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二维范德华异质结构中的电气可调巨型Nernst效果
图S4。 扫描跨INSE通道的NERNST效果的光电流图：（a）设备示意图显示了跨INSE通道的GR/5L-INSE异质结构和电气检测的照明。 在此示意图之后，任何测得的电流都被迫流过半导体。 （b）与扫描光电流图同时测量的感兴趣区域的激光反射图。 这种测量使我们能够将激光的位置与观察到的信号相关联。 被选中的位置分别标记为石墨烯和INSE/石墨烯异质结构的位置1和2分别为位置（c）Nernst效应信号记录了不同的磁场和50µW的激光照明和50µW的激光照明和V_G = 0 V的位置1和2，位于1和2的位置，在1和2中亮着，在1和2的位置上，在Chemaine ElectereDere和Hersossctuction上闪闪发光。 裸露的石墨烯信号以蓝色显示，通过一个数量级放大，以更好地突出两条曲线之间的斜率差异。 进行测量是没有任何应用偏差的，因为它会掩盖Nern的效果，从而诱导图片中的其他光电流机制。 （d）扫描光电流图显示了在完整设备上的完整设备的测得的光电流，以-1T的施加了平面外电场。 （e）和（f）分别为0T和1T显示的类似扫描光电流图。图S4。扫描跨INSE通道的NERNST效果的光电流图：（a）设备示意图显示了跨INSE通道的GR/5L-INSE异质结构和电气检测的照明。在此示意图之后，任何测得的电流都被迫流过半导体。（b）与扫描光电流图同时测量的感兴趣区域的激光反射图。这种测量使我们能够将激光的位置与观察到的信号相关联。被选中的位置分别标记为石墨烯和INSE/石墨烯异质结构的位置1和2分别为位置（c）Nernst效应信号记录了不同的磁场和50µW的激光照明和50µW的激光照明和V_G = 0 V的位置1和2，位于1和2的位置，在1和2中亮着，在1和2的位置上，在Chemaine ElectereDere和Hersossctuction上闪闪发光。裸露的石墨烯信号以蓝色显示，通过一个数量级放大，以更好地突出两条曲线之间的斜率差异。进行测量是没有任何应用偏差的，因为它会掩盖Nern的效果，从而诱导图片中的其他光电流机制。（d）扫描光电流图显示了在完整设备上的完整设备的测得的光电流，以-1T的施加了平面外电场。（e）和（f）分别为0T和1T显示的类似扫描光电流图。
使用范德华异质结二极管检测和控制通过纳米孔的 DNA 转运
固态纳米孔传感的一个长期未实现的目标是在转位过程中实现 DNA 的平面外电传感和控制，这是实现碱基逐个棘轮的先决条件，从而实现生物纳米孔中的 DNA 测序。二维 (2D) 异质结构能够以原子层精度构建平面外电子器件，是用作电传感膜的理想但尚未探索的候选材料。在这里，我们展示了一种纳米孔架构，使用由 n 型 MoS 2 上的 p 型 WSe 2 组成的垂直 2D 异质结二极管。该二极管表现出由离子势调制的整流层间隧穿电流，而异质结势则相互整流通过纳米孔的离子传输。我们同时使用离子和二极管电流实现了 DNA 转位的检测，并展示了 2.3 倍的静电减慢的转位速度。封装层可实现稳健的操作，同时保留用于传感的原子级锐利 2D 异质界面的空间分辨率。这些结果为单个生物分子的非平面电传感和控制建立了范例。
图像预处理的范德华异质结构中的可调阴性和阳性光电导率
视觉信息的处理主要发生在视网膜中，视网膜预处理功能极大地提高了视觉信息的传输质量和效率。人工视网膜系统为有效的图像处理提供了有希望的途径。在这里，提出了石墨烯/ INSE/ H -BN的异质结构，该结构通过改变单个波长激光器的强度，表现出负和正照相（NPC和PPC）效应。此外，基于激光的功率依赖性光导不传导效应：I pH = -mp𝜶1 + 1 + NP 𝜶2，提出了一个修改的理论模型，该模型可以揭示负/阳性光导能效应的内部物理机制。当前的2D结构设计允许晶体管（FET）表现出出色的光电性能（R NPC = 1.1×10 4 AW - 1，R PPC = 13 AW - 1）和性能稳定性。，基于阴性和阳性光电传感效应成功模拟了视网膜预处理过程。此外，脉冲信号输入将设备的响应性提高了167％，并且可以提高视觉信号的传输质量和效率。这项工作为构建人工视觉的建设提供了一个新的设计思想和方向，并为下一代光电设备的整合奠定了基础。
在掺杂的范德华磁铁中泛滥的室温超越室温铁磁
1 Materials Sciences Division, Lawrence Berkeley National Lab, Berkeley, California 94720, USA 2 Physics Department, University of California, Berkeley, California 94720, USA 3 School of Applied and Engineering Physics, Cornell University, Ithaca, New York 14853, USA 4 Department of Materials Science and Engineering, University of California, Berkeley, California 94720, USA 5 Quantum Design, Inc.，San Diego，CA 92121，美国6应用物理系，耶鲁大学，纽黑文，康涅狄格州，06511，美国7 NSF纳米级科学与工程中心（NSEC），3112 Etcheverry Hall，加利福尼亚大学，伯克利分校，加利福尼亚州伯克利分校，加利福尼亚州94720，美国947年77，美国947，伯克利贝克利氏caeley caeley caeley caeley caeley caeley caeley caeley caeley caeley caeley caeley caeley caeley caeley caeley caeley，美国纽约市康奈尔大学康奈尔大学纳米级科学的卡夫利研究所（Nanscale Science）14853，美国（日期：2022年5月26日）
图像预处理的范德华异质结构中的可调阴性和阳性光电导率
视觉信息的处理主要发生在视网膜中，视网膜预处理功能极大地提高了视觉信息的传输质量和效率。人工视网膜系统为有效的图像处理提供了有希望的途径。在这里，提出了石墨烯/ INSE/ H -BN的异质结构，该结构通过改变单个波长激光器的强度，表现出负和正照相（NPC和PPC）效应。此外，基于激光的功率依赖性光导不传导效应：I pH = -mp𝜶1 + 1 + NP 𝜶2，提出了一个修改的理论模型，该模型可以揭示负/阳性光导能效应的内部物理机制。当前的2D结构设计允许晶体管（FET）表现出出色的光电性能（R NPC = 1.1×10 4 AW - 1，R PPC = 13 AW - 1）和性能稳定性。，基于阴性和阳性光电传感效应成功模拟了视网膜预处理过程。此外，脉冲信号输入将设备的响应性提高了167％，并且可以提高视觉信号的传输质量和效率。这项工作为构建人工视觉的建设提供了一个新的设计思想和方向，并为下一代光电设备的整合奠定了基础。
二维范德华与三维常规超导体之间的超导接触与量子干涉
原子级厚度的二维 (2D) 过渡金属二硫属化物 (TMD) 超导体能够实现均匀、平坦和干净的范德华隧穿界面，这促使它们被集成到传统的超导电路中。然而，必须在 2D 材料和三维 (3D) 超导体之间建立完全超导接触，才能在这种电路中采用标准微波驱动和量子比特读出。我们提出了一种在 2D NbSe 2 和 3D 铝之间创建零电阻接触的方法，这种接触表现为约瑟夫森结 (JJ)，与 3D-3D JJ 相比具有更大的有效面积。由 2D TMD 超导体形成的器件受到薄片本身的几何形状以及与块体 3D 超导引线的接触位置的强烈影响。我们通过金兹堡-朗道方程的数值解提出了 2D-3D 超导结构中超电流流动的模型，并与实验结果非常吻合。这些结果表明我们向新一代混合超导量子电路迈出了关键一步。
一维-二维横向范德华异质结中的高整流和栅极可调光响应
4 这些作者贡献相同 *通信地址：muhaoran@sslab.org.cn (HM)；linshenghuang@sslab.org.cn (SL) 收稿日期：2024 年 9 月 11 日；接受日期：2024 年 12 月 16 日；在线发表日期：2024 年 12 月 23 日；https://doi.org/10.59717/j.xinn-mater.2024.100113 © 2025 作者。这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。引用：Wang P.、Mu H.、Yun T. 等人 (2025)。1D-2D 横向范德华异质结中的高整流和栅极可调光响应。创新材料 3：100113。自钝化表面和减少的隧穿漏电流使得在范德华 (vdW) 半导体异质结中创建理想的肖特基接触成为可能。然而，同时实现高整流比、低反向漏电流和快速光响应仍然具有挑战性。在这里，我们提出了一种一维 (1D)/二维 (2D) 混合维异质结构光电二极管来解决这些挑战。该结构中显著的价带偏移和最小的电子亲和能差异确保了高整流比和高效的电荷收集。此外，1D 和 2D 材料之间的尺寸差异，其特点是接触面积较小和厚度差异显著，导致低反向漏电流和高电流开关比。此外，它能够实现栅极可调的能带结构转变。我们的器件在室温下表现出 4.7 × 10 7 的出色整流比和 5 × 10 7 的高开关比（V ds = 2 V 和 V g = 30 V）。在 20 V 的栅极电压下，光电二极管实现了 4.9 × 10 14 Jones 的比探测率 (D * )、14 μs 的快速响应时间和接近 1550 nm 的扩展工作波长。混合维度设计和能带工程的战略组合产生了具有出色灵敏度、可重复性和快速响应的 1D-2D pn 异质结光电二极管，凸显了 vdW 半导体在先进光电应用方面的潜力。
封装高振动超导扭曲的范德华异质结构阻碍了疾病的不利影响
简单的苏格兰胶带将其剥落到本构单层。[1]高温超导体（HTSC）提供多种这样的分层相关系统。Remarkably, even the atomically thin Bi 2 Sr 2 CuCa 2 O 8 + δ (BSCCO) layers, i.e., the layers containing a single or a few ele- mentary cells, have been found to possess the superconducting transition tempera- ture close to that of the bulk samples [2,3] and showed the superconductor–insu- lator transition driven by the evolution of the density of states.[4]由于这些属性，HTSC可以用作VDW异质构造的起始块。但是，隔离拥有超导性的铜酸盐单层仍然是一项艰巨的任务，尤其是如果人们希望实现薄而结晶的界面。关键是，如果在环境气氛下被氧气污染，原子上的BSCCO薄片会高度绝缘。[1,5]拉曼测量结果[5,6]报道了薄BSCCO薄片中氧气的高化学活性。更详细的研究[7]表明，水分子也可以迅速恶化BSCCO薄片的表面。此外，铜层中的氧气掺杂剂在上方移动
用于非制冷红外成像的高速量子点/石墨烯红外探测器的开发 Judy Wu, 1,2 * Maogang Gong, 1,2 Russell C. Schmitz
胶体半导体量子点/石墨烯范德华 (vdW) 异质结利用量子点 (QDs) 增强的光物质相互作用和光谱稳定性以及石墨烯中卓越的电荷迁移率，为增益或外部量子效率高达 10 10 的非制冷红外光电探测器提供了一种有前途的替代方案。在这些 QD/石墨烯范德华异质结构中，QD/石墨烯界面在控制光电过程（包括激子解离、电荷注入和传输）方面起着关键作用。具体而言，范德华界面处的电荷陷阱会增加噪声、降低响应度和响应速度。本文重点介绍了我们在设计范德华异质结界面以实现更高效的电荷转移、从而获得更高的光响应度、D* 和响应速度方面的最新进展。这些结果表明范德华异质结界面工程在 QD/石墨烯光电探测器中的重要性，这可能为低成本、可印刷和灵活的红外探测器和成像系统提供有前途的途径。
具有范德华铁磁体 Fe5GeTe2/石墨烯异质结构的室温自旋阀
范德华 (vdW) 磁体的发现为凝聚态物理和自旋电子技术开辟了新范式。然而，具有 vdW 铁磁体的有源自旋电子器件的操作仅限于低温，从而限制了它们更广泛的实际应用。本文展示了使用石墨烯异质结构中的 vdW 流动铁磁体 Fe 5 GeTe 2 的横向自旋阀器件在室温下的稳健操作。在具有负自旋极化的石墨烯界面处测量了 Fe 5 GeTe 2 的室温自旋电子特性。横向自旋阀和自旋进动测量通过自旋动力学测量探测 Fe 5 GeTe 2 /石墨烯界面自旋电子特性，揭示了多向自旋极化，从而提供了独特的见解。密度泛函理论计算与蒙特卡罗模拟相结合，揭示了 Fe 5 GeTe 2 中显著倾斜的 Fe 磁矩以及 Fe 5 GeTe 2 /石墨烯界面处存在负自旋极化。这些发现为范德华界面设计和基于范德华磁体的自旋电子器件在室温下的应用提供了机会。