Strain effects on the thermal properties of ultra-scaled Si nanowires
利用改进的价力场声子模型研究了单轴应力和静水应力对[100]和[110]硅纳米线的弹道热导（$κ_{l}$）和比热（$C_{v}$）的影响.预测了$κ_{l}$的各向异性行为和应变下$C_{v}$的各向同性性质的两个导线方向。压缩（拉伸）应变降低（增加）$C_{v}$。$C_{v}$随应变的变化趋势受高能声子子带的控制。[100]（[110]）线中低/中（低/高）能带的主要贡献及其在应变下的变化决定了$κ_{l}$的行为。
2011-06-03 cond-mat.mes-hall
Raman spectroscopy and strain mapping in individual Ge-SixGe1-x core-shell nanowires
由于核/壳界面的晶格失配，核-壳Ge-SixGe 1-x纳米线（NW）预计将包含大的应变场。在这里，我们报告的核心应变的测量在NW异质结构使用拉曼光谱。我们比较了拉曼光谱，并在个别Ge-Si 0. 5Ge 0.5核壳，裸锗纳米线测量的Ge-Ge模式的频率。我们发现，Ge-Ge模式的频率是直径无关的GeNW与散装锗，300.5 cm-1的值类似。另一方面，Ge-Si 0. 5Ge 0.5核壳纳米线显示应变诱导的Ge-Ge模式的蓝移，依赖于相对核和壳厚度。利用晶格动力学理论，我们确定在Ge核心的应变，并表明，结果是在良好的协议使用连续弹性模型计算值。
2012-07-03 cond-mat.mes-hall
Polymorphic nanowires of magnetic shape memory MnAs
对于纳米结构材料，应变在稳定特定的晶相、改变电子性质以及当其应用时的磁性方面具有根本的重要性。在这里，我们描述了一种磁性记忆合金，其中纳米结构的限制应变影响的结晶相和电子和磁性的所得纳米线。我们使用第一性原理计算的形状记忆MnAs纳米结构的影响，研究应变对晶相，这是由表面。我们发现，MnAs纳米线下降到两个纳米可以是稳定的，在一个新的晶相不同于散装六方和诱导的一维。通过使用应变在结构之间的变化需要孪晶畴的存在。我们的分析表明，应变诱导的结构转变，在这里展示的MnAs化合物，可以扩展到其他（磁性）形状记忆纳米线系统的应用范围从机械到磁电器件。
2010-10-06 cond-mat.mes-hall
Properties of graphene deposited on GaN nanowires: influence of nanowire roughness, self-induced nanogating and defects
我们提出了详细的拉曼光谱研究的石墨烯沉积在氮化镓纳米线的高度不同的变化。我们的研究结果表明，不同的密度和高度的纳米线与石墨烯接触的影响石墨烯的性质，如粗糙度，应变和载流子浓度以及密度和类型的诱导缺陷。对沉积在不同纳米线衬底上的石墨烯的拉曼光谱的详细分析表明，纳米线高度的较大差异增加了石墨烯应变，而与石墨烯接触的纳米线的数量增加了局部应变。此外，石墨烯载流子浓度的值被发现与接触石墨烯的纳米线的密度相关。拉曼G、D和D'带的强度比的分析使得能够追踪纳米线衬底如何影响缺陷浓度和类型。对于沉积在最低密度的纳米线上的石墨烯，观察到最低浓度的缺陷。石墨烯和密集排列的纳米线之间的接触导致大密度的空位。另一方面，晶界是很少分布的纳米线上的石墨烯中的主要缺陷类型。我们的研究结果还表明，石墨烯中存在的不同类型的缺陷的石墨烯载流子浓度和应变的修改。
2018-10-08 cond-mat.mes-hall
Acoustic phonons and strain in core/shell nanowires
本文从理论上研究了圆柱形核壳纳米线中的低能声子和静态应变。假设赝晶生长，各向同性介质，和一个无力的线表面，我们推导出的色散关系，位移场，和应力和应变分量的线性弹性理论的代数表达式。我们的结果适用于核和壳具有任意半径和任意弹性常数的纳米线。静态应变的表达式与实验，模拟和以前的分析调查是一致的，声子是一致的均匀纳米线与已知的结果。除其他外，我们表明，扭转，纵向和弯曲模式的色散关系的变化与相对壳厚度不同，我们确定了新的条款，在相应的应变张量是不存在的无盖纳米线。我们通过Ge/Si核/壳纳米线的例子来说明我们的结果，并表明壳诱导应变对这些系统的空穴谱有很大的影响。
2014-05-19 cond-mat.mes-hall
Thermoplasmonics: Quantifying plasmonic heating in single nanowires
光的等离子体吸收可以导致金属纳米结构中的显著局部加热，这种效应定义了热等离子体的子领域，并且已经在从生物医学技术到光电子学的各种应用中得到利用。在孤立的纳米结构中，定量表征所产生的局部温度升高可能非常具有挑战性。通过测量金属纳米线的电阻与横向等离子体激元模式的光致变化，我们定量地确定在单个纳米结构的温度增加，与入射偏振的依赖性清楚地揭示了等离子体激元加热机制。计算模型解释了共振和非共振的贡献，光学加热和热传输的主要途径。通过结合电子和光学测量获得的这些结果，对先前实验中光学加热的作用进行了限制，并为旨在利用这种效应的工程结构提出了设计指南。
2014-02-19 cond-mat.mes-hall
Influence of strain relaxation in axial (In,Ga)N/GaN nanowire heterostructures on their electronic properties
系统研究了弹性应变弛豫对轴向（In，Ga）N/GaN纳米线异质结构内建静电势和电子性质的影响。我们采用和评估的分析和数值方法来计算应变和极化电位。这两种成分然后进入八带k. p模型来计算电子和空穴的基态和能量。我们的分析表明，对于足够大的比率之间的厚度的（In，Ga）N盘和纳米线的直径，弹性弛豫导致显着减少的内置静电势相比，一个平面系统的类似的层厚度和In含量。然而，在轴向纳米线异质结构中不能实现内建电势的完全消除。然而，内置的静电势的减少导致电子和空穴能量的显着修改。我们的研究结果表明，在轴向（In，Ga）N/GaN纳米线异质结构的可达的基态跃迁能量的范围是有限的，由于较厚的磁盘的极化电位的影响减少。此外，我们发现，应变和极化电位诱导复杂的限制功能的电子和空穴，这取决于在含量，形状和尺寸的异质结构。
2016-08-25 cond-mat.mes-hall
Pseudomagnetic fields and strain engineering: graphene on GaN nanowires
具有不同形态的氮化镓纳米线和纳米棒衬底是允许控制它们顶部的石墨烯膜中的局部应变分布的有前景的平台，从而导致伪磁场的诱导。在Hybrid模式下进行的原子力显微镜测量，辅以扫描电子显微镜，可以详细观察石墨烯表面上的应变分布。与支撑区域直接接触的石墨烯是拉伸应变的，而位于两者之间的石墨烯的特征在于较低的应变。特征拉伸应变褶皱也出现在支撑区域之间的区域中。应变分布的详细分析表明，应变梯度和支持区边界之间的距离呈正相关关系。通过拉曼光谱分析谷内散射增强对D'带强度的影响，证实了上述结果。此外，扫描隧道光谱显示了石墨烯褶皱附近的态密度的局部修改和弱本地化测量表明伪磁场诱导的散射的增强。因此，我们表明，纳米线和纳米棒基板提供应变工程和诱导的伪磁场在石墨烯。通过改变支撑区域之间的距离来控制石墨烯形态，对于进一步的基础研究和探索制造基于伪磁场的器件（如传感器或滤波器）的创新方法都是有希望的。
2021-07-31 cond-mat.mes-hall
Band folding, strain, confinement, and surface relaxation effects on the electronic structure of GaAs and GaP: from bulk to nanowires
在本文中，我们将展示如何将两个III-V族系统的电子结构联系起来，一个是直接带隙材料GaAs，另一个是间接带隙材料GaP，从它们的大块到薄纳米线的形状。GaAs和GaP块体和纳米线系统中的锌钛矿和纤锌矿结构的自由应变和受到双轴应变垂直于[111]/[0001]方向进行了研究。我们提供了一个解释的能带结构的纳米线，沿[111]（锌-尖晶石结构）和[0001]（纤锌矿结构）的方向生长，在散装能带结构的相应的二元化合物。该过程揭示了起源的价和传导谷有关，以确定的性质（直接或间接）的带隙和种类（直接和pseudodirect）的价传导过渡。因此，通过仅计算体能带，即使对于非常薄的纳米线，也可以描述纳米线能带的行为。模拟分析了双轴应变对能带结构的影响，为GaP体材料提供了文献中的第一个结果。限制的作用，和表面弛豫，在确定薄纳米线的纳米线的电子结构分别进行了分析，揭示了带隙的性质的变化主要是由于表面弛豫效应，而不是限制。结果表明，带隙从体系统到一维系统的间接/直接变化主要是由于受约束和应变影响不同的体导谷之间的能量竞争。虽然限制的主要作用是打开所有的间隙，但它不一定是直接/间接改变电子间隙性质的主要原因，而不是文献中通常声称的那样。
2018-08-08 cond-mat.mes-hall
Stark effect in GaN/AlN nanowire heterostructures: Influence of strain relaxation and surface states
我们模拟了生长在[0001]取向GAN纳米线上的AlN/GAN/AlN异质结构中的量子限制Stark效应。在一个自洽的方法中计算的pyro和压电场，使没有假设的费米能级的钉扎，但包括一个明确的表面状态，可以作为一个源或陷阱的载流子的分布。我们发现，热电场和压电场弯曲的GAN和AlN的传导带和价带，并将电荷从纳米线的顶面转移到异质结构下方的电子气。结果，费米能级可能被钉扎在顶表面处的AlN的价带附近。电子气和表面电荷屏蔽了电场，从而降低了斯塔克效应。有效的应变弛豫进一步削弱了压电极化。我们用sp 3d 5s * 紧束缚模型计算了异质结的电子性质，并将理论预测与现有的实验数据进行了比较。
2010-06-25 cond-mat.mes-hall
Nanodot to Nanowire: A strain-driven shape transition in self-organized endotaxial CoSi2 on Si (100)
我们报道了在Si（100）衬底上生长纳米尺度自组织内轴CoSi 2岛的应变驱动形状转变现象。已经观察到小至15 \times 15 nm 2的正方形小岛。岛生长在正方形形状以下的Si（100）衬底的四重对称，达到67 \times 67 nm 2的临界尺寸。在此临界尺寸下发生形状转变。较大的岛采用矩形形状，长度不断增加，宽度逐渐减小到约25 nm的渐近值。我们已经观察到纵横比高达~ 20：1的纳米线岛。长纳米线异质结构部分生长在表面以上（~ 3 nm），但大部分生长到Si衬底中（~17 nm）。这些自组织纳米结构表现为纳米级肖特基二极管。它们可能在硅纳米纤维中有用，并在构建纳米器件中找到潜在的应用。
2012-05-04 cond-mat.mes-hall
Nano strain-amplifier: making ultra-sensitive piezoresistance in nanowires possible without the need of quantum and surface charge effects
本文提出了一种创新的纳米应变放大器，用于显着提高灵敏度的压阻式应变传感器。受狗骨结构的启发，纳米应变放大器由一个从衬底上释放出来的纳米薄框架组成，纳米线形成在框架的中心。分析和数值计算结果表明，纳米应变放大器显着增加到一个独立的纳米线诱导的应变，导致在其电导的大的变化。所提出的结构被证明在p型立方碳化硅纳米线制造使用自上而下的过程。实验数据表明，纳米应变放大器可以提高SiC应变传感器的灵敏度至少是传统结构的5.4倍。这一结果表明，所提出的应变放大器的超灵敏的机械传感应用的潜力。
2016-07-15 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Quantifying wave-function overlaps in inhomogeneous Majorana nanowires
马约拉纳零模的一个关键特性是它们对局部扰动的保护。在标准的图片，这种保护是保证了高度的空间非局部性的马约拉纳，即抑制波函数重叠，在拓扑阶段。然而，对局部噪声的恢复力的仔细表征不仅仅是空间分离，还必须考虑到波函数自旋的投影。通过考虑给定的零模对不同的局部扰动的敏感性，我们找到了测量其弹性的自旋分辨波函数重叠的相关形式。我们量化这些重叠，并研究它们的依赖性与纳米线参数在几个实验相关的配置类。这些包括具有非均匀耗尽和诱导配对的纳米线、势垒和量子点。光滑的不均匀性已经被证明可以产生接近零的模式，所谓的伪马约拉纳，低于临界塞曼场的散装。令人惊讶的是，他们的弹性被发现是可比的或更好的拓扑马约拉纳在现实的系统。我们进一步研究如何准确地估计它们的重叠，可以使用一个纯粹的本地测量的一端的纳米线，可通过传统的运输实验。在均匀的纳米线中，这种局部估计非常准确。在不均匀的情况下，它是不太准确的，但仍然可以提供合理的估计潜在的不均匀性的顺序的超导能隙。我们进一步分析了零模波函数结构，自旋织构和光谱特征与每种类型的不均匀性。我们的所有结果突出了内部波函数自由度，非局域性和光滑非均匀纳米线的保护之间的强连接。
2018-12-11 cond-mat.mes-hall
Electronic Properties of Strained Si/Ge Core-Shell Nanowires
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了应变Si/Ge核壳纳米线沿[110]方向的电子性质.所研究的核壳丝的直径可达5 nm。我们发现这种核壳结构的带隙比相同直径的纯硅和锗丝的带隙要小。这种减小的带隙归因于Ge和Si层之间的本征应变，这部分抵消了量子限制效应。外部应变进一步施加到纳米线上，用于调节能带结构和带隙。通过施加足够的拉伸应变，我们发现直径大于3 nm的硅核/锗壳纳米线的带隙经历了从直接带隙到间接带隙的转变。
2010-10-07 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Strain Modulated Electronic Properties of Ge Nanowires - A First Principles Study
采用基于密度泛函理论的第一性原理模拟方法研究了单轴应变和量子限制对锗纳米线沿[110]方向的电子性质的影响，如能隙和电子空穴的有效质量.所研究的纳米线的直径高达50微米。如我们的计算所示，Ge [110]纳米线具有直接带隙，与体材料中间接带隙的性质相反。我们发现，带隙和有效质量的电荷载流子可以调制通过施加单轴应变的纳米线。这些应变调制是尺寸依赖性的。对于较小的线（~ 12 μ m），带隙几乎是应变的线性函数;压缩应变增加带隙，而拉伸应变减小带隙。对于较大的线（20 μ m- 50 μ m），带隙相对于应变的变化显示出近似抛物线的行为：超过-1%的压缩应变也减小了带隙。此外，我们的研究表明，应变对电子和空穴的有效质量的影响非常不同。空穴的有效质量随着拉伸应变而增加，而电子的有效质量随着压缩应变而增加。我们的研究结果表明，应变和尺寸都可以用来调整纳米线的能带结构，这可能有助于未来的纳米电子器件的设计。我们还讨论了我们的结果应用紧束缚模型。
2010-10-07 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Strain distributions in lattice-mismatched semiconductor core-shell nanowires
研究了晶格失配核壳纳米线的弹性形变场。作者考虑无限导线的六边形截面的假设下，平移对称。应变分布的发现，通过最小化每单位细胞的弹性能量，使用有限元方法。作者发现，应变的轨迹是不连续的，在核和壳之间具有简单的、几乎分段的变化，而应变的各个分量可以表现出复杂的变化。
2010-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantifying the non-Abelian property of Andreev bound states in inhomogeneous Majorana nanowires
School of Physics, MOE Key Laboratory for Non-equilibrium Synthesis and Modulation of Condensed Matter, Xi’an Jiaotong University（西安交通大学物理学院，非平衡合成与调控凝聚态物质教育部重点实验室）；Interdisciplinary Center for Theoretical Physics and Information Sciences, Fudan University（复旦大学理论物理与信息科学交叉中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院量子材料国际中心）
研究非阿贝尔拓扑量子计算中马约拉纳零模的非阿贝尔辫状性质，探讨非平凡安德鲁夫束缚态在不均匀势能下的辫状特性及其对非阿贝尔辫状的阻碍作用，发现微小能量波动可使非阿贝尔辫状持续更长时间，甚至在某些条件下非阿贝尔辫状可能超越马约拉纳零模的性能。
2024-10-22 cond-mat.mes-hall
Strain distribution in zincblende and wurtzite GaAs nanowires bent by a one-sided (In, Al)As stressor shell: consequences for torsion, chirality, and piezoelectricity
本研究提出一种基于第一Piola-Kirchhoff应力张量的有限应变模型，通过有限元法求解，揭示闪锌矿与纤锌矿GaAs纳米线在单侧应力源壳层弯曲下的应变差异及其对力学和压电特性的影响。
2025-01-15 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Size dependence of biexciton binding energy in strained ZnTe/(Zn,Mg)Te nanowire quantum dots
本文研究了ZnTe/(Zn,Mg)Te纳米线量子点中双激子结合能随量子点长度的变化，发现其随长度增加由束缚型转为反束缚型，并归因于压电场导致的电子-空穴分离。
2024-08-30 cond-mat.mes-hall
Probing the three-dimensional strain inhomogeneity and equilibrium elastic properties of single crystal Ni nanowires
我们利用三维x射线相干衍射成像来绘制晶格应变分布，并探测在非晶SiO2上垂直生长的单晶Ni（001）纳米线的弹性性质||Si衬底。重建的密度图表明，随着丝宽的增加，芯区的平衡压应力急剧减小，而表面拉应变增大，并逐渐趋于非零常数。我们使用检索的投影晶格畸变的弹性理论的基础上预测的金属丝的杨氏模量。
2012-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical control of the hole spin qubit in Si and Ge nanowire quantum dots
Si、Ge和Ge/Si核/壳纳米线量子点（QD）中的强的直接Rashba自旋轨道耦合允许空穴自旋量子位的所有电操纵。出于这一事实的动机，我们分析了纳米线的不同制造相关特性，例如取向，截面和应变的存在，目标是找到能够实现最快量子位操纵的材料和几何形状，其速度可以使用拉比频率来识别。我们发现，量子点的纳米线与一个圆形的截面（cNWs）使更弱的驱动的空穴自旋量子比特比量子点嵌入在方形轮廓纳米线（sNWs）。假设硅纳米线的取向使自旋轨道效应最大化，我们的计算预测，在弱电场下，Ge和Si sNW量子点内空穴自旋量子比特的拉比频率具有可比的强度。在Si sNW QD中发现了强电场下Rabi频率的全局最大值，使这种设置在创建空穴自旋量子比特方面领先于其他设置。最后，我们证明了Si/Ge核/壳纳米线QD中的应变降低了拉比频率。在cNW QD中，这种效应很弱;在sNW QD中，可以通过适当调节电场强度来优化应变的影响。
2021-12-21 cond-mat.mes-hall
Ab-initio Study of Size and Strain Effects on the Electronic Properties of Si Nanowires
我们应用密度泛函理论（DFT）计算研究了尺寸和应变对Si纳米线的电子性质的影响，如能带结构、能隙、电子和空穴的有效质量等<110>.在单轴应变下，我们发现带隙随应变而变化，并且这种变化与尺寸有关。对于1 ~ 2 nm的纳米线，带隙与应变呈线性关系，而对于2 ~ 4 nm的纳米线，带隙随应变的变化呈现近似抛物线的规律。这种尺寸依赖的间隙变化与应变的基础上解释的轨道字符的带边。此外，我们还发现，膨胀应变增加了空穴的有效质量，而压缩应变增加了电子的有效质量，尺寸和应变对有效质量的影响研究表明，通过调节丝的直径和施加适当的应变，可以减小电子和空穴的有效质量。
2010-10-07 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Residual strain and piezoelectric effects in passivated GaAs/AlGaAs core-shell nanowires
我们观察到一个系统的红移的钝化GaAs/Al 0.35 Ga 0.65 As核壳纳米线的带边的壳层厚度增加到100 nm。在发射和吸收实验中检测到的位移，达到最厚的壳纳米线的值高达14毫电子伏。这种红移的一部分是由AlGaAs壳层对GaAs芯施加的小拉伸应变引起的，与理论计算一致。对这种红移的额外贡献来自于由于壳中的Al波动而在纳米线芯内部发展的轴向压电场。
2013-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
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
A strain-tunable quantum dot embedded in a nanowire antenna
我们展示了一个弹性可调的自组装量子点的纳米线天线，发射单光子的分辨率有限的光谱线宽。单光子器件由嵌入在自上而下制造的纳米线波导中的单个量子点组成，该纳米线波导集成到压电致动器上。非共振激发导致静电（波动）电荷可能在纳米线表面，造成直流斯塔克位移（不均匀加宽）;低激发功率，没有观察到的效果和分辨率有限的线宽获得。尽管在高纵横比纳米线显着的应变场弛豫，我们实现了高达1.2毫电子伏的调谐点的跃迁能量。具有高亮度、分辨率受限线宽和波长可调谐性的单光子源是未来量子技术的希望所在。
2014-11-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Effect of strain and diameter on electronic and charge transport properties of indium arsenide nanowires
采用第一性原理计算研究了单轴压应变、拉伸应变和直径对砷化铟（InAs）纳米线电子能带结构的影响.从松弛和应变纳米线的电子结构中提取有效质量和带隙。材料的性质提取和应用，以确定通过有效质量近似内所描述的纳米线的电荷传输，并通过应用非平衡格林函数方法。输运计算自洽地求解了具有开放边界条件的薛定谔方程和用于静电的泊松方程。该器件结构对应于具有InAs NW沟道的金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），该沟道处于栅极全包围几何结构中。沟道截面用于3 × 3 nm 2至1 × 1 nm 2范围内的高度缩放器件。应变对能带结构和电性能的影响进行了评估不同的NW方向和直径通过量化亚阈值摆动和ON/OFF电流比。我们的研究结果显示，对于临界尺寸为几纳米的InAs NW晶体管，晶体取向和量子限制效应主导器件行为，但必须包括应变效应，以提供准确的晶体管性能预测。
2018-08-16 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Up to 40 % reduction of the GaAs band gap energy via strain engineering in core/shell nanowires
核/壳纳米线中应变工程的巨大可能性已经被探索为在不改变其化学组成的情况下定制二元III-V族半导体的性质的替代途径。特别是，我们证明了GaAs/In（x）Ga（1-x）As或GaAs/In（x）Al（1-x）As核/壳纳米线中的GaAs核可以承受常规薄膜异质结构中不可能存在的异常大的失配应变。核中的内置应变可以通过壳的组成和厚度来调节。足够厚的外壳变得几乎没有应变，而薄的核心经历了主要的流体静力拉伸应变，这导致GaAs带隙能量的减少。对于这项工作中的最高应变7%（x=0.54时获得），实现了与理论计算一致的40%的带隙的显着减少。其电子性质的这种强调制使得GaAs适合于近红外纳米光子学和可能的高电子迁移率纳米晶体管。
2018-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Modelling the electronic properties of GaAs polytype nanostructures: impact of strain on the conduction band character
我们用十带k.p模型研究了由氧化锌和纤锌矿修饰的GaAs纳米线的电子性质。在纤锌矿相中，两个能量接近的导带对于电子基态的限制和能级是重要的。这些带形成两个相交的潜在景观的锌/纤锌矿纳米结构中的电子。两个能带之间的能量差敏感地取决于应变，使得即使很小的应变也可以颠倒两个能带的能量顺序。这种逆转可能已经引起的两个晶相之间的不可忽略的晶格失配在多型GaAs纳米结构，这是在这些结构的先前研究中被忽略的事实。我们提出了一个系统的研究的影响，本征和非本征应变的电子基态的纯氧化锌和纤锌矿纳米线以及多型超晶格。两个导带的共存和它们相反的应变依赖性导致GaAs多型纳米结构的复杂的电子和光学性质。特别地，最低子带间跃迁的能量和极化都取决于纳米线中两个晶相的相对分数。
2017-04-27 cond-mat.mes-hall
Raman spectroscopy of wurtzite and zinc-blende GaAs nanowires: polarization dependence, selection rules and strain effects
本文介绍了在不同锌掺杂比例和纤锌矿结构的GaAs单根纳米线上实现的偏振相关拉曼散射实验。的特殊情况下的纳米线的选择规则的发现和讨论。在锌掺杂的情况下，当入射偏振和分析偏振平行于纳米线轴时，在267 cm-1处的横向光学模式E1（TO）表现出最高强度。这是纳米线几何形状和介电与环境不匹配的结果，并且与拉曼选择规则相当一致。我们还发现了一个一致的分裂为1 cm-1的E1（TO）。与纤锌矿结构相关的横向光学模式E2 H在254和256 cm-1之间测量，这取决于纤锌矿含量。E2 H的azymutal依赖性表明，当入射和分析偏振垂直于纳米线轴时，模式被激发的效率最高，与选择规则一致。通过E1（TO）和E2 H模的相对位移分析了纤锌矿和锌尖晶石之间应变的存在。最后，讨论了表面粗糙度对{110}面纵模强度的影响。
2009-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band structure of Si/Ge core-shell nanowires along [110] direction modulated by external uniaxial strain
采用第一性原理密度泛函理论计算了Si/Ge核壳纳米线沿[110]方向的应变调制电子性质。特别地，详细地探讨了导带/价带的能量色散关系。在Γ点处，单轴应变使两个带的能级发生显著变化，从而导致带隙发生明显变化。相反，当K矢量远离Γ时，导带/价带随应变的变化大大减小。另外，在足够的拉伸应变（~1%）下，Si/Ge核壳纳米线的价带边（VBE）从Γ向远离Γ的方向移动，这表明Si/Ge核壳纳米线的带隙经历了从直接带隙到间接带隙的转变。我们的研究进一步表明，载流子的有效质量也可以通过外部单轴应变来调节。空穴的有效质量随拉伸应变的增加而显著增加，而应变对电子的有效质量的影响很小。最后，从波函数的角度讨论了应变与导带/价带边的关系。
2011-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Polar optical phonons in core-shell semiconductor nanowires
利用唯象连续介质模型，得到了半导体核壳纳米线的长波长极性光学振动模。导出了解空间的基，并通过施加适当的边界条件，得到了耦合和非耦合模态的超越方程。我们的结果被应用到研究的GaAs-GaP核-壳纳米线，我们数值计算的极性光学模式，分析的作用，应变的振动特性的这种纳米系统。
2013-06-24 cond-mat.mes-hall
Ab initio prediction of strain-tunable spin defects in quasi-1D TiS3 and NbS3 nanowires
Virginia Tech National Security Institute（弗吉尼亚理工大学国家安全研究所）；Department of Materials Science and Engineering, Virginia Tech（弗吉尼亚理工学院材料科学与工程系）；Department of Physics, Virginia Tech（弗吉尼亚理工学院物理系）；Virginia Tech Center for Quantum Information Science and Engineering（弗吉尼亚理工大学量子信息科学与工程中心）
该研究通过从头计算预测了准一维TiS3和NbS3纳米线中可调谐的自旋缺陷，揭示了应变对缺陷态和自旋态的影响，为量子应用提供了新的可能性。
2025-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Electron-phonon deformation potential interaction in core-shell Ge-Si and Si-Ge nanowires
我们解决了非极性核壳圆柱形纳米线（NWs）的情况下的电子-声子变形势（DP）相互作用的哈密顿量的一般表达式。基于光学模的长程唯象连续模型，考虑体声子色散，研究了Ge-Si和Si-Ge纳米线的电子-声子耦合强度的尺寸依赖性和应变诱导位移.我们推导出解析的DP电子-声子哈密顿量和报告的频率核心模式和振动振幅的一些数值结果。我们的方法允许明确识别的应变和约束效应。我们探讨了这些核-壳结构的结构参数的模式频率和空穴-DP散射率的依赖关系，这些核-壳结构构成了这些新型纳米系统的表征和器件应用的基本工具。
2014-10-01 cond-mat.mes-hall
Quantum hybridization negative differential resistance from non-toxic halide perovskite nanowire heterojunctions and its strain control
本文通过计算探索非铅一维卤化物钙钛矿异质结，发现GeI₃-TMSGeI₃-GeI₃纳米线结在室温下具有超高负微分电阻，并揭示其源于量子杂化NDR机制且可通过应变调控，为柔性电子应用奠定基础。
2022-05-24 cond-mat.mes-hall
Near-IR photoluminescence from Si/Ge nanowire grown silicon wafers: effect of HF treatment
研究了经HF：HNO 3混合气体处理的Si/Ge纳米线（NW）硅片的室温近红外（NIR）光致发光（PL）特性。该处理激活或增强了在1000 nm至1800 nm范围内的NIR区域的PL强度。PL由硅带边发射和中心在1400-1600 nm附近的宽复合带组成。该处理通过Si和Ge的蚀刻和氧化来修改晶片表面，特别是在缺陷位置处，特别是NW和NW表面周围的凹坑。该过程可以诱导载流子的空间限制，其中带间（BB）发射是Si覆盖的应变Si/Ge NW生长晶片中的主要性质。在Ge覆盖的Si/Ge NW生长晶片中，在子带隙能量处观察到强信号。结果表明，近红外发光是硅的BB跃迁和深能级发射之间的竞争性质，这主要归因于硅相关的缺陷，锗点和应变锗层。从应变、氧相关缺陷、量子点形成和载流子限制效应等方面讨论了BB和深能级PL的增强。结果表明，该方法在增强和调谐近红外发光性能的可能的应用的有效性。
2015-12-25 cond-mat.mes-hall
Growth and Strain Relaxation Mechanisms of InAs/InP/GaAsSb Core-Dual-Shell Nanowires
纳米线异质结构中的核/壳几何结构和带隙工程的组合可以用于实现具有新颖的传输和光学性质的系统。在这里，我们报告了通过无催化剂化学束外延在Si（111）衬底上生长InAs/InP/GaAsSb核双壳纳米线的情况。通过扫描和透射电子显微镜和能量色散X-射线光谱法进行了详细的形态，结构和成分分析的纳米线作为生长参数的函数。此外，结合扫描透射电镜-莫尔技术和几何相分析，我们研究了该系统中的残余应变和弛豫机制。我们发现，只有当标称厚度大于1 nm时，InP壳面才沿所有结晶方向发育良好，这表明了岛状生长模式。此外，晶体学分析表明，InP和GaAsSb壳几乎相干生长的InAs核心沿112方向和弹性压缩沿110方向。当InP壳层厚度大于8 nm时，界面处出现位错和粗糙化。该研究为基于这些核-双壳纳米线的高质量器件的制造提供了有用的一般指导。
2021-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Shapiro Steps in the Charge Density Wave State Induced by Strain on a Piezoelectric Substrate
通过表面声波诱导应变，在NbSe₃纳米线中观测到电荷密度波的Shapiro步，揭示了应变对CDW材料的重要性。
2025-11-13 cond-mat.mes-hall
Anisotropic strain variations during the confined growth of Au nanowires
本研究利用多种原位X射线散射与光学反射技术，监测了阳极氧化铝模板中金纳米线的电化学生长过程，发现通过控制沉积时间可人为调节纳米结构的各向异性晶格应变，并观察到电迁移应力引起的晶格参数波动。
2022-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fine structure of excitons in InAs quantum dots on GaAs(110) planar layers and nanowire facets
本文研究了以Bi为表面活性剂在GaAs（110）衬底上分子束外延生长的InAs量子点的光学性质。量子点是在平面GaAs（110）衬底以及GaAs纳米线的{110}侧壁面上合成的。在10 K时，限制在这些量子点中的中性激子产生1.1和1.4 eV之间的光致发光线。磁光致发光光谱表明，对于发射1.3和1.4 eV之间的小量子点，在（110）平面内和垂直于（110）平面的电子-空穴相干长度分别为5和2 nm的量级。量子点的光致发光是线性偏振的，并且观察到结合和反结合双激子，我们将这两个发现与（110）平面中的应变相关联。这种应变导致压电场和重空穴态与轻空穴态之间的强混合，并且提供了调谐激子光致发光的线性偏振度以及双激子的结合能的符号的可能性。
2017-04-27 cond-mat.mes-hall
Atomistic simulations on ductile-brittle transition in <111> BCC Fe nanowires
通过分子动力学模拟研究了温度对$<$ 111 $>$ BCC Fe纳米线拉伸变形和断裂行为的影响。模拟已进行了在不同的温度范围内10-1000 K采用恒定的应变速率的$1\times$ $10^8$ $s^{-1}$。结果表明，在低温下（10-375 K），纳米线屈服通过一个尖锐的裂纹的成核和脆性的方式失败。另一方面，在450-1000 K范围内的高温下，观察到屈服时多个1/2 $<$ 111 $>$位错的成核，随后是导致延性破坏的显著塑性形变。在400 K的中间温度下，纳米线通过与裂纹尖端处的许多移动的1/2 $<$ 111 $>$和固定的$<$ 100 $>$位错相关联的裂纹成核而屈服，并且以延性方式失效。在$<$ 111 $>$ BCC Fe纳米线中观察到的延性-脆性转变适当地反映在失效时的应力-应变行为和塑性应变中。随着纳米线尺寸的增加，韧脆转变增加。断裂行为的变化已被讨论的屈服和断裂应力的相对变化和相对于温度的滑移行为的变化。此外，位错增殖机制的扭结形核从纳米线表面观察到在高温下已被提交。
2017-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Determining the Location and Cause of Unintentional Quantum Dots in a Nanowire
我们确定无意的量子点（U-QDs）在硅纳米线的位置与几个纳米的精度通过比较电容与多个栅极的电容模拟。因为我们在多个器件中的导线的相同位置观察到U-QD，所以它们的原因可能是制造的意外后果，而不是通常假设的随机原子级缺陷。U-QD的位置似乎与来自氧化物和栅极的应变的导带调制一致。这使我们能够提出减少U-QD频率的方法。
2012-01-24 cond-mat.mes-hall
Electronic states in nanowires with hexagonal cross-section
利用有效质量哈密顿量的数值对角化方法计算了具有六边形截面的均匀纳米线的电子能谱。使用了两个基组。计算了低激发态的波函数并进行了可视化。该方法的优点是网格方法的基础上有限差分（或有限元）计划：非物理的解决方案不会出现。我们的方案可以很容易地推广到多带（Luttinger或Kane）${\bf k}\cdot{\bf p}$哈密顿量的情况。外部场（电场、磁场或应变）也可以被一致地引入到问题中。
2021-01-16 cond-mat.mes-hall
The effect of the three-dimensional strain variation on the emission properties of light-emitting diodes based on (In,Ga)N/GaN nanowires
在基于N-极性（In，Ga）N/GAN纳米线的发光二极管（LED）的电致发光（EL）光谱中，我们观察到了一个双峰结构。两个峰的相对强度随注入电流以一种特殊的方式演化。空间和光谱分辨EL图证实了光谱中存在两个主要跃迁，并表明它们是由大多数单个纳米LED发射的。为了阐明这种效应的物理起源，我们对平面LED和NW-LED的应变、电场和电荷密度分布进行了理论计算。在此基础上，我们还模拟了这些器件的EL光谱，表现出双峰结构的N极性异质结，无论是在NW和平面的情况下。相反，当模拟Ga极性平面LED时，没有观察到该特征。我们发现双峰结构的物理根源是N极性异质结构的第一个和最后一个量子阱中发生的较强的量子限制斯塔克效应。只有在NW-LED的情况下才能看到的相对峰值强度随注入电流的奇特演变归因于NWs的自由侧壁处的弹性弛豫引起的三维应变变化。因此，这项研究提供了重要的见解的工作原理的N-极性LED的基础上，平面和NW异质结构。
2017-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Engineering Nanowire n-MOSFETs at Lg < 8 nm
随着金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）沟道长度（Lg）被缩放到小于Lg<8 nm的长度，源极-漏极隧穿开始成为主要的性能限制因素。在这种情况下，可以使用较重的传输质量来限制源极-漏极（S-D）隧穿。以InAs和Si为例，它表明，不同的较重的传输质量可以使用应变和晶体取向工程。对Lg<8 nm的纳米线MOSFET在弹道散射和非相干散射下进行了全带扩展器件原子量子输运模拟。总之，较重的传输质量确实可以有利于改善超尺寸纳米线MOSFET中的导通状态电流。
2013-03-21 cond-mat.mes-hall
Growth and Strain Engineering of Trigonal Te for Topological Quantum Phases in Non-Symmorphic Chiral Crystals
应变三角Te被预测为由非对称手征对称性支持的Weyl节点。使用低压物理气相沉积，我们系统地探讨了三角形Te纳米线的生长与自然发生的应变所造成的弯曲的电线。拉曼光谱和高迁移率的电子传输证明了高度结晶性质的电线。直的和弯曲的纳米线的拉曼光谱的比较表明，呼吸模式，是显着更广泛的弯曲的电线和频移。因此，在生长过程中的曲率引起的应变可以提供一个简单的途径来研究三角Te的拓扑相。
2019-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Influence of Chemical Strains on the Electrocaloric Response, Polarization Morphology, Tetragonality and Negative Capacitance Effect of Ferroelectric Core-Shell Nanorods and Nanowires
本文用LGD理论和有限元建模研究化学应变对铁电核壳纳米棒极化、电卡响应和畴结构的影响，发现拉伸应变提升性能，压缩应变诱导涡旋畴。
2024-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear elastic and electronic properties of Mo_6S_3I_6 nanowires
采用基于密度泛函理论的从头计算方法研究了Mo_6S_3I_6纳米线的性质。这些分子在Mo八面体之间的桥接平面上建立了弱耦合的一维链，其中三个硫原子，每个硫原子都用六个碘修饰。在沿导线的单轴应变时，每个桥接平面显示两个能量最小值，一个在基态中，计算出的杨氏模量Y=82 GPa，另一个在拉伸状态中，Y=94 GPa。这两个值都比实验值小至少四倍，差异的起源仍然是一个谜。理想的抗拉强度约为8.4GPa，链在八面体内的Mo-Mo键中断裂，而不是在S桥中断裂。Mo_6S_3I_6纳米线的载流子电导率具有很强的各向异性，在整个应变范围内表现为准一维导体。导电性对应变极其敏感，因此非常适合用作应变片。具有良好接触的非常干净的纳米线可以预期在几个$μ$ m的长度上表现为弹道量子线。在另一方面，与高阻抗接触，他们是很好的候选人的观察Luttinger液体行为。Mo_6S_3I_6纳米线的显著一维性质使其成为研究一维物理的独特的多功能和用户友好的系统。
2006-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photo-induced Wavelength-tuning of Telecom-band Quantum Dot Nanowires Embedded in a Phase Change Material
CNRS, ECL, INSA Lyon, UCBL, CPE Lyon, INL, UMR 5270（法国国家科学研究中心，里昂高等师范学校，里昂国立应用科学学院，里昂第一大学，里昂高等化学物理学院，国家科研中心）；CNRS, INSA Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1, MATEIS, UMR 5510（法国国家科学研究中心，里昂国立应用科学学院，克洛德·贝尔纳里昂第一大学）；Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS, Institut Lumière Matière, UMR5306（克洛德·贝尔纳里昂第一大学，法国国家科学研究中心，光物质研究所）
本文提出利用非晶Sb2S3壳层的光致转变，对InAs/InP量子点纳米线进行无接触式生长后波长调谐，实现室温及低温下约7和28 meV的红移，为可扩展量子光子架构提供光谱匹配发射器。
2026-09-10 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance of individual ferromagnetic GaAs/(Ga,Mn)As core-shell nanowires
我们调查，角度依赖，磁电阻（MR）的个人自组装的铁磁GaAs/（Ga，Mn）As核壳纳米线在低温下。MR迹线的形状和在运输中观察到的强各向异性可以归因于负磁阻效应和强单轴各向异性的相互作用，磁易磁化方向指向沿线轴。基于通常用于描述铁磁共振现象的有效磁场的概念，可以通过定量分析来很好地描述磁阻。我们调查的纳米线表现出单轴各向异性，这是约5倍以上的应变诱导的各向异性光刻制备的（Ga，Mn）As条纹。
2011-10-25 cond-mat.mes-hall
Exciton Footprint of Self-assembled AlGaAs Quantum Dots in Core-Shell Nanowires
纳米线中量子点系统构成了先进光子学和传感应用的构建模块。发射器的电子对称性影响其功能能力。在这里，我们研究了富镓量子点嵌套在GaAs-AlGaAs核壳纳米线的外壳的精细结构。我们使用光谱学来解决由交换项引起的分裂，并提取发射器的主要参数。我们的研究结果表明，量子点可以主机中性以及电荷激子复合物和激子表现出轻微拉长的足迹，主轴相对于生长轴倾斜。纳米线中的GaAs-AlGaAs发射极特别有希望克服其他系统中的应变限制，并具有集成在通用光子结构中的好处。
2014-07-23 cond-mat.mes-hall
Control of surface induced phase separation in immiscible semiconductor alloy core-shell nanowires
半导体纳米线已被证明表现出新颖的光电性能，相对于由相同材料制成的块状试样。然而，如果半导体合金在其相图中具有可熔性间隙，则在平衡时它将相分离，导致上述性能的劣化。防止这种分离的一种方法是在低温下生长材料，从而抑制动力学。这种生长通常需要随后进行高温退火，以去除系统中不期望的生长诱导缺陷。在这项研究中，我们提出了一种方法来控制相分离的核壳纳米线在高温退火过程中通过剪裁几何形状和应变。使用相场模型，我们确定，在纳米线的相分离开始在自由表面和传播到散装。我们发现，包括一个薄壳周围的核心延迟相分离，而厚壳抑制分离几乎完全。
2017-01-13 cond-mat.mes-hall
Quantifying NV-center Spectral Diffusion by Symmetry
金刚石中氮空位（NV）中心缺陷的光谱窄，自旋相关的光学跃迁可以用于量子网络应用。这种网络方案的关键是产生难以区分的光子。两个挑战限制了这种系统的可扩展性：由局部应变变化引起的光学跃迁频率的缺陷到缺陷的变化，以及由附近电荷陷阱的光激发引起的重复测量的光学频率的光谱扩散。在这项实验研究中，我们进行了一组理论的方法来量化光谱扩散和应变，分解成相应的Jahn-Teller对称性的NV中心的组件。我们调查的组件之间的相关性的应变，光谱扩散，从表面的深度，发现应变和光谱扩散分别占主导地位的纵向扰动。我们还发现横向静态应变和总光谱扩散之间的弱负相关性，这表明横向应变提供了一定程度的保护光谱扩散。此外，我们发现，光谱扩散变得更加明显，在金刚石块体的深度增加。我们用于量化光谱扩散的对称分解技术对于了解给定的纳米级电荷陷阱环境如何影响光谱扩散以及制定缓解策略非常有价值。
2022-06-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exploring the transport properties of polytypic and twin-plane nanowires: from tunneling phase-time to spin-orbit interaction effects
纳米线晶体结构的多样性引起了独特和新颖的传输现象。特别是，我们已经探索了在双平面纳米线的传输通道的调谐和内置的多型纳米线的自旋-轨道电位分布的应变场调制所产生的超晶格轮廓，以实现自旋过滤器。采用多组分散射方法，结合传输矩阵方法描述了载流子的相位时间。该系统在获得负群速波包传播条件方面显示出优势。此外，自旋输运效应的潜在配置文件与体积自旋轨道体反转不对称性，目前对多型纳米线，通过逆龙格库塔法。利用特殊的对称性的激发态，我们的特点是占主导地位的自旋依赖于结构参数，导致有效的自旋过滤。
2015-03-17 cond-mat.mes-hall
Remote capacitive sensing in two-dimension quantum-dot arrays
我们研究了采用与晶圆代工厂兼容的全耗尽绝缘体上硅（FD-SOI）工艺制备的绝缘体上硅纳米线场效应晶体管中的栅极定义量子点。包裹在硅纳米线上的一系列分裂栅极自然地沿着单个纳米线产生量子点的$2\times n$双线性阵列。我们开始研究这样的2 $\times$ 2阵列内的量子点的电容耦合，然后显示如何可以扩展这种耦合在两个平行的硅纳米线耦合在一起共享，电隔离，“浮动”电极。利用一个量子点作为单电子盒传感器操作，浮栅用于增强电荷灵敏度范围，使其能够检测单独的硅纳米线中的电荷状态转变。通过比较多个器件的测量结果，我们说明了浮动栅极的影响，通过量化作为点传感器分离和配置内的双纳米线结构的函数的电荷灵敏度衰减。
2020-09-09 cond-mat.mes-hall
