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
Moiré超级晶格在Van der Waals的异质结构中的扭曲工程可以操纵山谷中层Incepitons(IXS)的山谷物理学,为下一代谷化设备铺平了道路。然而,到目前为止,在电气控制的异质结构中尚未研究对山谷极化上激素电位的扭曲角度依赖性控制,需要探索下面的物理机制。在这里,我们证明了莫伊尔时期的极化切换和山谷极化程度的依赖性。我们还找到了揭示激子电势和电子孔交换相互作用的扭曲角度调节的机制,这些机制阐明了实验观察到的IXS的扭曲角度依赖性山谷极化。此外,我们根据极化开关实现了可谷化的设备。我们的工作通过在电控制异质结构中调谐扭转角来证明了IXS山谷极化的操纵,这为在互惠设备中开放了电气控制山谷自由度的途径。
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
低维材料表现出奇特的物理特性。其中,过渡金属二硫属化物 (TMDs) 层状半导体材料,例如 MoS 2 、MoSe 2 、MoTe 2 、WS 2 、WSe 2 、WTe 2 和 PdSe 2,作为后硅时代的可能候选材料而备受关注 [1]。这些二维 TMD 纳米材料的单层 [2] 作为半导体,表现出高效的光吸收率,从而可制成高响应度的光电探测器 [3]。TMD 的主要技术特性以 MX2 形式呈现。其中,M 是由六边形排列的原子组成的薄片,堆叠在两层 X 原子之间。这些晶体的三层被弱范德华力夹住,导致块状晶体分离为单个二维薄片 [4]。相邻三层之间缺乏共价键,导致2D TMD 薄片中悬挂键短缺。
在拓扑非微不足道中强烈相互作用的电子可能形成物质的外来阶段。一个特别有趣的例子是分数量子异常的霍尔相,最近在扭曲的过渡金属二核苷和Moir´e石墨烯多层中发现。然而,已证明它在Pentalayer石墨烯中低于100 MK温度下的某些填充因子中不稳定,有利于新型的整数量子量子异常霍尔相[Z. Lu等。,Arxiv:2408.10203]。我们建议在较高温度下稳定分数阶段的罪魁祸首是其丰富的边缘状态结构。在其边缘上具有多种手性模式,由于多余的边缘模式熵,在较高温度下,分数相具有较低的自由能。在这种情况下,我们做出了不同的预测,包括分数熵增强的系统大小依赖性,以及相位边界如何随温度的函数而变化。
摘要:2D材料在许多领域都显示出令人兴奋的特性,但是应用程序的开发受到低收益,高处理时间和当前去角质方法质量受损的障碍。在这项工作中,我们使用了MOS 2的出色MW吸收特性来诱导快速加热,从而产生吸附的,低沸点溶剂的近乎稳定性蒸发。突然的蒸发产生了内部压力,可以以高效率分离MOS 2层,并且通过分散溶剂的作用将其保持分离。我们的快速方法(90 s)给出了高度的高产(47%,在0.2 mg/ml时为47%,在1 mg/ml时为35%)高度脱落的材料(4层以下90%),大面积(高达几μm2)和优质的质量(未检测到显着的MOO 3)。关键字:钼二硫化物,过渡金属二盐元素(TMDC),微波驱动的去角质,大面积超薄片,高横向尺寸,高产量t
二维材料中的光学活性缺陷,例如六方氮化硼 (hBN) 和过渡金属二硫属化物 (TMD),是一类极具吸引力的单光子发射体,具有高亮度、室温操作、发射体阵列的位点特定工程以及可通过外部应变和电场进行调谐的特性。在这项工作中,我们展示了一种新方法,可在无背景的氮化硅微环谐振器中精确对准和嵌入 hBN 和 TMD。通过 Purcell 效应,高纯度 hBN 发射体在室温下表现出高达 46% 的腔增强光谱耦合效率,这几乎超出了无腔波导发射体耦合的理论极限和之前的演示。该设备采用与 CMOS 兼容的工艺制造,不会降低二维材料的光学性能,且对热退火具有稳定性,并且在单模波导内量子发射器的定位精度达到 100 纳米,为具有按需单光子源的可扩展量子光子芯片开辟了道路。
摘要:应变工程改变了原子级薄过渡金属二硫化物光学和电子性质。二维材料中高度不均匀的应变分布很容易实现,从而能够控制纳米级的性质;然而,探测纳米级应变的方法仍然具有挑战性。在这项工作中,我们通过开尔文探针力显微镜和静电门控表征非均匀应变单层 MoS 2,将应变的贡献与其他静电效应隔离开来,并能够测量长度小于 100 纳米的二维应变张量的所有分量。这些方法的组合用于计算由压电效应产生的静电势的空间分布,提供了一种表征非均匀应变和压电性的强大方法,可以扩展到各种二维材料。关键词:二维材料、过渡金属二硫化物、应变、压电性、开尔文探针力显微镜
摘要:光学非线性过程在广泛的应用中是必不可少的,包括超快激光器,显微镜和量子信息技术。在不同的非线性过程中,二阶效应通常不堪重负,除了中心对称系统,二阶易感性在其中消失了,从而允许使用第三阶非线性。在这里,我们演示了一个混合光子平台,可以灵活地调整二阶和三阶敏感性之间的平衡。通过用原子上稀薄的钨化装饰超高的二氧化硅微腔,我们观察到腔体增强的第二谐波产生和汇总频率产生,并以连续波激发的功率水平仅为几百微米。我们表明,可以通过仔细选择二维材料的大小和位置来实现单个设备中二阶和三阶非线性的共存。我们的方法可以推广到其他类型的腔体,从而释放具有对新应用的非线性敏感性的混合系统的潜力。关键字:二维材料,超高Q微腔,第二谐波一代,非线性光学元件,过渡金属二核苷
摘要:单层过渡金属二硫属化物 (TMD) 为研究二维 (2D) 极限下的激子态提供了平台。TMD 中激子的固有属性,例如光致发光量子产率、电荷态甚至结合能,可以通过静电门控、选择性载流子掺杂或基底电介质工程进行有效控制。本文,为了实现激子态的非挥发性电可调性,从而实现 TMD 的光学属性,我们展示了一种具有单层 MoSe 2 和超薄 CuInP 2 S 6 (CIPS) 的二维铁电异质结构。在异质结构中,CIPS 的电极化导致单层 MoSe 2 中出现连续、全局和大的电子调制。利用 CIPS 的饱和铁电极化,可以在单个器件中实现电子掺杂或空穴掺杂的 MoSe 2。异质结构中载流子密度可调性高达 5 × 10 12 cm − 2 。还表征了这些器件长达 3 个月的非挥发性行为。我们的研究结果为低功耗和长期可调的光电器件提供了一种新的实用策略。关键词:激子、MoSe 2 、CuInP 2 S 6 、铁电性、2D 铁电异质结构■引言