ナノワイヤー

ナノワイヤは、直径がナノメートル (10 ^{−9 m) オーダーの}ワイヤ形状のナノ構造です。より一般的には、ナノワイヤは、厚さまたは直径が数十ナノメートル 以下に制限され、長さが制限されていない構造として定義できます。これらのスケールでは、量子力学的効果が重要になります。これが「量子ワイヤ」という用語の由来です。

ナノワイヤには、超伝導（YBCO ^[2]など）、金属（Ni、Pt、Au、Agなど）、半導体（シリコンナノワイヤ（SiNW）、InP、GaNなど）、絶縁体（ SiO ₂、TiO ₂など）など、さまざまな種類があります。

分子ナノワイヤは、有機分子（ DNAなど）または無機分子（Mo ₆ S _{9− x} I _xなど）の繰り返し分子単位で構成されています。

典型的なナノワイヤは、アスペクト比 (長さと幅の比) が 1000 以上です。そのため、1 次元 (1-D) 材料と呼ばれることがよくあります。ナノワイヤには、バルク材料や 3-D (3 次元) 材料には見られない興味深い特性が数多くあります。これは、ナノワイヤ内の電子が横方向に量子閉じ込めされているため、バルク材料に見られる従来のエネルギー レベルまたはバンドの連続体とは異なるエネルギー レベルを占めるためです。

ナノワイヤにおけるこの量子閉じ込めの結果として、ナノワイヤは電気伝導率の離散的な値を示します。このような離散的な値は、ナノメートルスケールでの電子輸送チャネルの数に対する量子力学的制約から生じ、多くの場合、伝導率の量子の整数倍にほぼ等しくなります。

${\displaystyle {\frac {2e^{2}}{h}}\simeq 77.41\;\mu S}$

このコンダクタンスは、フォン・クリッツィング定数と呼ばれる抵抗単位の逆数の2倍であり、R _K  = 25 812 .807 45 ... Ω、^[4]はR _K = h / e ²と定義され、整数量子ホール効果の発見者であるクラウス・フォン・クリッツィングにちなんで名付けられました。

ナノワイヤの例には、直径 0.9 nm、長さが数百マイクロメートルになる無機分子ナノワイヤ (Mo ₆ S _{9− x} I _x、Li ₂ Mo ₆ Se ₆ ) が含まれます。その他の重要な例としては、InP、Si、GaN などの半導体、誘電体 (SiO ₂、TiO _{2 など})、または金属 (Ni、Pt など) をベースにしたものがあります。

ナノワイヤは、電子デバイス、光電子デバイス、ナノ電気機械デバイス、先進複合材料の添加剤、ナノスケール量子デバイスの金属相互接続、電界エミッタ、生体分子ナノセンサーのリード線など、さまざまな用途で重要になる可能性があります。

ナノワイヤを合成するための基本的なアプローチは、トップダウンとボトムアップの2つです。トップダウンアプローチでは、リソグラフィー、^{[5] [6]} ミリング、熱酸化などのさまざまな手段を使用して、大きな材料片を小さな断片に縮小します。ボトムアップアプローチでは、構成原子を組み合わせてナノワイヤを合成します。ほとんどの合成技術はボトムアップアプローチを使用します。いずれかの方法による最初の合成の後には、多くの場合、構造のサイズとアスペクト比を微調整するために、自己制限酸化の形式を含むナノワイヤ熱処理ステップが続きます。 ^[7]ボトムアップ合成後、ナノワイヤはピックアンドプレース技術を使用して統合できます。^[8]

ナノワイヤの製造には、懸濁法、電気化学堆積法、蒸着法、VLS成長法など、いくつかの一般的な実験室技術が使用されます。イオン トラック技術により、直径 8 nm までの均質でセグメント化されたナノワイヤを成長させることができます。ナノワイヤの酸化速度は直径によって制御されるため、形態を調整するために 熱酸化ステップが適用されることがよくあります。

吊り下げナノワイヤは、長手方向の端部に保持された高真空チャンバー内で生成されるワイヤです。吊り下げナノワイヤは、次の方法で生成できます。

• 太いワイヤーの化学エッチング
• 通常は高エネルギーイオンを照射する、より大きなワイヤーの衝撃
• STMの先端を融点近くの金属の表面に押し込み、その後引き戻す

ナノワイヤを作成するための一般的な技術は、気相・液相・固相法（VLS）であり、1964年にワグナーとエリスによって直径数百nmから数百μmのシリコンウィスカーを対象に初めて報告されました。^[9]このプロセスでは、多くの半導体材料から高品質の結晶ナノワイヤを製造できます。たとえば、VLSで成長した滑らかな表面を持つ単結晶シリコンナノワイヤ（SiNW）は、超高弾性などの優れた特性を持つ可能性があります。^{[10]この方法では、レーザー}アブレーション粒子またはシランなどの供給ガスのいずれかを原料として使用します。

VLS 合成には触媒が必要です。ナノワイヤの場合、最適な触媒は液体金属 (金など)ナノクラスターです。これは、脱湿によって薄膜から自己組織化することも、コロイドの形で購入して基板上に堆積させることもできます。

ソースはこれらのナノクラスターに入り、それらを飽和させ始めます。過飽和に達すると、ソースは固化し、ナノクラスターから外側に成長します。ソースをオフにするだけで、ナノワイヤの最終的な長さを調整できます。成長段階でソースを切り替えると、交互の材料の超格子を持つ複合ナノワイヤを作成できます。たとえば、ノースカロライナ大学チャペルヒル校のCahoon研究室で開発されたENGRAVE（Encoded Nanowire GRowth and Appearance through VLS and Etching） ^{[11]と呼ばれる方法では、迅速な}in situドーパント変調によりナノメートル規模の形態制御が可能です。

高温での一段階の気相反応により、Mo ₆ S _{9− x} I _xなどの無機ナノワイヤが合成されます。別の観点から見ると、このようなナノワイヤはクラスターポリマーです。

VLS 合成と同様に、ナノワイヤ (NW) の VSS (気相-固相-固相) 合成は、シリコン前駆体 (通常はフェニルシラン) の熱分解によって進行します。VLS とは異なり、触媒種は基板の高温アニール処理を受けても固体状態のままです。このようなタイプの合成は、銅基板とシリコン/ゲルマニウム前駆体間の VSS 合金化によって金属シリサイド/ゲルマニウム化物ナノワイヤを合成するために広く使用されています。

溶液相合成法とは、溶液中でナノワイヤを成長させる技術のことです。この方法では、さまざまな種類の材料のナノワイヤを生成できます。溶液相合成法は、他の方法に比べて非常に大量に生産できるという利点があります。ポリオール合成法では、エチレングリコールが溶媒と還元剤の両方として機能します。この技術は、金、 ^[12]鉛、白金、銀 のナノワイヤを生成するのに特に汎用性があります。

超臨界流体-液体-固体成長法^{[13] [14]}は、SiやGeなどの半導体ナノワイヤを合成するために使用できます。金属ナノ結晶をシードとして使用して、^{[15] SiおよびGe有機金属前駆体を}トルエンなどの超臨界有機溶媒で満たされた反応器に投入します。熱分解により前駆体が分解され、SiまたはGeが放出され、金属ナノ結晶に溶解します。超臨界相から半導体溶質が追加されるにつれて（濃度勾配により）、固体結晶が沈殿し、ナノワイヤがナノ結晶シードから一軸に成長します。

クモ糸中のタンパク質ナノワイヤは、クモ糸溶液の液滴を超疎水性柱状構造の上に転がすことによって形成された。^{[16] [17]}

ナノワイヤ形成メカニズムの大部分は、ナノワイヤの成長を促進する触媒ナノ粒子の使用によって説明されており、触媒ナノ粒子は意図的に添加されるか、成長中に生成される。しかし、ナノワイヤは触媒の助けを借りずに成長させることもできるため、純粋なナノワイヤの利点が得られ、技術ステップの数を最小限に抑えることができる。ナノワイヤ（またはウィスカー）の無触媒成長のメカニズムは1950年代から知られていた。^[18]

金属酸化物ナノワイヤを得るための最も簡単な方法は、金属を通常通りに加熱することであり、例えば電池で加熱した金属ワイヤや、空気中でのジュール熱^[19]は家庭でも簡単に行うことができます。非触媒法による自発的なナノワイヤの形成は、特定の方向に存在する転位^{[20] [21]またはさまざまな}結晶面の成長異方性によって説明されました。最近では、顕微鏡の進歩により、らせん転位^{[22] [23]}または双晶境界^[24]によって駆動されるナノワイヤの成長が実証されました。右の写真は、ナノワイヤの非触媒合成中に その場TEM 顕微鏡で観察された CuO ナノワイヤの先端の単一原子層の成長を示しています。

原子スケールのナノワイヤは、欠陥を必要とせずに完全に自己組織化して形成することもできます。たとえば、幅と高さが数nm、長さが数百nmの希土類シリサイド（RESi ₂ ）ナノワイヤは、希土類金属のサブモノレイヤーで覆われ、その後アニールされたシリコン（ 001 ）基板上に形成されます。 ^[25]ナノワイヤの横方向の寸法により、電子が閉じ込められ、システムが（準）1次元金属に似たものになります。^[26] 金属RESi _{2ナノワイヤはシリコン（} hhk ）上にも形成されます。このシステムでは、基板の被覆率と傾斜角によって2次元と1次元の間で次元を調整できます。^[27]

新たな分野として、金属ナノワイヤ合成の足場として DNA 鎖を使用するというものがあります。この方法は、電子部品における金属ナノワイヤの合成と、電気的に検出可能な金属ナノワイヤへの DNA 鎖の変換を可能にするバイオセンシング用途の両方で研究されています。通常、ssDNA 鎖は引き伸ばされ、その後、短い相補的な ssDNA 鎖で機能化された金属ナノ粒子で装飾されます。^{[28] [29] [30] [31]}

従来の光リソグラフィーを使用して、定義された形状のナノワイヤを製造する簡単な方法が最近報告されました。^[32]このアプローチでは、光リソグラフィーを使用して、制御された亀裂形成を使用してナノギャップを生成します。^[33]これらのナノギャップは、正確な長さと幅を持つ個々のナノワイヤを生成するためのシャドウマスクとして使用されます。 この技術により、いくつかの金属および金属酸化物材料から、幅20 nm未満の個々のナノワイヤをスケーラブルに製造できます。

いくつかの物理的な理由から、ナノワイヤの伝導率は対応するバルク材料の伝導率よりもはるかに低くなると予測されます。まず、ワイヤの境界からの散乱があり、ワイヤ幅がバルク材料の自由電子の平均自由行程を下回ると、その影響は非常に大きくなります。たとえば、銅の平均自由行程は 40 nm です。幅が 40 nm 未満の銅ナノワイヤでは、平均自由行程がワイヤ幅まで短くなります。銀ナノワイヤの電気伝導率と熱伝導率はバルク銀とは非常に異なります。^[34]

ナノワイヤは、そのサイズのために、他の特異な電気特性も示す。電子の動きが弾道輸送の領域に収まる可能性がある単層カーボンナノチューブ（電子が一方の電極から他方の電極へ自由に移動できる）とは異なり、ナノワイヤの導電性はエッジ効果の影響を強く受ける。エッジ効果は、ナノワイヤ表面にある原子から生じ、ナノワイヤのバルク内部の原子のように隣接する原子と完全に結合していない。結合していない原子は、ナノワイヤ内の欠陥の原因となることが多く、バルク材料よりもナノワイヤの電気伝導性が低下する可能性がある。ナノワイヤのサイズが小さくなると、ナノワイヤ内部の原子と比較して表面の原子の数が多くなり、エッジ効果がより重要になる。^[要出典]

ナノワイヤの伝導性は、ワイヤに垂直な異なる電子波動関数を持つ個別のチャネルによる輸送の合計として説明されます。ワイヤが細いほど、電子の輸送に利用できるチャネルの数は少なくなります。その結果、幅が原子 1 個または数個しかないワイヤは、伝導性の量子化を示します。つまり、伝導性は、伝導性量子 G ₀ = 2 e ² / h ( eは基本電荷、hはプランク定数) の倍数である離散値のみをとることができます (量子ホール効果も参照)。この量子化は、2 つの電極の間に吊り下げられたナノワイヤを徐々に長く引っ張りながら伝導性を測定することで観察されています。直径が減少するにつれて、伝導性は段階的に減少し、プラトーはG ₀の倍数にほぼ相当します。^{[35] [36]}

伝導率の量子化は、電子密度と有効質量が低いため、金属よりもSiやGaAsなどの半導体で顕著です。これは幅25nmのシリコンフィンで観察され、しきい値電圧の増加をもたらします。実際には、このようなナノスケールのシリコンフィンを備えたMOSFETをデジタルアプリケーションで使用する場合、トランジスタをオンにするためにより高いゲート（制御）電圧が必要になることを意味します。^[37]

ナノワイヤ技術を産業用途に取り入れるために、研究者らは2008年にナノワイヤを溶接する方法を開発した。犠牲金属ナノワイヤを接合する部分の端に隣接させて配置し（走査型電子顕微鏡のマニピュレータを使用）、次に電流を流してワイヤの端を溶かす。この技術では10nmほどの細いワイヤも溶かすことができる。^[38]

直径が 10 nm 未満のナノワイヤの場合、加熱機構の精密な制御が必要で、損傷の可能性もある既存の溶接技術は実用的ではない。最近、科学者らは、直径が ≈ 3～10 nm の単結晶極薄金ナノワイヤを、機械的接触のみで、しかも非常に低い圧力で（マクロおよびミクロ規模の冷間溶接プロセスとは異なり）数秒以内に「冷間溶接」できることを発見した。^[39]高解像度透過型電子顕微鏡法とその場測定により、溶接部はほぼ完璧で、結晶配向、強度、電気伝導性はナノワイヤの残りの部分と同じであることが明らかになった。溶接部が高品質であるのは、ナノスケールのサンプル寸法、配向接着機構、機械的に補助された高速表面拡散によるものである。金と銀、銀ナノワイヤ（直径が ≈ 5～15 nm）のナノワイヤ溶接も室温近くで実証されており、この技術が極薄金属ナノワイヤに一般的に適用できる可能性があることを示している。他のナノ・マイクロ加工技術と組み合わせることで^{[40] [41]、} 冷間圧接は将来的に金属1次元ナノ構造の ボトムアップ組み立てに応用できる可能性があると期待されている。

ナノワイヤの力学に関する研究は、原子間力顕微鏡（AFM）と、加えられた荷重に対するナノワイヤの応答を直接研究できる関連技術の登場以来、急速に発展してきました。^[42]具体的には、ナノワイヤを一端からクランプし、自由端をAFMチップで移動させることができます。このカンチレバー形状では、AFMの高さが正確にわかっており、加えられた力が正確にわかっています。これにより、力対変位曲線を作成することができ、ナノワイヤの寸法がわかっていれば、この曲線を応力対ひずみ曲線に変換できます。応力-ひずみ曲線から、ヤング率と呼ばれる弾性定数、靭性、ひずみ硬化度を導き出すことができます。

ナノワイヤでは、ヤング率で表される応力-ひずみ曲線の弾性成分が報告されているが、弾性率は微細構造に大きく依存する。そのため、弾性率の直径依存性の完全な記述は欠けている。解析的には、連続体力学を適用して弾性率の直径依存性を推定した。引張では、は体積弾性率、は弾性率が表面に依存して体積から変化するシェル層の厚さ、は表面弾性率、は直径である。^[42]この式は、直径が減少するにつれて弾性率が増加することを意味している。しかし、分子動力学などのさまざまな計算方法では、直径が減少するにつれて弾性率は減少すると予測されている。 ${\displaystyle E=E_{0}[1+4(E_{0}/E_{s}-1)(r_{s}/D-r_{s}^{2}/D^{2})]}$${\displaystyle E_{0}}$${\displaystyle r_{s}}$${\displaystyle E{s}}$${\displaystyle D}$

実験的に、金ナノワイヤは実質的に直径に依存しないヤング率を持つことが示されています。^[43]同様に、ナノインデンテーションを銀ナノワイヤの弾性率の研究に適用したところ、弾性率は88GPaであり、バルク銀の弾性率（85GPa）と非常に近いことがわかりました。^[44]これらの研究は、分析的に決定された弾性率依存性は、結晶構造がバルクシステムのものと非常に類似しているナノワイヤサンプルでは抑制されているように見えることを実証しました。

対照的に、Si固体ナノワイヤが研究され、直径とともに弾性率が減少することが示されている^[45]。その研究の著者らは、Si弾性率がバルク値の半分であると報告しており、点欠陥の密度や化学量論の損失がこの違いを説明する可能性があると示唆している。

応力ひずみ曲線の塑性成分（より正確には塑性の開始）は、降伏強度によって説明される。材料の強度は、固体の欠陥の数を減らすことによって増加するが、これは固体の体積が減少するナノ材料で自然に起こる。ナノワイヤが単一の原子線に縮小されると、強度は理論的には分子の引張強度まで増加するはずである。^[42]金ナノワイヤは、降伏強度の極端な増加により「超高強度」と表現され、理論値のE /10に近づいている。^{[43]この降伏強度の大幅な増加は、固体に}転位がないためであると判断されている。転位運動がなければ、「転位飢餓」メカニズムが作動する。したがって、材料は転位運動が可能になる前に大きな応力を受ける可能性があり、その後、ひずみ硬化し始める。これらの理由から、ナノワイヤ（歴史的には「ウィスカー」と呼ばれていた）は、材料の全体的な強度を高めるために複合材料で広く使用されてきた。^{[42]さらに、ナノワイヤは引き続き活発に研究されており、} MEMSやNEMSの分野での強化された機械的特性を新しいデバイスに応用することを目指した研究が行われています。

ナノワイヤは、 MOSFET（MOS電界効果トランジスタ）として使用することが提案されています。MOSトランジスタは、今日の電子回路の基本的な構成要素として広く使用されています。^{[46] [47]}ムーアの法則で予測されているように、MOSトランジスタの寸法はますます小さくなり、ナノスケールになっています。将来のナノスケールMOSトランジスタを構築する上での重要な課題の1つは、チャネル上の優れたゲート制御を確保することです。一般に、トランジスタの全長に比べてゲートが広いほど、ゲート制御が向上します。したがって、ナノワイヤの高アスペクト比により、優れたゲート制御が可能になる可能性があります。

ナノワイヤは、その一次元構造と異常な光学特性により、光起電力デバイスとして注目されている。^[48]バルクの太陽電池と比較して、ナノワイヤ太陽電池はバルク再結合による不純物の影響を受けにくいため、純度の低いシリコンウェーハを使用しても許容できる効率が得られ、材料消費量の削減につながる。^[49]

ナノワイヤでpn接合が構築された後、次の論理的なステップは論理ゲートを構築することでした。複数のpn接合を接続することで、研究者はすべての論理回路の基礎を作成することができました。AND、OR 、 NOTゲートはすべて半導体ナノワイヤの交差から構築されています。

2012年8月、研究者らは、ドーピングされていないシリコンナノワイヤから最初のNANDゲートを構築したと報告した。これにより、未解決の相補型ナノ回路の精密ドーピングをどのように達成するかという問題が回避された。研究者らは、金属-シリコン界面にシリサイド層を配置することで、ショットキー障壁を制御し、低抵抗のコンタクトを実現することができた。 ^[50]

半導体ナノワイヤの交差は、デジタルコンピューティングの将来にとって重要になる可能性があります。ナノワイヤにはこれら以外にも用途がありますが、実際にナノメートル領域の物理学を活用しているのは電子的な用途だけです。^[51]

さらに、ナノワイヤは、量子ドット/量子効果井戸光子ロジックアレイの相互接続としての光子弾道導波路としての使用についても研究されています。光子はチューブ内を移動し、電子は外側のシェル上を移動します。

光子導波路として機能する 2 本のナノワイヤが交差すると、接合部は量子ドットとして機能します。

導電性ナノワイヤは、分子コンピュータ内の分子スケールのエンティティを接続する可能性を提供します。さまざまなポリマーに分散した導電性ナノワイヤは、フレキシブルフラットスクリーンディスプレイの透明電極としての使用が検討されています。

ナノワイヤはヤング率が高いため、複合材料の機械的特性を強化する用途が研究されています。ナノワイヤは束状になっているため、電子トランスデューサやアクチュエータの摩擦特性と信頼性を向上させるトライボロジー添加剤として使用できる可能性があります。

ナノワイヤはアスペクト比が高いため、誘電泳動操作にも適しており、^{[52] [53] [54]}、UV、水蒸気、エタノールセンサーなどの電子デバイスに浮遊誘電体金属酸化物ナノワイヤを統合するための低コストのボトムアップアプローチを提供します。^[55]

ナノワイヤは表面積と体積の比が大きいため、その表面で物理化学反応が促進されます。^[56]

ナノワイヤの高アスペクト比により、このナノ構造は究極の感度を実現する電気化学センシングに適しています。ナノワイヤを商用製品に使用する場合の課題の1つは、従来の手動ピックアンドプレースアプローチを使用する場合、電気回路内でナノワイヤを分離、取り扱い、統合することであり、スループットが非常に限られてしまいます。ナノワイヤ合成方法の最近の進歩により、電気化学、フォトニクス、ガスおよびバイオセンシングに有用なアプリケーションを持つ単一のナノワイヤデバイスを並行して製造できるようになりました。^[32]

ナノワイヤレーザーは、光相互接続やチップ上の光データ通信としての可能性を秘めたナノスケールのレーザーです。ナノワイヤレーザーは、III-V半導体ヘテロ構造から構築されており、高い屈折率によりナノワイヤコアでの光損失が低くなります。ナノワイヤレーザーは、わずか数百ナノメートルの波長サブレーザーです。 ^{[57] [58]}ナノワイヤレーザーは、高反射率のワイヤの端面によって定義されるファブリペロー共振器空洞であり、最近の開発では、200GHzを超える繰り返し率が実証されており、光チップレベルの通信の可能性を提供しています。^{[59] [60]}

入力 (ソース) 端子と出力 (ドレイン) 端子間の半導体の伝導度 (電子/正孔の流れ) の変調が、デバイス伝導チャネル内の電荷キャリアの静電ポテンシャルの変化 (ゲート電極) によって制御される FET デバイスと同様に、バイオ/化学 FET の方法論は、ターゲット分子と表面受容体間の認識イベントを特徴付ける電荷密度の局所的変化、いわゆる「電界効果」の検出に基づいています。

この表面電位の変化は、まさに「ゲート」電圧と同じように Chem-FET デバイスに影響を及ぼし、デバイスの伝導に検出可能かつ測定可能な変化をもたらします。これらのデバイスがトランジスタ要素として半導体ナノワイヤを使用して製造される場合、化学物質または生物種がセンサーの表面に結合すると、ナノメートル径のナノワイヤの「バルク」、つまり伝導チャネルに使用できる小さな断面積内の電荷キャリアが枯渇または蓄積される可能性があります。さらに、調整可能な伝導チャネルとして機能するワイヤは、ターゲットの感知環境と密接に接触するため、応答時間が短くなり、ナノワイヤの S/V 比が非常に大きいため、デバイスの感度が桁違いに増加します。

ナノワイヤの製造にはSi、Ge、金属酸化物（In ₂ O ₃、SnO ₂、ZnOなど）などの無機半導体材料がいくつか使用されていますが、ナノワイヤFETベースの化学/バイオセンサーを製造する場合は通常Siが材料として選択されます。^[61]

シリコンナノワイヤ（SiNW）センシングデバイスの使用例としては、癌のバイオマーカータンパク質の超高感度リアルタイムセンシング、単一ウイルス粒子の検出、犬よりも優れた感度での2,4,6-トリニトロトルエン（TNT）などのニトロ芳香族爆発物の検出などがあります。^[62] シリコンナノワイヤは、ねじれた形で電気機械デバイスとして使用し、分子間力を非常に正確に測定することもできます。^[63]

一般的に、溶解した分子や高分子の電荷は溶解した対イオンによって遮蔽されます。これは、ほとんどの場合、デバイスに結合した分子がセンサー表面から約 2～12 nm (センサー表面に結合した受容体タンパク質または DNA リンカーのサイズ) 離れているためです。遮蔽の結果、分析対象分子の電荷から生じる静電ポテンシャルは、距離とともに指数関数的にゼロに向かって減衰します。したがって、最適なセンシングのためには、ナノワイヤ FET 測定のDebye 長を慎重に選択する必要があります。この制限を克服する 1 つの方法は、抗体捕捉ユニットの断片化と表面受容体密度の制御を採用し、ターゲットタンパク質のナノワイヤへのより密接な結合を可能にします。この方法は、急性心筋梗塞の診断のために血清から直接心臓バイオマーカー(トロポニンなど) を検出する感度を大幅に向上させるのに有効であることが証明されました。 ^[64]

透過型電子顕微鏡(TEM) サンプル (ラメラ、薄膜、その他の機械的およびビームに敏感なサンプル)への応力と曲げを最小限に抑えるために、集束イオンビーム(FIB) 内で転送するときに、柔軟な金属ナノワイヤを通常は剛性のマイクロマニピュレーターに取り付けることができます。

この方法の主な利点としては、サンプル準備時間が大幅に短縮されること（低ビーム電流でナノワイヤを素早く溶接・切断できること）、応力誘起の曲がり、Pt汚染、イオンビームによる損傷を最小限に抑えられることなどが挙げられます。^{[65]この技術は、特に}その場電子顕微鏡サンプルの準備 に適しています。

トウモロコシ状ナノワイヤは、表面に相互接続されたナノ粒子を持つ1次元ナノワイヤであり、反応面の割合が高い。TiO ₂トウモロコシ状ナノワイヤは、2回の連続した水熱操作による表面張力応力メカニズムを使用した表面改質コンセプトによって初めて調製され、光散乱層の色素増感太陽電池の効率が12％増加した。^[66]化学浴堆積法で成長したCdSeトウモロコシ状ナノワイヤと、磁気双極子相互作用によって誘発されたトウモロコシ状γ-Fe ₂ O ₃ @SiO ₂ @TiO ₂光触媒も以前に報告されている。^{[67] [68]}

• 細菌ナノワイヤー
• 分子ワイヤー
• ナノアンテナ
• ナノロッド
• ナノワイヤ電池
• 非カーボンナノチューブ
• シリコンナノワイヤ
• 太陽電池

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• Nanohedron.com | ナノ画像ギャラリー ギャラリーにはナノワイヤの画像がいくつか含まれています。
• スタンフォード大学のナノワイヤ電池は既存の電池の10倍の充電量を保持します。2010年1月7日にWayback Machineでアーカイブされました。
• 量子ホール効果に関するオリジナル論文: K. v. Klitzing、G. Dorda、M. Pepper; Phys. Rev. Lett. 45、494–497 (1980)。
• オーストラリアのメルボルン大学で生成された理論上最強のナノワイヤ。
• ペンシルバニア大学のエンジニアが、データを 1,000 倍高速に取得できるナノスケールの電子コンピュータ メモリを設計しました。
• 原子 1 個の厚さ、数百ナノメートルの長さの Pt ナノワイヤは、自己組織化の最も優れた例の 1 つです。(トゥエンテ大学)