晶体生长过程。但由于胶体纳米晶体在与周围基质相互作用的同时经历快速成核和生长,因此晶体生长动力学难以控制。纳米晶体胶体溶液中微结构的形成通常用奥斯特瓦尔德熟化 (OR) 理论来解释。21,25,26 OR 机制被广泛用于解释纳米晶体的晶体生长,纳米晶体可产生直径较大的颗粒,通常在微米尺寸范围内。然而,在某些情况下,纳米晶体的晶体生长在纳米范围内通常无法用 OR 动力学来解释。27 – 29 在纳米尺度上,有证据表明晶体生长更受另一种机制的主导,称为取向附着 (OA),其中纳米晶体通过共享共同的晶体取向自组装成单晶。 30,31“ OA ”的概念最早由 Banfield 等人在研究 TiO 2 纳米晶体的水解合成时提出。32 从那时起,这种基于聚集的晶体生长概念就对构建纳米级材料很有吸引力。由于 OA 工艺通过增强自下而上的制造工艺实现了初级纳米晶体的自组装,因此它可以生产出具有多种特性的新型结构,不同于相应的块体材料。特别是,OA 工艺已被证明是一种制备各向异性纳米结构的有效方法,其中纳米晶体种子的附着总是引导自组装到一个取向,从而产生一维纳米线或纳米棒。33 – 35 在 OA 机制中,晶体生长速率与表面能呈指数相关。晶体生长沿特定晶面进行,这取决于与晶体面相关的相对比表面能。36 各个面的表面能差异会导致较高表面能平面生长得更快,而较低表面能平面则作为产品的面。例如,研究表明,由于 [001] 和 [101] 面之间的表面能差异,金红石 TiO 2 纳米晶体通过沿 [001] 方向融合纳米晶体形成一维项链状纳米结构,从而促进 OA 机制的定向晶体生长。32 在另一项最近的研究中,实时观察到了由 OA 机制引导的氢氧化铁颗粒的形成,证明了晶体生长过程中纳米晶体的旋转和晶体取向。 37 OA 还被证实可用于制备 ZnO 纳米棒、38 MnO 多足体、39 稀土金属氧化物纳米颗粒 40 以及具有各种形貌的混合氧化物纳米结构。21 尽管 OA 指导合成了具有各种形貌的形状和尺寸控制的金属氧化物和混合氧化物纳米结构,21 在OA驱动的湿化学合成中构建尺寸控制的金属氧化物纳米线的例子非常少。41,42
摘要 — 纳米结构氧化锌 (ZnO) 因其独特的特性和在不同领域应用的可能性在过去几年中引起了人们的广泛关注,包括用作气体传感器件中的活性层和场发射器件的有前途的发射器。虽然它对 FE 目的很有趣,但这种材料的合成可能很复杂且与微电子工艺不兼容。为了解决这个问题,本文探讨了通过非催化剂热氧化法生长 ZnO 纳米线。通过拉曼光谱、X 射线光电子能谱、X 射线衍射和扫描电子显微镜详细表征了原生纳米材料。这些表征证实,所采用的工艺在整个基底表面获得高密度的 ZnO 纳米级结构方面取得了成功。ZnO 纳米线的直径范围为 30 至 100 纳米,长度可达 4 微米。获得了高效的电子场发射特性,开启电场较低(2.4 伏/微米,电流密度为 360 皮安/平方厘米)。基于图像处理的创新系统允许在器件的整个有效区域内进行电流映射,从而提供有关发射电流均匀性的信息。这些结果表明,所采用的低复杂制造程序以及 ZnO 纳米材料本身适用于基于场发射的器件。
摘要 提出了一种用于纳米线晶体管 DC 和 RF 小信号模拟的数值框架,该框架基于泊松、薛定谔和玻尔兹曼传输方程的自洽解,并且在从弱到强粒子散射的整个范围内都是稳定的。所提出的方法不会因将玻尔兹曼传输方程变换到能量空间而产生缺陷,并且可以处理准弹道情况。这是研究等离子体共振和其他高迁移率现象的关键要求。内部求解器通过先前开发的基于 H 变换的模拟器的结果进行验证,该模拟器适用于具有强散射的传统 N + NN + 硅晶体管。然后,将其结果与基于矩的模型的结果进行比较,结果表明这些结果不能令人满意地描述准弹道传输状态下的电子动力学。此外,发现接触处传输模型的内部边界条件对等离子体共振有显著影响,而基于物理的热浴边界条件强烈抑制了它们。
分析科学 J-STAGE 预发表论文 2020 年 1 月 17 日收到;2020 年 4 月 7 日接受;2020 年 4 月 17 日在线发表 DOI:10.2116/analsci.20N002
本论文研究基于近端 InAs/Al 纳米线的超导量子比特。这些量子比特由半导体约瑟夫森结组成,并呈现了 transmon 量子比特的门可调导数。除了门控特性之外,这个新量子比特(gatemon)还根据操作方式表现出完全不同的特性,这是本论文的主要重点。首先,系统地研究了 gatemon 的非谐性。在这里,我们观察到与传统 transmon 结果的偏差。为了解释这一点,我们推导出一个简单的模型,该模型提供了有关半导体约瑟夫森结传输特性的信息。最后,我们发现该结主要由 1-3 个传导通道组成,其中至少一个通道的传输概率达到大于 0.9 的某些门电压,这与描述传统 transmon 结的正弦能量相位关系形成鲜明对比。接下来,我们介绍了一种新的门控设计,其中半导体区域作为场效应晶体管运行,以允许通过门控设备进行传输,而无需引入新的主导弛豫源。此外,我们展示了传输和过渡电路量子电动力学量子比特测量之间的明显相关性。在这种几何结构中,对于某些栅极电压,我们在传输和量子比特测量中都观察到量子比特谱中的共振特征。在共振过程中,我们仔细绘制了电荷弥散图,在共振时,电荷弥散显示出明显抑制的数量级,超出了传统的预期。我们通过几乎完美传输的传导通道来解释这一点,该通道重新规范了超导岛的电荷。这与开发的共振隧穿模型在数量上一致,其中大传输是通过具有近乎对称的隧道屏障的共振水平实现的。最后,我们展示了与大磁场和破坏性 Little-Parks 机制中的操作的兼容性。当我们进入振荡量子比特谱的第一叶时,我们观察到出现了额外的相干能量跃迁。我们将其解释为安德烈夫态之间的跃迁,由于与 Little-Parks 效应相关的相位扭曲,安德烈夫态在约瑟夫森结上经历了路径相关的相位差。这些观察结果与数值结模型定性一致。
完整作者列表: Tong, Fei;加州大学河滨分校,化学 Xu, Wenwen;马萨诸塞大学阿默斯特分校,聚合物科学与工程 Guo, Tianyi;肯特州立大学,先进材料与液晶研究所 Lui, Brandon;加州大学河滨分校,Hayward, Ryan;马萨诸塞大学,聚合物科学与工程 Palffy-Muhoray, Peter;肯特州立大学,先进材料与液晶研究所 Al-Kaysi, Rabih;沙特·本·阿卜杜勒阿齐兹国王健康科学大学,基础科学 Bardeen, Christopher;加州大学河滨分校,化学
完整作者列表: Cao, Sisi;华盛顿大学圣路易斯分校,机械工程与材料科学系 Wu, Xuanhao;华盛顿大学圣路易斯分校,能源、环境与化学工程 Zhu, Yaguang;华盛顿大学圣路易斯分校,能源、环境与化学工程 Gupta, Rohit;华盛顿大学圣路易斯分校,机械工程 Tan, Albern;华盛顿大学,能源、环境与化学工程系 Wang, Zhongyang;华盛顿大学圣路易斯分校,能源、环境与化学工程 Jun, Young-Shin;华盛顿大学,能源、环境与化学工程 Singamaneni, Srikanth;华盛顿大学,机械航空航天与结构工程系
(!“#$”%&'%()#'*+),“ - +。“#+”)#/ 0“ 1)%$ 2”#$'&345*。+*,3“ ##*5,6)#。) div>- $)$“ 7#.6”%*。
为保护环境,最好将导电聚合物封装起来。在模板合成中,将形成的纳米线嵌入模板中,可以保证这一点。最常用的模板是多孔氧化铝膜 [5] 和市售的屏幕过滤器(例如 Nuclepore 和 Poretics 公司的产品),它们是薄聚碳酸酯箔,上面有通过蚀刻核损伤轨迹获得的孔隙 [6]。典型的模板具有高孔隙密度,~ 10 -10 lclcm -2。这使得可以制造几乎相同的纳米线的大型组件,非常适合测量磁性 [7] 和光学 [8] 特性。与这些测量相比,由于测量灵敏度有限,需要大型组件,而电测量最好在一根纳米线上进行。就电学性质而言,模板合成有望成为一种有效的方法:人们已经研究了由周期性堆叠的磁性多层组成的高纵横比纳米线[9]。另一方面,Cai 和 Martin [3] 报道了模板合成的复合材料具有惊人的尺寸依赖性。无论哪种情况,都缺乏一种可靠的方法,可以电处理单个纳米线。