大脑功能依赖于脉冲神经元回路,其中突触在融合传输与记忆存储和处理方面发挥着关键作用。电子技术在模拟神经元和突触方面取得了重要进展,而将大脑和受大脑启发的设备连接起来的脑机接口概念也开始实现。我们报告了大脑和硅脉冲神经元之间的忆阻连接,这些连接模拟了真实突触的传输和可塑性。与金属薄膜氧化钛微电极配对的忆阻器将硅神经元连接到大鼠海马的神经元。忆阻可塑性解释了连接强度的调节,而传输则由通过薄膜氧化物的加权刺激介导,从而产生类似于兴奋性突触后电位的反应。反向大脑到硅的连接是通过微电极-忆阻器对建立的。在此基础上,我们展示了一个三神经元脑硅网络,其中忆阻突触经历由神经元放电率驱动的长期增强或抑制。
缺乏对金属 - 触发器界面处等离子体介导的电荷转移的详细机械理解,严重限制了有效的光伏和光催化装置的设计。与直接的金属到 - 触发器界面电荷转移相比,由金属中等离子体衰变产生的热电子产生的热电子的间接转移的相对贡献是相对的贡献。在这里,当对共振激发时,我们证明了从金纳米棒到氧化钛壳的总体电子转移效率为44±3%。我们证明,其中一半源自通过激发等离子的直接界面电荷转移。我们能够通过多模式的频率分辨方法来区分直接和间接途径,通过单粒子散射光谱和具有可变泵波长的时间分辨瞬态吸收光谱测量均相等离子体线宽。我们的结果表明,直接等离子体诱导的电荷转移途径是提高热载体提取效率的一种有希望的方法,该方法主要通过非特异性加热而导致的金属内在衰减。
通常可以观察到,已将回忆设备视为非挥发性半导体记忆(NVSM)设备,逻辑操作或神经形态计算的合适结构[1]。与典型的NVSM设备相比,已经选择了具有简单设备体系结构,快速开关属性,低功耗级别或出色的可扩展性的将来的内存应用程序的电阻随机存储器(RRAM)设备[2-4]。到目前为止,已经提出了基于几种介电和导电材料的不同Ar散布[5-7]。但是,所有这些设备的瓶颈都是大型操作电压或固定率变质。过渡金属氧化物,例如氧化钛(Tio X)[8],氧化镍(Nio X)[9],氧化锌(ZnO)[10]或氧化物(HFO X)[11,12],已被广泛检查用于记忆应用。在这些材料中,氧化铜(CUO)也可以表现出出色的电阻转换(RS)特征[13]。作为一种无毒的,互补的金属氧化物半导体(CMOS)兼容和丰富的地球材料,铜(CU)已被广泛用于超大级构成(ULSI)设备中。因此,作为集成电路处理序列中最常见的导电膜之一,基于CU的设备被视为在半导体设备制造中是相关的候选者。CUO膜可以使用几种方法,例如分子束外延(MBE)[14],化学蒸气沉积
纳米技术和光子学领域的最新进展为开发新一代灵活、便携、多功能和高性能光纤传感器提供了可能性,例如基于有损模式谐振 (LMR) 的传感器。由于其灵活性和相对较高的灵敏度,这种新方法在过去 20 年中应运而生,并发现了许多应用,如折射率 (RI) [ 1 ]、电压 [ 2 ]、pH 值 [ 3 ]、湿度 [ 4 ] 和化学检测 [ 5 , 6 ]。此外,由于 RI 灵敏度高,基于 LMR 效应的无标记生物传感器的研究也已有大量报道 [ 7 , 8 ]。这种光学效应发生在光纤上的薄膜中。然而,必须满足基底(光纤)、薄覆盖层和外部介质的介电常数的特定条件。一般来说,薄膜介电常数的实部必须为正,同时其幅度要高于其虚部和分析物的介电常数 [ 7 ]。因此,要获得 LMR,需要选择合适的光纤覆盖材料。许多薄膜材料沉积在石英玻璃上时可以获得 LMR。这些材料包括半导体和金属氧化物或氮化物(氧化铟镓锌 [9]、氮化硅 [10]、氧化铟锡 (ITO) [11]、掺氟氧化锡 (FTO) [12]、氧化锡 [13]、氧化锌 [9, 14]、氧化铟 [15]、氧化钛 [16],以及氧化铪、氧化锆和氧化钽 [17]、类金刚石碳膜 (DLC) [18] 和各种聚合物 [3])。其中一些材料,例如 ITO [19-21] 和 FTO [12],由于其独特的性能,例如良好的电导率和合适的带隙 [22],已被报道能够在光学和电化学两个领域发挥作用(EC)传感器的询问是可以同时进行的。由于多个
摘要 在 Pt 3 Ti(111) 合金表面生长的高度有序氧化钛薄膜被用于纳米 W 3 O 9 团簇的受控固定和尖端诱导电场触发的电子操控。根据操作条件,产生了两种不同的稳定氧化物相 z'-TiO x 和 w'-TiO x 。这些相对 W 3 O 9 团簇的吸附特性和反应性有很大的影响,这些团簇是在超高真空条件下 WO 3 粉末在复杂的 TiO x /Pt 3 Ti(111) 表面上热蒸发形成的。发现物理吸附的三钨纳米氧化物是位于金属吸引点上的孤立单个单元或具有 W 3 O 9 封盖的六边形 W 3 O 9 单元支架的超分子自组装体。通过将扫描隧道显微镜应用于 W 3 O 9 –(W 3 O 9 ) 6 结构,单个单元经历了尖端诱导还原为 W 3 O 8 。在高温下,观察到大型 WO 3 岛的聚集和生长,其厚度被严格限制为最多两个晶胞。这些发现推动了使用操作技术在表面上实现模板导向成核、生长、网络化和功能分子纳米结构的电荷状态操控的进展。
热解转化是通往碳基纳米构造的最有希望的可持续途径之一,包括碳点(CDS)。然而,功能化碳点的分子组成仅限于杂原掺杂,并掺入了几个单一金属前体。此外,大多数这些修改都是通过剧烈的后移植程序进行的,需要有机溶剂来用于碳扩散,并且由于不兼容的实验条件而占据了大型潜在反应物的库。在与知名文献的显着差异中,我们在这里披露了一种创新且高度用途的方法,以丰富碳点功能。这种简单的方法将壳聚糖作为碳前体和金属烷氧化物融合为陶瓷前体,并通过碳水化合物溶液的热液转化来探索两个不同的“金属氧化物@碳点”相的双胞胎生长。由于壳聚糖朝金属烷氧化物前体的结构导向效应,一组晶体金属氧化物,包括二氧化钛,氧化钛和氧化铁簇,在原位形成的氮含量碳框架中直接融合。独特的方法,以下方法将水作为溶剂和可再生生物量作为碳源,并有望阐明废弃的生物废物在工程功能性纳米材料方面的隐藏才能。
混合纳米流体 (HNF) 和三重混合纳米流体 (THNF) 具有广泛的工业、工程和医学应用,因为它们可以提高传热速率。由于 THNF 的这些应用,在本问题中,分析了磁流体动力学 (MHD) 场中水基流体和铜、氧化铝和氧化钛纳米颗粒在指数拉伸表面上的 3D 流体动力学流动。在本研究中,提出了一种根据 THNF 的激发潜能使用 THNF 增强传热的新数学模型。该比较模型适用于在磁场存在下新模型的指数流。使用连续性、动量和能量方程推导出偏微分方程 (PDE)。使用 MATLAB 软件中的 𝑏𝑣𝑝−4𝑐 算法获得数值结果。主要结果表明,与混合材料相比,三元混合纳米材料的努塞尔特数(衡量热量传递速率的数值)更高。三元混合纳米流体的努塞尔特数值比混合纳米流体高 38.4%。三元混合纳米流体的努塞尔特数最高值为 1.5090,出现在帕朗特尔数 8.2 处。三元混合纳米流体的传热速率也优于混合纳米流体和传统纳米流体。A 和 β 的增加也会导致温度下降。此外,提高 Ha 和 β 的值会导致表面摩擦系数增加。此外,由于 𝛽、A、Pr 和 Bi 的增加,努塞尔特数 (Nu) 也会增加。比较图表可知,THNF(𝐶𝑢−𝐴𝑙 2 𝑂 3 −𝑇𝑖𝑂 2 /𝐻 2 𝑂)中的温度和 Nu 的增长率高于 NHF(𝐶𝑢−𝐴𝑙 2 𝑂 3 /𝐻 2 𝑂)中的温度和 Nu 的增长率。
光伏 - 热(PVT)概念是一种降低PV模块温度并共同产生热和电能的新方法。这项研究使用氧化铁(Fe 2 O 3)单纳米流体和氧化钛氧化物(Tio 2 -Fe 2 O 3)杂交纳米氟烯类以0.2%和0.3%的浓度评估PVT系统的热和电气进步。对拟议的单一和杂化纳米流体的效果提出并分析了PVT能量和释放效率。研究结果揭示,将0.3%的TIO TIO 2 -Fe 2 O 3纳米复合材料分散到水中已提高了纳米流体的热导率,将Nusselt的数量提高了90.64%,而Fe 2 O 3纳米粒子可实现31.75%。此外,使用TIO 2- Fe 2 O 3-基于0.3%的基于0.3%的纳米流体,与基于Fe 2 O 3的基于Fe 2 O 3的纳米流体相比,PVT的电效率提高了13%,热效率分别提高了44%,分别显示为12%和33%。此外,使用TIO 2 -FE 2 O 3 -FE 2 O 3型杂化纳米流体增强了PVT的电动效率,使用Fe 2 O 3 nanofluid,增强了约13%。相反,与参考碱流体相比,由于纳米流体密度升高,施用TiO 2 -Fe 2 O 3时,压降最大为62.9%。最终,杂化纳米流体对PVT性能的影响比单纳米流体具有出色的影响。但是,需要进一步研究以探索低压下降的成本效益的杂化纳米流体。
30 多年来,忆阻器一直是个谜,直到 2008 年 [ 8 ] HP 实验室的一组研究人员宣布成功实现第一个器件形式的忆阻器。这一最新发现吸引了众多科学家、工程师和研究人员的注意,他们纷纷探索忆阻器在分立和阵列配置中的更多可行应用及其器件技术。HP 忆阻器技术由厚度为 D 的氧化钛 (TiO 2 ) 薄膜双层和两个用作电极的铂 (Pt) 金属触点组成。TiO 2 的一部分掺杂了氧空位,因此变成 TiO 2-z,另一部分保持纯 TiO 2 。这些氧空位带正电,因此具有导电性,未掺杂的另一侧具有电阻特性,使得整个排列表现为半导体材料,见图 4。请注意,实际上带电掺杂剂沿着器件宽度散布,但是,其在一边的浓度与另一边的浓度相比可以忽略不计,从而导致两个不同的电阻区域。结构布置构成了两个串联连接的电阻 𝑅𝑅 𝑜𝑜𝑜𝑜 和 𝑅𝑅 𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜。 𝑅𝑅 𝑜𝑜𝑜𝑜 电阻对应于宽度为 ( w ) 的掺杂区域(TiO 2-z 即高导电区域),而 𝑅𝑅 𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 电阻对应于宽度为 ( Dw ) 的未掺杂区域(TiO 2 即低导电区域),因此 𝑅𝑅 𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 ≫ 𝑅𝑅 𝑜𝑜𝑜𝑜 是两个电阻极限,分别表示器件的 OFF 和 ON 状态。掺杂区域和未掺杂区域之间的边界(用双向箭头表示)根据流动电流的方向或施加电压的极性来回移动。
2D材料令人兴奋,其中构图和原子布置在属性中起着决定性作用。发现新2D材料的潜在途径是从层压的3D相开始。常见的方法是将单个或几个原子层从具有强的化合物中剥落,具有强平面键和弱平面外键。剥落过程是通过机械力或离子交换和渗透肿胀促进的。[1,3,8]这包括均带有范德华或氢键之间的材料,例如石墨,MOS 2,H-BN和金属氧化物。尤其是,针对2D金属氧化物的注意力是由于其吸引人的功能而刺激的,并且富含结构和化学多样性以及电子特性。[9]它们的大量可能的氧化态对于实现较大的伪容量[8]的优势是与碳纤维和硫化物更高的化学稳定性相结合的,这对于增强电极的耐用性是可取的。[10]此外,氧化钛(TiO 2)纳米片具有适合光催化的特征,并允许逐层自组装。[11]仍然,新型合成途径是可取的,同时保持目标功能。除了机械剥落外,选择性蚀刻(也称为化学去角质)已被证明是从层压中层中层次较强的层压父3D晶体合成2D材料的替代途径。旗舰示例是2D MXENES,[5]由M n + 1 x n t z的通用公式描述,其中m是早期过渡金属,x为c和/或n,t z表示表面终止官能团,-o,-o,-oH,-f和cl。[12-14] MXENES通常是由A-Group元素的选择蚀刻来产生的,主要是来自父级最大相位,这是一大批原子层压板,迄今为止有150多个成员。[15]通过选择性蚀刻A层,实验研究已经确定了大约30种不同的MXENE,包括合金MXENES,显示出很高的计量物,用于从能量存储和催化到