在低温下研究经典和量子热效应需要使用片上局部高灵敏度测温法。使用聚焦离子束 (FIB) 辅助沉积制备的碳铂复合材料形成粒状结构,本研究表明,这种结构特别适合此应用。使用 24 pA 离子束电流沉积的碳铂温度计在 1 K 以下具有高灵敏度,可与最好的低温温度计相媲美。此外,这些温度计可以使用无掩模工艺精确放置在芯片上数十纳米的范围内。它们还具有弱磁场依赖性,在施加 0 至 8 T 的磁场时电阻变化小于 3%。最后,由于目前广泛使用 FIB,这些温度计可集成到各种纳米级设备中。© 2020 Elsevier Ltd。保留所有权利。
硅纳米结构已在现代微电子学中广泛使用。微电芯片中不断增加的整合密度不可避免地导致Si纳米结构的明显温度升高,这是承受大量热应力所必需的,以维持其适当的功能。si纳米结构也是许多新型纳米技术应用的基础,包括能量收集和存储,灵活且可拉伸的电子设备,传感器和纳米机械系统。[1]这些应用的可靠性问题要求对升高温度下的Si纳米结构的机械行为有基本的了解。在这里,我们报告了在RT至600 K的温度范围内单晶Si NWS的原位拉伸测试。[2]我们采用新开发的微电力系统(MEMS)[3-6]来进行透射电子显微镜(TEM)内的纳米热测试。该平台允许在不同温度下同时对原子尺度变形的TEM成像进行应力 - 应变测量。[2,7]基于MEMS的平台内置了一个片上加热器,从而使样品的受控加热。
一维拓扑超导体的边界可能导致马约拉纳零模式的出现,其非平凡交换统计数据可用于量子计算。在分支纳米线网络中,可以通过时间相关地调整拓扑非平凡参数区域来交换马约拉纳模式。在这项工作中,我们模拟了由 p 波超导 Rashba 线制成的 T 形结中四种马约拉纳模式的交换。我们推导出(准)绝热编织时间的具体实验预测,并确定了成功的马约拉纳交换过程的几何条件。此外,我们证明在绝热极限下,门控时间需要小于超导序参数平方的倒数,并与门控电位成线性比例。此外,我们展示了如何避免在分支纳米线系统中在窄结的线交叉点处形成额外的马约拉纳模式。最后,我们提出了一种多量子比特设置,以实现通用量子计算。
由于响应特性相似,使用单个电阻半导体传感器监测和分类不同气体具有挑战性。分离的传感器阵列可用作电子鼻,但这种阵列结构庞大,制造工艺复杂。在此,我们轻松制造了一个基于边缘生长的 SnO 2 纳米线的气体传感器阵列,用于实时监测和分类多种气体。该阵列由四个传感器组成,设计在玻璃基板上。SnO 2 纳米线从电极边缘在芯片上生长,相互接触,并充当传感元件。这种方法比后合成技术更有优势,因为 SnO 2 纳米线直接从电极边缘生长,而不是在表面上生长。因此,通过在高生长温度下将 Sn 与 Pt 合金化可以避免对电极造成损坏。进一步检查了传感器阵列对不同气体的传感特性,包括甲醇、异丙醇、乙醇、氨、硫化氢和氢气。雷达图用于改善对不同气体的选择性检测并实现有效分类。© 2020 作者。由 Elsevier BV 代表河内越南国立大学提供出版服务。这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。
b Klghei环境与能源化学,生物无机和合成化学主要实验室的Moe,化学与化学工程学院,Sun Yat-Sen University,Guangzhou 510275,P。R. R. Chine。电子邮件:luxh6@mail.sysu.edu.cn;电话:+86 20 84112245电子邮件:luxh6@mail.sysu.edu.cn;电话:+86 20 84112245
单光子检测器的关键特性之一是它们的恢复时间,即检测器恢复其标称效率所需的时间。在超导纳米线单光子探测器(SNSPDS)的情况下,可以在自由运行模式下以极短的恢复时间为特征,这对于许多量子光学或量子通信实验至关重要。我们引入了一种快速而简单的方法,以精确表征SNSPD的恢复时间。它提供了有关连续检测的时间恢复效率的完整信息。我们还展示了如何使用该方法来洞悉检测后纳米线内部偏置电流的行为,从而可以预测检测器的行为及其在使用这些检测器的任何实际实验中的行为及其效率。
我们研究了聚焦离子束沉积碳铂 (FIB C-Pt) 复合材料作为低温灵敏局部微温度计的用途,该复合材料可在器件制造的任何阶段无需使用掩模进行沉积。FIB 沉积是获得纳米级欧姆接触的常用方法 [20]。因此,它在这方面得到了广泛的研究。特别是,已经研究了 FIB C-Pt 的电阻率与成分 [21, 22, 23]、温度 [24, 25, 26, 27]、尺寸 [28, 29] 和沉积参数 [30, 31] 的关系。然而,FIB C-Pt 作为低温电阻温度计的潜力从未被研究过。虽然复合系统代表了一种新型的片上测温方法,但其成分元素 Pt [32, 33, 34, 35, 36, 37] 和 C [32, 38, 39] 已被用作电阻温度计,用于各种应用。对于纯 Pt 温度计,与大多数金属温度计一样,
摘要:等离子体产生的亚波长约束和增强电场可实现精确传感和增强光与物质的相互作用。然而,等离子体的高频率和短寿命限制了这项技术的全部潜力。找到替代品并研究其动力学至关重要。在这里,我们提出了一种实验方法,允许在时间域研究表面声子极化子。我们首先为超短脉冲光与极性材料相互作用建立理论框架。然后,我们进行飞秒泵浦探测实验,并展示表面声子极化的产生和时间分辨检测。通过比较实验和模拟,我们显示了明模式和暗模式的存在,质量因子高达 115。然后,我们研究模式相关的衰减和向环境的能量传递。我们的结果为实验探索表面声子极化子的动力学以及相干性在能量传递中的作用提供了一个平台。关键词:表面声子极化子,超快,相干性,亚波长限制
掺杂剂诱导溶解度控制 (DISC) 聚合物半导体图案化技术的最新进展已使聚-3-己基噻吩 (P3HT) 的直接写入光学图案化成为可能,且分辨率达到衍射极限。在这里,我们将光学 DISC 图案化技术应用于最简单的电路元件——导线。我们展示了 P3HT 和掺杂有分子掺杂剂 2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷 (F4TCNQ) 导线的 P3HT 的光学图案化,尺寸为厚度 20-70 nm、宽度 200-900 nm 和长度 40 µ m。此外,我们还展示了“L”形弯曲和“T”形结等导线图案的光学图案化,而无需改变结处导线的直径或厚度。经过连续掺杂后,导线本身的电导率高达 0.034 S/cm。我们还证明了 P3HT 纳米线可以在溶液中掺杂、去掺杂和再掺杂,而不会改变导线的尺寸。光学图案化和可逆掺杂聚合物半导体的综合能力代表了一套完整的图案化步骤,相当于无机半导体的光刻技术。
摘要:超导纳米线单光子探测器(SNSPD)是基于单光子库珀对破缺效应的量子极限超导光探测器,与其他同类探测器相比,具有更高的探测效率、更低的暗计数率、更高的计数率和更低的时间抖动。SNSPD在量子密钥分发、光量子计算等量子信息处理领域有着广泛的应用。本文从量子信息的角度介绍了单光子探测器的要求,以及SNSPD的原理、关键指标、最新性能研究进展等,并介绍了SNSPD在量子信息领域的代表性应用。