摘要:电子系统与晶格振动的耦合及其时间有关的控制和检测提供了对半导体非平衡物理学的独特见解。在这里,我们研究了使用宽带光泵 - 探针显微镜封装的半导体单层2 h -mote 2的超快瞬态响应。低于40 fs泵脉冲在A'和B'激子共振的光谱区域中极度强烈且长寿的连贯振荡,这是由于最大瞬态信号的约20%,这是由于平面外A 1G语音的位移激发。从头算计算揭示了由平面外拉伸和晶体晶格的压缩诱导的单层MOTE 2的光吸收的重排,与A 1G型振动一致。我们的结果强调了单层TMD对小结构修饰的光学特性的极端敏感性及其用光操纵。关键字:连贯的声子,激子,超快光谱,过渡金属二分法,二维材料,单层,Mote 2 E
摘要 — 二维 (2D) 半导体晶体可用于进一步提高场效应晶体管的效率和速度。此类晶体管不受传统 MOS 晶体管在尺寸减小时产生的一些不利影响。本研究提出了以二维晶体为沟道的晶体管 MOS 结构模型,并研究了其电荷特性。在 MoSe 2 、WS 2 、WSe 2 、ZrSe 2 、HfSe 2 和 PtTe 2 等代表性二维晶体的电物理特性变化范围内对这些特性进行了数值模拟。发现了结构电物理参数通过化学势的自洽相关性,并证明了场电极电位和栅极绝缘体电容对它们的影响。对该晶体管结构的传输特性陡度与电压增益的计算表明,对于禁带宽度在0.25–2.1 eV范围内的过渡金属二硫属化合物(TMD)沟道,上述参数的幅度分别可达0.1 mA/V和1000。
量子通信背景:二维材料中的单光子发射器 (SPE) 已成为量子技术和量子通信的有前途的平台。这些发射器能够产生单个光子,这对于安全通信、量子计算和其他需要操纵量子态的应用至关重要。过渡金属二硫属化物 (TMD) 等二维材料由于其原子级薄性质、强激子效应以及与其他量子器件集成的潜力,为实现 SPE 提供了独特的环境。在这些材料中,缺陷、应变和局部激子可以捕获电子和空穴,从而导致单光子的发射。此外,二维材料提供可调的电子和光学特性,可以更好地控制发射特性,例如波长和偏振。此外,基于二维材料的 SPE 的可扩展性和与现有光子和光电器件的集成使其成为未来量子技术的有力候选者。
单层二硫化钨(1L-WS 2)是一种直接带隙原子层的半导体材料,单层金属二核苷元素(1L-TMDS)中具有应变可调节光学和光电特性。在这里,我们演示了从柔性聚碳酸酯十字形底物转移的剥落的1L-WS 2薄片中的双轴应变上的上转化光致发光(UPL)。当将双轴菌株应用于1L-WS 2时,从0增加到0.51%时,可以观察到,UPL峰位置的红移最高为60 nm/%菌株,而UPL强度则表现为指数级增长,上升能量差异从-303到-303至-120 MEV。双轴应变下1L-WS 2的UPL的测得的功率依赖性揭示了一个光子涉及多音量介导的上转换机制。所展示的结果为推进基于TMD的光学上转换设备提供了新的机会,以实现未来的灵活光子学和光电子学。
二维(2D)材料长期以来一直是材料科学的焦点,这是由于其高度可调的化学结构,均匀的孔径分布和内在的传输途径。在过去的二十年中,突破性的2D材料的出现,包括石墨烯,过渡金属二分法(TMDC),分层双氢氧化物(LDHS),金属氮化物/碳化物(MXENES),金属 - 有机框架(MOFS)和远处的有机框架(MXENES),以及赖以生成的框架(MOFS),以及赖因构架(COFS),并列出了赖因(COFS),并将其延伸 - 本期特刊旨在探索和最大化2D材料在气体捕获和分离中的潜力,以理论和基于模拟的进步进行桥接实验演示。通过促进一种系统的方法来采用2D材料来进行高效,低能的膜工艺,我们希望为其工业实施和未来创新建立全面的基础。
Ballistic transport spectroscopy of spin-orbit-coupled bands in monolayer graphene on WSe 2 Qing Rao, 1 † Wun-Hao Kang, 2 † Hongxia Xue, 1 Ziqing Ye, 3 Xuemeng Feng, 3 Kenji Watanabe, 4 Takashi Taniguchi, 4 Ning Wang, 3 Ming-Hao Liu, 2 * and Dong-Keun Ki 1 * 1 Department of Physics, The University of Hong Kong, Pokfulam Road, Hong Kong, China 2 Department of Physics, National Cheng Kung University, Tainan 70101, Taiwan 3 Department of Physics and Center for Quantum Materials, The Hong Kong University of Science and Technology, Clear Water Bay, Kowloon 999077, Hong Kong, China 4 National Institute for Materials Science, Namiki 1-1, Tsukuba, 305-0044,日本伊巴拉基†同等贡献。*通讯作者。Email: minghao.liu@phys.ncku.edu.tw , dkki@hku.hk Van der Waals interactions with transition metal dichalcogenides was shown to induce strong spin-orbit coupling (SOC) in graphene, offering great promises to combine large experimental flexibility of graphene with unique tuning capabilities of the SOC that can rotate spin by moving electrons or vice versa.在这里,我们通过测量弹道横向磁聚焦在WSE 2上的石墨烯中探测SOC驱动的带和电子动力学。我们在第一个焦点峰中发现了清晰的分裂,其电荷密度和磁场的演变通过使用〜13 meV的SOC强度进行了很好的重现,而在第二个峰中没有分裂,这表明较强的Rashba Soc。在温度依赖测量中也发现了电子电子散射的可能抑制。我们的研究表明,利用石墨烯中发音的弹道电子运动的一种有趣的可能性。此外,我们发现Shubnikov-de Haas振荡的SOC强度约为3.4 MEV,这表明它探测了不同的电子动力学,要求新理论。
摘要 二维 (2D) 范德华过渡金属磷三硫属化物家族由于其固有的 2D 反铁磁性而重新引起了人们的关注,这证明它们是单层极限下自旋电子学和磁子学中前所未有且高度可调的构建块。在此,受 Janus 过渡金属二硫属化物中表现出的原子取代潜能的启发,我们从第一性原理研究了基于 MnPS 3 和 NiPS 3 的硒化 Janus 单层的晶体、电子和磁性结构。此外,我们计算了磁振子色散并进行实时实空间原子动态模拟,以探索自旋波在 MnPS 3 、NiPS 3 、MnPS 1.5 Se 1.5 和 NiPS 1.5 Se 1.5 中的传播。我们的计算预测磁各向异性将大幅增强,并会出现较大的 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用,这是由于 2D Janus 层中诱导的反演对称性破缺所致。这些结果为开发 Janus 2D 过渡金属磷三硫属化物铺平了道路,并凸显了它们在磁子应用方面的潜力。
摘要:自2004年由于这些材料的特异性和通用性特性而在2004年分离原子薄石墨烯以来,二维(2D)材料一直引起了人们的兴趣。但是,增加的2D材料的生产和使用需要对对人类健康和环境的潜在影响进行彻底评估。此外,需要使用统一的测试方案来评估2D材料的安全性。由欧盟委员会资助的石墨烯旗舰项目(2013 - 2023年)介绍了基于石墨烯基材料的可能危害以及新兴的2D材料,包括过渡金属二进制二进制二色质化,六边形硝基盐等。此外,还探索了所谓的绿色化学方法,以实现安全,可持续生产和使用这种迷人的纳米材料家族的目标。本评论提供了对石墨烯旗舰中学到的发现和经验教训的紧凑调查。关键字:2D纳米材料,碳材料,暴露,环境,毒性,危害,逐局安全,生物降解性,测试指南
2D 纳米材料被定义为厚度为一个或几个原子的材料(图 1),其横向尺寸在纳米到微米尺度 1 。由于其出色的性能和多种新化学性质,它们为储能领域开辟了新前景 1 。在储能方面特别受关注的材料家族包括石墨烯 2、3、过渡金属氧化物 (TMO) 1、2D 过渡金属二硫属化物 (TMD) 4、5 和 MXenes(2011 年发现的一类 2D 过渡金属碳化物和氮化物)6。2D 纳米材料在超级电容器和高倍率电池中显示出巨大的应用潜力。2D 纳米材料具有固有的高表面积,可以进行化学功能化,具有离子嵌入能力,并且与最先进的传统电池材料不同,可以以惊人的倍率运行。此外,二维纳米材料机械强度高 6 ,堆积密度高 7, 8 ,是可穿戴电子产品中柔性、微型、超薄储能装置的理想选择。这是本项目追求的终极应用。