包模拟中使用的初始状态。我们提出了一个程序，基于Landauer公式，以减少这种依赖。直接数值计算的Kubo公式为小的个人系统被用作参考数据的建议程序。在本方法中，根据前面的微扰分析，发现了磁畴壁电导率的增强。
2003-07-25 cond-mat.mes-hall
Persistent enhancement of the carrier density in electron irradiated InAs nanowires
我们报道了一个显着的和持久的增强的电导率独立的非intentionnaly掺杂InAs纳米线在超高真空辐照后。结合四点探针传输测量与不同的表面化学，场效应为基础的测量和电子密度的数值模拟的纳米线上进行，电导率的变化被发现是由表面自由载流子浓度的增加。虽然电子束的几个千电子伏，通常用于检查和处理的材料，传播通过整个纳米线的横截面，我们证明，纳米线的电性能主要受辐射诱导的缺陷发生在纳米线的表面，而不是在散装。
2013-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface roughness and thermal conductivity of semiconductor nanowires: going below the Casimir limit
通过明确考虑表面粗糙度在原子水平上，我们定量地表明，硅纳米线的热导率可以低于Casimir的经典极限。然而，这种违反仅发生在深表面降解。对于浅的表面粗糙度，Casimir公式示出产生一个很好的近似的声子平均自由程和导电性，即使对于纳米线直径薄至2.22 nm。我们的粗糙度散射的确切治疗是在与以前提出的微扰方法，这被发现高估了一个数量级的散射率形成鲜明对比。所获得的结果表明，一个完整的理论理解一些以前发表的实验结果仍然缺乏。
2011-03-18 cond-mat.mes-hall
Effective thermal conductivity of rectangular nanowires based on phonon hydrodynamics
建立了矩形截面纳米线热输运的数学模型。通过求解Guyer-Krumhansl流体动力学方程的热通量与滑移边界条件的纳米线的有效热导率在一个范围内的温度和横截面的纵横比的表达式。我们的研究结果表明，方形纳米线传输热能更有效地比矩形纳米线，由于边界之间的最佳分离。然而，发现圆形纳米线甚至比方形纳米线更有效，这是由于在截面中缺少角，这局部地减少了热通量并抑制了热传导。通过使用温度相关的滑移系数，我们表明，该模型能够准确地捕获从Si纳米线获得的有效热导率的实验数据，表明声子流体力学是一个强大的框架，即使在室温下也可以应用于纳米系统。
2018-06-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Impact of Phonon Surface Roughness Scattering on Thermal Conductivity of Thin Si Nanowires
提出了一种计算直径D < 100 nm的硅纳米线的表面粗糙度限制热导率的新方法。一个依赖于频率的声子散射率计算从微扰理论和相关的描述的表面通过均方根粗糙度高度Δ和自协方差长度L。利用全声子色散关系，我们发现热导率与直径和粗糙度的二次关系为（D/Δ）^2。计算结果表明，在宽的直径和温度范围（25-350 K）内，计算结果与实验数据非常吻合，并成功地预测了粗蚀刻的50 nm硅纳米线在室温下的极低热导率为2 W.m^{-1}.K^{-1}。
2009-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Reduced Thermal Conductivity of Nanowires and Nanoribbons with Dynamically Rough Surfaces and the "Problem of One-Dimensional Heat Conductors"
我们提出了非谐晶格和动态粗糙表面和边缘的纳米线和纳米带中声子热输运的解析模型和分子动力学模拟。与最近的实验在单晶硅纳米线与粗糙表面的热传输，我们的模型和模拟预测有限的和长度无关的声子热导率在这样的准一维系统，在相反的异常声子热导率相应的动量守恒系统与原子光滑的表面，发散与系统长度。在我们的模型中，热导率降低的主要原因是在具有动态粗糙表面或边缘层的准一维声子波导中由非谐侧声子导致的纵向声学声子的动量非守恒散射。
2009-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Length Dependent Thermal Conductivity Measurements Yield Phonon Mean Free Path Spectra in Nanostructures
在纳米结构如纳米线上的可变长度上的热导率测量提供了关于负责热传导的声子的平均自由程（MFP）的重要信息。然而，几乎所有的这些测量都是用平均MFP来解释的，即使许多晶体中的声子具有宽的MFP光谱。在这里，我们提出了一种重建方法来获得MFP光谱的纳米结构从可变长度的热导率测量。使用这种方法，我们调查最近报道的SiGe合金纳米线和悬浮石墨烯带的长度依赖的热导率测量。我们发现，最近对石墨烯的测量表明，石墨烯中70%的热量是由具有大于1微米的MFP的声子携带的。
2015-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of tunneling on the electrical conductivity of nanowire-based films: computer simulation within a core--shell model
我们研究了二维纳米线网络的导电性。隧穿对它们的导电性的贡献的分析评估表明，它是成比例的线浓度的平方。利用计算机模拟，考虑了三种阻力，即，(i)导线的电阻，（ii）导线-导线结电阻，以及（iii）导线之间的隧道电阻。我们发现，由于隧道效应，逾渗阈值降低。然而，隧道效应对致密纳米线网络的电导率的影响可以忽略不计。
2019-11-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Tuning the thermal conductivity of silicon nanowires by surface passivation
本研究通过大规模分子动力学模拟，提出以表面过剩能为指导用氢/氧钝化硅纳米线悬挂键的方法，实现了通过表面覆盖浓度调控其热导率，并揭示了刚度变化的调控机制。
2024-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanowires: A route to efficient thermoelectric devices
电子器件的小型化旨在制造更小的产品，从介观尺寸到纳米尺寸。这一趋势具有挑战性，因为耗散功率水平的增加要求更好地了解小体积中的热传输。大量消耗的能量转化为热量并消散到环境中。热电材料提供了利用耗散能量的可能性，并使设备的能耗降低。热电转换需要具有强烈抑制的热导率但仍具有高电子传导的材料。纳米线可以很好地满足这两个要求，因为在表面和缺陷处增强的声子散射降低了晶格热导率，而电导率没有劣化，从而导致整体显着的热电效率。因此，纳米线被认为是在纳米尺度上获得有价值的热电材料的一种有前途的途径。在本文中，我们提出了一个概述的关键实验和理论结果的热电性能的纳米线。本文综述了提高纳米线效率的物理机制。声子散射在表面和界面，增强功率因数的量子效应和拓扑保护的电子状态，以防止在纳米线的电导率下降进行了深入的讨论。
2019-06-03 cond-mat.mes-hall
Statics and field-driven dynamics of transverse domain walls in biaxial nanowires under uniform transverse magnetic fields
本文基于Landau-Lifshitz-Gilbert方程，研究了准一维双轴纳米线在任意均匀横向磁场作用下的横向畴壁（TDW）静力学和场驱动动力学.在没有轴向驱动场的情况下，静态TDW应围绕其中心对称，同时其方位角分布扭曲。通过解耦的极性和方位角的自由度，提供了一个近似的解决方案，再现这些功能在很大程度上。当施加轴向驱动场时，TDW的动态行为被视为其静态轮廓对外部激励的响应。通过渐近展开法，得到了行波模式下的TDW速度，给出了TMF对双轴纳米线中TDW“速度增强”效应的范围和边界。最后进行了数值模拟，并有力地支持了我们的分析。
2016-03-26 cond-mat.mes-hall
Measurement of anisotropic thermal conductivity of a dense forest of nanowires using the 3$ω$ method
3 $ω$方法是一种动态测量技术，用于测定薄膜或半无限体材料的热导率。通常采用简化的模型从交流温度幅值实部的斜率作为频率对数的函数来推导热导率，这反过来又限制了所观察样品的种类。在这项工作中，我们已经测量了森林的纳米线嵌入在纳米多孔氧化铝膜使用3 $ω$方法的热导率。二维热传导的解析解，然后使用模型的多层系统，考虑各向异性的热性能的不同层，基板的热导率和它们的厚度。通过将实验结果与嵌入在纳米多孔氧化铝模板的基质中的两组不同的纳米线（硅和BiSbTe）上的2D模型拟合来进行数据处理，所述纳米线具有至少一个数量级不同的热导率。这些实验结果表明，该方法将3 $ω$技术的适用性扩展到具有各向异性热性质的更复杂系统。
2018-11-21 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Fluctuation conductivity of thin films and nanowires near a parallel-field-tuned superconducting quantum phase transition
我们计算了由超导到正常态的量子相变附近的正常态电导率的涨落修正，该量子相变是由平行于脏薄膜或厚度小于超导相干长度的纳米线施加磁场引起的。我们发现，在零温度下，修正来自纯粹的量子涨落，正的Aslamazov-Larkin贡献，负的态密度贡献，和Maki-Thompson干涉贡献，都是相同的顺序和总的修正是负的。此外，我们表明，基于如何接近量子临界点，有三个制度，表现出不同的温度和场的依赖性，这应该是实验访问。
2004-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Temperature dependence of electrical and thermal conduction in single silver nanowire
银纳米线在柔性电子器件、太阳能电池、透明电极等领域具有巨大的应用潜力。研究单根银纳米线的热输运和电输运性质是一项重要的基础工作。在这项工作中，在一个单独的银纳米线的热和电输运的特点是到35 K的稳态电热技术。结果表明，在室温下，电阻率增加约4倍，与它的本体对应物相比。用Bloch-Grüneisen公式拟合了银纳米线的电阻率随温度变化曲线，发现银纳米线的德拜温度（151 K）比体银的德拜温度（235 K）低36%，证实了较强的声子软化。在室温下，其热导率比其体相对应物的热导率降低了55%，并且这种降低随着温度的降低而变得更大。为了解释银纳米线和块体银的热导率（\k{appa}）~温度（T）的相反趋势，使用统一的热阻率来阐明电子散射机制。银纳米线具有较大的剩余统一热阻率，而体银的剩余统一热阻率几乎为零。相同的变化趋势表明，银纳米线和块体银共享相同的声子-电子散射机制。此外，由于声子辅助的电子能量转移跨越晶界，发现银纳米线的洛伦兹数远大于体银的洛伦兹数，并随着温度的降低而降低。
2014-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
General planar transverse domain walls realized by optimized transverse magnetic field pulses in magnetic biaxial nanowires
本文报道了在具有固定强度和优化取向分布的横向磁场脉冲作用下，在磁性双轴纳米线中实现了具有任意倾斜角的平面横向畴壁。我们平滑任何扭曲的方位角平面的TDW，从而完全解耦的极和方位自由度。然后推导出描述极角分布的解析微分方程，得到的解不是Walker-Answer形式。在此基础上，研究了平面TDW的场驱动动力学特性。结果表明，在相同的轴向驱动场作用下，随动脉动使壁面速度增大。这些结果将有助于设计一系列基于一般平面TDW的现代逻辑和存储器纳米器件。
2016-06-07 cond-mat.mes-hall
Coupled elastic membranes model for quantum heat transport in semiconductor nanowires
本文提出了一个由耦合弹性膜组成的纳米线模型，目的是研究准一维量子系统中的热输运。每个弹性膜的振动被量子化，并且允许振动能量在相邻膜之间流动。纳米线的末端附着在保持在不同温度下的热浴中。我们推导了纳米线上能量流动的量子主方程，得到了热电流等关键观测量。我们通过随机化膜半径来研究无序边界对热流的影响。我们评估模型作为纳米线模拟以及研究的无序边界上的热导率的影响。计算结果表明，膜晶格模型表明，直径声子限制和严重减少的热导率由于表面粗糙度，这是半导体纳米线的特性。表面粗糙度还产生$κ=αL^β$形式的热导率的长度依赖性，其中$β$依赖于在其它弹道状态下的无序特性。最后，该模型的参数拟合到现有的实验数据的硅纳米线和计算的结果进行评估对实验数据。
2019-01-15 cond-mat.mes-hall
Reduced Joule heating in nanowires
利用连续介质模型和格林函数方法，研究了焦耳加热下纳米线的温度分布。我们表明，在纳米线达到的温度可以远低于预测的焦耳加热的散装模型，由于在纳米线表面的热损失，这是很重要的纳米尺度，即使当环境的热导率相对较低。此外，我们发现，在纳米线的规模弱的最高温度与长度，在体系统相反。提出了一个简单的标准来评估这些影响的重要性。这些结果对纳米线热性能的实验测量、热电应用以及控制纳米线电子器件中的热效应具有重要意义。
2011-02-28 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
Optical conductivity of metal nanofilms and nanowires: The rectangular-box model
对低维电子系统引入电导率张量。在盒中粒子模型和对角响应近似下，在假设$d\cong λ_{\rm F}$（其中$d$是系统的特征小尺寸，$λ_{\rm F}$是块体金属的费米波长）下，计算了准均匀金属薄膜和金属丝的电导率张量分量.我们发现的透射率的薄膜，并比较这些结果与现有的实验数据。给出了费米能级的尺寸依赖性的解析估计，并计算了超导薄膜和超导导线中费米能级的振荡。我们的研究结果表明，在红外范围内的电导率分量的实部和虚部的强尺寸和频率依赖性。一个尖锐的区别的结果为Au和Pb的观察和解释这些金属的弛豫时间的差异。
2010-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Thermal transport in 2D and 3D nanowire networks
我们报告的热输运性质在2和3维互连纳米线网络（字符串和节点）。这些纳米结构的热导率随着节点距离的增加而降低，达到超低值。这种效应在3D网络中更加明显，这是由于与2D节点相比，3D节点处的孔隙率、表面与体积比增加以及后向散射增强。我们提出了一个模型，以估计相关的2D和3D互连的热阻，以提供这样的纳米线网络的热导率的分析描述，后者是在良好的协议与分子动力学的结果。
2018-02-15 cond-mat.mes-hall
Suppressing phonon transport in nanowires: a simple model for phonon-surface roughness interaction
抑制纳米线中的声子传播是实现高效热电器件的基本目标。最近的实验已经明确表明，表面粗糙度是一个关键因素，可以降低导热率远低于卡西米尔限制薄晶体硅纳米线。我们使用从实验研究中获得的见解来构建声子-表面粗糙度相互作用的简单易分析模型，该模型提供了对表面粗糙度对热导率的影响的更好的理论理解，这可能有助于设计更好的热电器件。
2017-07-24 cond-mat.mes-hall
Abnormally High Thermal Conductivity in Fivefold Twinned Diamond Nanowires
五重孪晶（Fivefold Twins，5 FT）是一种常见的多重孪晶结构，发现于近200年前，通常会显著恶化纳米材料的热输运性能。本文报道了一种新型五重孪晶金刚石纳米线（5 FT-DNW）的反常热导率（$κ$）。5 FT边界缺陷有效地增强了5 FT-DNWs的$κ$，并且$κ$随横截面积（$\textit{S}$）非单调变化。在临界$\textit{S}$ = 7.1 nm $^{2}$以上，5 FT-DNW显示$κ$的恒定值，而在其以下，随着$\textit{S}$的降低，$κ$出现急剧增加。更重要的是，具有最小$\textit{S}$的5 FT-DNW显示出优于块状金刚石的$κ$。通过确定正常过程主导的散射事件，证明了声子流体动力学行为在具有小$\textit{S}$的5 FT-DNW的异常高的$κ$中起决定性作用。孪晶金刚石纳米线中的超输运声子流体动力学现象为高导热纳米材料的研究提供了一条新的途径。
2022-01-12 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Nanoscale resolution scanning thermal microscopy with thermally conductive nanowire probes
扫描热显微镜（SThM）-一种扫描探针显微镜，允许映射纳米器件中的热传输和温度，正在成为一种关键方法，可能有助于解决现代处理器中的散热问题，并开发新的热电材料。不幸的是，当前SThM实施方式在测量高热导率材料中的性能仍然有限。这些限制的原因是双重的，首先，SThM测量的高热导率材料需要足够高的探头顶端的热导率，其次，探头和样品之间的热接触的质量变得强烈影响的纳米级表面波纹的研究样品。在本文中，我们开发的SThM方法，可以解决这些复杂的问题的分析模型-通过探索高热导率纳米线作为尖端顶点，并探讨SThM探针和研究表面之间的接触电阻，后者变得特别重要时，尖端和表面都具有高热导率。我们开发的分析模型支持的有限元分析模拟和实验测试的SThM原型使用碳纳米管（CNT）在尖端顶点作为导热纳米线。这些结果阐明了从一侧的SThM探头的性能和从另一侧的热导率，探头的几何形状和其组件之间的重要关系，为克服当前的SThM的限制提供了途径。
2013-09-08 cond-mat.mes-hall
Nanoscale electromechanics to measure thermal conductivity, expansion and interfacial losses
我们研究了局部焦耳加热对双夹持纳米线在拉伸应力下的力学性能的影响。局部加热导致谐振频率的系统变化;这些频率变化是由热应力引起的，热应力取决于温度相关的热导率和膨胀系数。InAs线膨胀系数符号的变化反映在20 K浴温附近系统的共振响应中。使用有限元模拟模拟实验观察到的频率偏移，我们表明，纳米线的热导率可以近似在10-60 K的温度范围内的经验形式$κ=b$ T W/mK，其中的值$b$的纳米线被发现是$b=0.035$ W/mK $^2$，显着低于散装值。此外，局部加热允许我们独立地改变纳米线相对于固定到浴温度的夹持点的温度。我们建议的损耗机制（耗散$\sim10^{-4}-10^{-5}$）源于金属和半导体纳米结构之间的界面箝位损耗。
2016-10-05 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric Properties of Scaled Silicon Nanowires Using the sp3d5s*-SO Atomistic Tight-Binding Model and Boltzmann Transport
作为抑制声子传导的结果，最近已经报道了与原材料的ZT值相比，纳米结构的热电优值ZT的大幅改善。也有人建议，低维度也可以提高设备的功率因数，提供进一步的增强。本文采用sp 3d 5s * 自旋轨道耦合紧束缚模型计算了硅纳米线的电子结构。应用线性化玻尔兹曼输运理论，包括所有相关的散射机制，计算电导率，塞贝克系数，和热电功率因数。我们研究了直径为3 nm和12 nm的n型纳米线，在不同的载流子浓度下，在[100]，[110]和[111]输运取向。使用纳米线中的晶格热导率的实验值，计算预期的ZT值。我们发现，在室温下，虽然缩放的直径低于7 nm可以是有益的功率因数由于banstructure的变化单独，在这些尺寸增强的声子和表面粗糙度散射降低电导率和降低功率因数。
2011-04-08 cond-mat.mes-hall
Longitudinal and transverse exciton spin relaxation times in single InP/InAsP/InP nanowire quantum dots
我们研究了镶嵌在InP纳米线中的单个InAsP量子点的光学性质。通过外延生长和电子束图案化制备了规则的纳米线阵列。通过一阶光子相关测量，观察到激子态的横向激子自旋弛豫时间随激发功率的减小而延长。这一现象可以用InP纳米线中环境电荷的高斯涨落引起的运动窄化机制来解释。利用基于Stokes参数表示的Mueller演算，通过单纳米线量子点中激子态发射的随机偏振度来计算纵向激子自旋弛豫时间.
2011-09-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
Universal features of phonon transport in nanowires with correlated surface roughness
在有意粗糙化的硅纳米线（SiNW）中实验观察到的超低热导率$κ$在声子蒙特卡罗模拟中再现，其中指数相关的真实空间粗糙表面类似于测量[J.Lim，K. Hippalgaonkar，S. C. Andrews，A. Majumdar和P. Yang，Nano Lett. 12，2475（2012）]。通用功能的热输运揭示$κ$作为一个功能的归一化几何平均自由程$\barλ$（$0<\barλ<1$）的扩散（Casimir）限制对应于$\barλ=1/2$。$κ$与$\barλ$在低至中等粗糙度（高$\barλ$）下呈指数关系，其中内部散射随机中断声子在SiNW上的反弹，而在高粗糙度（低$\barλ$）下呈线性关系，其中同一表面处的多次散射事件导致超低的非晶极限热导率。
2015-06-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exotic Transverse-Vortex Magnetic Configurations in CoNi Nanowires
利用电子全息技术在纳米尺度上对圆柱形富钴钴镍纳米线的磁结构进行了定量分析，并将其与纳米线的局部结构和化学性质进行了关联。纳米线显示面心立方（fcc）和六方密堆积（hcp）晶体结构的晶粒，与平行于纳米线轴方向的晶界。电子全息证明了存在一个复杂的奇异的磁性配置，其特征在于在一个单一的纳米线内的两种截然不同类型的磁性配置：一个阵列的周期性涡流分离小的横向域在hcp丰富的区域与垂直的易轴取向，和一个主要的轴向配置平行于纳米线轴的区域与fcc晶粒。发现这些差异极大的磁畴是由化学成分的局部变化引起的，改变了晶体的取向和/或结构，从而引起磁各向异性的变化。微磁模拟，包括已经实验确定的结构特性，允许更深入地了解电子全息术观察到的复杂的磁状态。
2019-12-13 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Fermi arcs and DC transport in nanowires of Dirac and Weyl semimetals
研究了Dirac和Weyl半金属圆柱纳米线的输运性质和电子态，特别关注了表面费米弧的结构和性质。后者使纳米线中的电荷和电流密度分布强烈不均匀，因为大部分电荷密度积聚在表面。结果表明，外尔半金属线也支持磁化电流主要集中在表面，因为费米弧的贡献。通过使用久保线性响应方法，直流（DC）电导率的计算，发现它的空间分布是非平凡的。通过明确分离的表面和体状态的贡献，它表明，当电化学势和/或线的半径是小的，电子输运主要由费米弧和电导率是在表面比在体高得多。由于表面-体相转变速率的增加，表面态对总电导率的相对贡献随着化学势的增加而逐渐减小。此外，当费米能级穿过表面态的能量时，表面处的DC电导率表现出明显的峰值。
2020-02-21 cond-mat.mes-hall
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
Thermoelectric properties of tubular nanowires in the presence of a transverse magnetic field
我们计算的电荷和热流与电子，产生的温度梯度和化学电势差的两端之间的管状纳米线的半径为30 nm的存在下，外部磁场垂直于其轴。我们考虑了基于半导体材料的纳米线，并使用Landauer-Bttiker方法来计算输运量。得到了Seebeck系数（$S$）、导热系数kappa和品质因数（$ZT$）随温度和磁场的变化规律.特别是，我们表明，塞贝克系数可以改变这个域中的参数的符号。此外，当磁场增加时，$κ$和$ZT$具有振荡。这些振荡是由电子的能谱决定的。
2020-06-23 cond-mat.mes-hall
Speed of field driven domain walls in nanowires with large transverse magnetic anisotropy
最近的分析和数值计算工作的领域驱动的畴壁在纳米线的传播表明，对于大的横向各向异性和足够大的应用领域的沃克轮廓变得不稳定的击穿场之前，让位给一个较慢的固定畴壁。我们执行的Landau Lifshitz吉尔伯特方程的大横向磁各向异性的渐近展开，并表明，渐近动力学再现这种行为。在低场作用下，速度随磁场的增加而线性增加，其分布为经典的朗道分布。超过一个临界值的应用领域的磁畴壁减慢。在渐近动力学中出现较慢的畴壁轮廓是由于反应扩散方程的前沿从推到拉的过渡。
2015-04-26 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Transverse polarization light scattering in tubular semiconductor nanowires
我们在光学范围内对管状半导体纳米柱的散射截面进行了数值计算。散射研究的横向入射的光，即，沿着圆柱体的直径，具有横向电极化和横向磁极化。这些亚波长纳米结构支持米氏共振，并且当圆柱体的长度与波长相当时，可以与米氏模式重叠的导模产生尖锐的法诺共振。我们表明，不同的内部半径影响每个模式不同，允许一个额外的自由度调谐的共振峰的光谱位置。
2019-05-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Thermoelectric power factor of a 70 nm Ni-nanowire in a magnetic field
在微型实验室中研究了单根纳米线（NW）的热电（TE）特性，并测定了其塞贝克系数S和电导率σ。观察到70 nm铁磁Ni-NW的磁化强度对其功率因数S^{2}σ的显著影响。我们检测到一个强的磁热电势效应（MTP）的约10%和各向异性磁阻（AMR）作为一个外部磁场B的功能在1%的顺序。在T = 295 K和B = 0 T时，我们测定了S = -（19 \pm 2）μV/K的绝对值。在零场下，使用热导率的Wiedemann-Franz定律计算优值系数ZT \approx 0.02。在B = 0.5 T时，热电势S作为B的函数显著增加至10%，磁热电势为\partialS / \partialB \approx -（3.8 \pm 0.5）μV/（K.T）。AMR与MTP之间存在\partials / \partialr \approx-11 \pm 1（\partials = \partialS /S）的相关性。在横向磁场（B =0.5T）中，由于功率因数提高了近20%，TE效率提高了。
2011-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of Confinement and Orientation on the Thermoelectric Power Factor of Silicon Nanowires
低维可以提高器件的热电功率因数，提高ZT品质因数。在这项工作中，原子sp 3d 5s *-自旋轨道耦合紧束缚模型和线性化玻尔兹曼输运理论被应用于计算的室温电导率，塞贝克系数，和功率因数窄一维硅纳米线（NW）。我们提出了一个全面的分析的热电系数的n型和p型纳米线的直径从12 nm到3 nm，在[100]，[110]，和[111]运输取向在不同的载流子浓度。我们发现，可以观察到的约束对功率因数的影响的长度尺度是在直径小于7 nm。我们发现，与目前的观点相反，限制和几何形状对功率因数的影响主要源于导电性的变化，这是强烈的影响，而不是塞贝克系数。一般来说，在这些直径尺度上增强的散射强烈地降低了器件的电导率和功率因数。然而，我们确定的情况下，限制大大提高了通道的导电性，导致约2- 3倍的功率因数的改善。我们的研究结果可以为设计高效的低维热电器件提供指导。
2011-06-10 cond-mat.mes-hall
Oscillatory behavior of the domain wall dynamics in a curved cylindrical magnetic nanowire
理解磁畴壁动力学是现代磁学中的一个重要问题。在这里，我们提出的结果畴壁位移在弯曲的圆柱形纳米线在恒定的磁场。结果表明，横畴壁的平均速度随曲率的增大而增大。与在条纹中观察到的相反，在弯曲的线中，横向畴壁以相同的频率沿着纳米线振荡并围绕纳米线旋转。这些结果打开了新的基于振荡的应用的可能性。
2017-10-11 cond-mat.mes-hall
Periodic magnetization structures generated by transverse spin-current in magnetic nanowires
从理论上研究了方形截面长纳米线在强垂直自旋极化电流作用下的磁化行为。该研究是基于Landau-Lifshitz-Slonczewski现象学。在无电流的情况下，导线沿其轴线均匀磁化。对于小电流，导线磁化保持均匀，但在垂直于电流方向的平面内相对于导线轴倾斜。随着电流的增加，倾角增加到最大值$π/4$。进一步的电流增加导致饱和或稳定的周期性多畴结构，这取决于导线的厚度。对于粗丝，在电流作用下的饱和过程中观察到滞后。从理论上确定了电流感生磁化行为的所有关键参数。这项研究进行了分析和使用微磁模拟。
2013-02-20 cond-mat.mes-hall
Non-diffusive Lattice Thermal Transport in Si-Ge Alloy Nanowires
我们提出了一个计算的晶格热导率的硅锗纳米线（NWs）的基础上解决玻尔兹曼输运方程的抽样声子平均自由程的蒙特卡罗方法。我们增加了以前的工作与完整的声子色散和部分扩散动量依赖镜面模型的边界粗糙度散射。我们发现，声子飞行是由几个μm以上的长自由飞行的混合中断的短飞行的突发，导致在一个沉重的尾部分布的飞行长度，通常遇到的Lévy步行动力学。因此，在硅锗纳米线声子运输既不完全弹道也不扩散，而是，它落入一个中间制度称为超扩散，其中热导率的规模与作为$κ\propto L^α$的NW的长度与长度依赖性$α\approx 0.33$的指数在广泛的范围内的线长度10纳米$<L<$ 10 $μ$ m的直径和粗糙度无关。我们的结论是，在硅锗合金纳米线的热导率是长度依赖于高达10 $μ$ m，因此可以调整热电应用。
2016-10-26 cond-mat.mes-hall
Plasmonic Transverse Dipole Moment in Chiral Fermion Nanowires
研究了手性费米子纳米线中无带隙带内等离激元的横向偶极矩，发现其非零且可通过打破谷对称性调控，为利用静态横向电场连续控制等离激元特性提供了可能。
2022-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Suppressed Polaronic Conductivity induced Sensor Response Enhancement in Mo doped V2O5 Nanowires
该研究通过1 at% Mo掺杂V2O5纳米线减少氧空位缺陷、抑制极化子电导，在低于320℃时增强乙醇气敏响应，同时解释了两类纳米线在350℃附近响应差异与金属-绝缘体转变的关联。
2023-05-05 cond-mat.mes-hall
Radiation conduction in polaritonic nanowires
The University of Utah（犹他大学）
利用基于涨落电动力学的离散系统格林函数方法，预测了室温附近SiO2纳米线在扩散区的辐射热导率，并揭示了表面声子极化激元和体声子极化激元的不同贡献。
2026-05-20 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Magnetic domain-wall velocity enhancement induced by a transverse magnetic field
采用高速磁光偏振仪和数值模拟方法研究了坡莫合金纳米线引导下的场驱动畴壁的自旋动力学。DW的速度和自旋配置确定为纵向驱动场，横向偏置场，和纳米线宽度的函数。具有足够大的横截面尺寸以支撑涡旋壁结构的纳米线表现出驱动场强度（在零偏置场下）的区域，其具有由抑制振荡运动的耦合涡旋结构引起的增强的DW速度。当施加横向偏置场时，在临界纵向驱动场（这标志着振荡DW运动的开始）上方观察到DW速度的十倍增强。支撑横向壁结构的具有较小横截面尺寸的纳米线也表现出临界场以上的较高迁移率区域，以及类似的横向场诱导的速度增强，但具有较小的增强因子。DW速度的偏置场增强解释的传播DW内的自旋分布和动力学的数值模拟，揭示动态稳定的耦合涡结构和抑制振荡运动的纳米线导管中的均匀DW运动在高速。
2011-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Strongly Anisotropic Thermal and Electrical Conductivities of Self-assembled Silver Nanowire Network
散热问题是柔性电子领域的新兴挑战。柔性电子器件的热管理产生了对具有高度各向异性导热率的柔性材料的需求，其用作散热器以在平面方向上去除多余的热量，并用作热屏蔽以保护人体皮肤或其下的设备组件免受加热。这项研究提出了一种自组装的银纳米线网络，具有高热和电各向异性，有可能解决这些挑战。沿银纳米线轴向的面内热导率为37 W/m-K，而跨面热导率仅为0.36 W/m-K。电和热传导率的测量结果表明，丰富的线-线接触强烈阻碍热传输。纳米线的优异排列导致在两个面内方向上的热传导和电传导的相同的各向异性比为3。当温度降低到50 K时，该比率保持不变，这表明线-线接触在两个方向上以相同的程度降低热传导和电传导，并且它们的效果与温度无关。此外，声子软化显着降低德拜温度的网络，这是从电阻率数据拟合。由于声子热传导的结果，在两个方向上的薄膜的洛伦兹数，这是近似相同的，是大于索末菲值在室温下，并随着温度的降低，因为小角度散射和减少声子的贡献而减小。这种纳米线网络为柔性电子产品热管理的新挑战提供了解决方案。
2016-03-22 cond-mat.mes-hall
Hot Carrier Trapping Induced Negative Photoconductance in InAs Nanowires toward Novel Nonvolatile Memory
报道了一种新的砷化铟纳米线负光电导机制。光激发显著抑制电导率，增益高达10^5。NPC的起源归因于光辅助热电子俘获导致的传导通道耗尽，得到了栅电压阈值漂移和波长依赖性光电导测量的支持。扫描光电流显微镜排除了NPC起源于NW/金属接触的可能性，并揭示了竞争性的正光电导性。光照后的电导率恢复在低温下大大减慢，表明热激活的脱陷机制。在78 K时，电导的自发恢复被完全淬灭，从而导致可以通过光和栅极电压脉冲来切换的可逆存储器件。这种新颖的基于NPC的光电子学在光电探测和低功耗非易失性存储器中有着令人兴奋的应用。
2015-10-31 cond-mat.mes-hall
Spin-photon interaction in a nanowire quantum dot with asymmetrical confining potential
该研究在非对称限制势的InSb/Ge纳米线量子点中，发现自旋-轨道耦合同时介导横向和纵向自旋-光子相互作用，且纵向远小于横向，横向作用量级约1 nm或0.1 MHz。
2024-02-09 cond-mat.mes-hall
Experimental observation of transverse spin of plasmon polaritons in a single-crystalline silver nanowire
报道了在等离子体激元单晶银纳米线中激发的表面等离子体激元的横向自旋和自旋动量锁定的实验观察。与在金属膜中激发的SPP相反，沿NW的长轴（$x$轴）传播的倏逝SPP模式的电磁场分量可以沿两个纵向平面（$y$和$z$平面）衰减，导致两个正交的横向自旋分量（$s_z$和$s_y$）。在纵向平面（$x$）中的衰减SPP模式信号的相反圆偏振分量的分析揭示了信号的自旋相关偏置，因此存在横向自旋分量（$s_z$）。傅立叶平面中相应的横向自旋密度（$s_3$）揭示了自旋-动量锁定，其中自旋的螺旋度由SPP倏逝波的波矢量分量决定。此外，三维数值计算的结果得到证实。所呈现的结果展示了如何利用化学制备的等离子体AgNW来研究倏逝波中的光学自旋，并且可以外推以探索亚波长效应，包括定向自旋耦合和光学纳米操纵。
2021-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.app-ph
Supercurrent through a single transverse mode in nanowire Josephson junctions
本文研究纳米线约瑟夫森结中平行磁场下近邻感应超流的演化，发现超流可延续至1T，并通过紧束缚模型分析子能带极化对超流的抑制效应。
2025-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
