摘要:三氧化钼 (MoO 3 ) 是一种重要的过渡金属氧化物 (TMO),由于其在现有技术和新兴技术(包括催化、能源和数据存储、电致变色器件和传感器)中的潜力,在过去几十年中得到了广泛的研究。最近,人们对二维 (2D) 材料的兴趣日益浓厚,与块体材料相比,二维材料通常具有丰富的有趣特性和功能,这导致了对 2D MoO 3 的研究。然而,大面积真正的 2D(单原子层至几原子层厚)MoO 3 尚未实现。在这里,我们展示了一种简单的方法来获得晶圆级单层非晶态 MoO3,该方法使用 2D MoS2 作为起始材料,然后在低至 120°C 的基板温度下进行紫外臭氧氧化。这种简单而有效的过程可产生具有晶圆级同质性的光滑、连续、均匀和稳定的单层氧化物,这通过几种表征技术得到证实,包括原子力显微镜、多种光谱方法和扫描透射电子显微镜。此外,使用亚纳米 MoO3 作为夹在两个金属电极之间的活性层,我们展示了最薄的基于氧化物的非挥发性电阻开关存储器,该存储器具有低压操作和高开/关比。这些结果(可能可扩展到其他 TMO)将使进一步探索亚纳米化学计量 MoO3 成为可能,扩展超薄柔性氧化物材料和器件的前沿。关键词:晶圆级、单层、氧化钼、非晶态、电阻开关存储器
4. Pratik Pataniya、Chetan K. Zankat、MohitTannarana、CK Sumesh、Som Narayan、GK Solanki、KD Patel、VM Pathak、Prafulla K. Jha “由 WSe2 纳米点功能化的纸基柔性光电探测器” ACS Appl. Nano Mater.2,5, 2758-2766 (2019)。5. Abhishek Patel、Pratik Pataniya、GK Solanki、CK Sumesh、KD Patel、VM Pathak “n-VO 2 /n-MoSe 2 异质结二极管的制造、光响应和温度依赖性” Superlattices and Microstructures 130, 160-167 (2019)。 6. CK Sumesh “MX 2(M = Mo,W;X = S,Se)/Si异质结器件的温度相关电子电荷传输特性”材料科学杂志:电子材料;30,4117–4127(2019 年)。7. CK Sumesh “纳米结构太阳能电池中的高效光子管理:2D 层状过渡金属二硫属化物半导体的作用”太阳能材料和太阳能电池 192 16–23(2019 年)。8. CK Sumesh 和 Kinnari Parekh “纳米催化物理化学吸附和有机染料降解”Pramana – 物理学杂志(2019 年)92:87 DOI:10.1007/s12043-019-1760-0(2019 年)。 9. SanniKapatel、CK Sumesh,“两步简便制备 MoS2·ZnO 纳米复合材料作为亚甲蓝(染料)降解的有效光催化剂”15,119–132 (2019)。10. Pratik Pataniya、GK Solanki、Chetan K. Zankat、MohitTannarana、CK Sumesh、KD Patel、VM Pathak,“n-
Arup Banerjee 博士 banerjee 教授 Mukesh Joshi 博士 mukesh 教授 JAChakera 博士 chakera 教授 Satya Ram Mishra 博士 srm 教授 Aparna Chakrabarti 博士 aparna 教授 密度泛函理论 合金、氧化物和二维材料 (1) 基于 Heusler 合金的磁隧道结的电子和传输特性:第一性原理研究;计算材料科学,216,111582 (2023);(2) 揭示 Co1+xMnSb Heusler 合金中的超结构排序及其对结构、磁性和电子特性的影响;Phys. Rev. B 105, 184106 (2022);(3) 研究 CoMnSb 超结构的结构、磁性和电子特性:DFT 研究;计算材料科学,210,111441 (2022); (4) 半 Heusler 硫族化合物的力学、晶格动力学、电子和热电性质研究:DFT 研究;固体物理与化学杂志,167,110704 (2022); (5) 间接带隙 AlGaAs 中 X 谷电子自旋弛豫中线性 k 向 Dresselhaus 分裂的特征;物理评论 B 104,115202 (2021); (6) Ni2MnGa(001) 表面 Cr 吸附层的表面终止和厚度相关磁耦合:从头算研究;磁学与磁性材料杂志,540,168398 (2021); (7) 从第一性原理计算研究 H2、CO 和 NO 气体分子在硫化钼和硫化钨单层上的吸附; Surface Science, 714, 121910 (2021); (8) 裂变气体原子 Xe 和 Kr 在用 3d 过渡金属功能化的 MoS2 单层上的吸附的从头算研究;Journal of Physical Chemistry C, 125(2), 1493 (2021); (9) 探究 CoxTaZ(Z = Si、Ge、Sn 和 x = 1、2)的马氏体转变和热电性质:基于密度泛函理论的研究;Journal of Physics - Condensed Matter, 33(4), 045402 (2020); (10) 高性能锂离子
纳米技术(纳米医学)有望帮助我们实现上述目标。各种纳米药物输送方法的发展在疾病的诊断、检测和治疗中发挥着至关重要的作用。这些纳米药物输送系统可以安全地将药物以可控的浓度转移到癌组织,避免与网状内皮系统相互影响。17 纳米载体由于尺寸与生物结构相似,对用于癌症治疗的纳米药物输送系统有重大影响;这些纳米载体可以轻松穿透细胞膜并延长循环时间。18 – 20 由于血管生成快速且有缺陷(从旧血管合成新血管),肿瘤血管的通透性增加,从而使纳米载体能够进入。此外,肿瘤内淋巴引流不畅会困住纳米载体,使它们将药物转移到癌细胞附近。这些药代动力学修改通过明确针对癌症部位并在活性持续时间内保持治疗剂在其特定缺陷部位的增加浓度来提供更好的结果。这种靶向化疗剂利用细胞凋亡和麻醉来杀死癌细胞。 21 – 23 新一代纳米载体是二维纳米材料,例如二硒化钨24 (WSe2)、硅烯25、锗烯26、二硫化钼27 (MoS2)、硒化铋28 (Bi2Se3)、二氧化锰29、过渡金属二硫属化物 (TMDs)、六方氮化硼30 (h-BN) 和玻璃纤维增强塑料 (GRP) 因其独特的物理化学性质而成为一些重要的纳米载体。 31 – 34 玻璃纤维增强塑料 (GRP) 形成了蜂窝状二维晶格结构,其中所有碳原子都是 sp2 杂化的,因而具有令人难以置信的机械和电气性能,由于具有良好的表面反应性和自由 p 电子,因此常用于光电装置、太阳能电池中的光电导材料、药物输送和医学成像。35 自由表面 p 电子可有效进行 p – p 相互作用、与难溶性药物的静电或疏水相互作用以及药物输送系统中的非共价相互作用。36 玻璃纤维增强塑料 (GRP) 与生物分子、组织和不同类型细胞的相互作用对其生物医学应用、毒性和生物相容性具有重要意义。37 玻璃纤维增强塑料 (GRP) 作为纳米载体,可以通过内吞作用快速进入细胞,并在刺激下成功地将药物释放到细胞溶胶中。 38 玻璃纤维增强聚合物中装载药物与载体的重量比为 200%,这使玻璃纤维增强聚合物成为一种比其他纳米载体更高效、更受欢迎的纳米载体。39 玻璃纤维增强聚合物对槲皮素、5-氟尿嘧啶和柔红霉素的载药能力已被研究用于癌症治疗。40 通过 DFT 计算 41,42 和分子动力学模拟研究了药物与玻璃纤维增强聚合物之间的相互作用。HPT (3 0 ,5,7-三羟基-4-甲氧基阿伐酮)及其代谢物是具有生物活性的阿伐酮类化合物,可用作抗氧化剂、抗糖尿病剂、抗癌剂、雌激素剂、抗炎剂和心脏神经保护剂。43 这种多羟基阿伐酮常见于蔬菜、柑橘幼果、西红柿、苹果和鲜花中。44 HPT 具有疏水性(水溶性差),在消化道中稳定性不足,导致口服吸收不良。45 许多研究小组正在努力通过纳米药物输送系统(如纳米制剂、
谷物宽度和重量2(GW2)是一种E3-泛素连接酶编码基因,对谷物物种中谷物的大小和重量负调节。因此,建议禁用GW2基因活性以提高作物生产率。我们在这里表明,大麦GW2.1同源物的CRISPR/CAS介导的诱变会导致细长谷物的发展和蛋白质含量增加。同时,GW2.1功能的损失引起了由于尖峰数量减少和谷物设置低而引起的明显晶粒屈服不足。我们还表明,GW2.1缺乏作物产量和蛋白质含量引起的相反作用在很大程度上与培养条件无关。这些发现表明大麦GW2.1基因对于产量和晶粒性状之间的优化是必需的。总的来说,我们的数据表明,大麦中GW2.1基因活性的丧失与多效性效应相关,对生成器官的发展以及因此谷物产生产生了负面影响。我们的发现有助于更好地理解谷物的发育以及GW2.1控制大麦的定量和定性遗传改善中控制的UTI。
在聚合矩阵中掺入二维纳米结构的复合材料具有多种技术(包括气体分离)的功能成分。前瞻性地,使用金属有机框架(MOF)作为多功能纳米燃料,将显着扩大功能范围。但是,事实证明,以独立纳米片的形式合成MOF是具有挑战性的。我们提出了一种自下而上的合成策略,用于可分散的铜1,4-苯二甲基甲酸MOF MOF薄片,层层层和纳米尺寸。将MOF纳米片掺入聚合物矩阵中赋予所得的复合材料,具有与CO2/CH4气体混合物的出色二氧化碳分离性能,以及与压力分离选择性的异常和高度期望的提高。通过层压板浓缩的离子束扫描电子显微镜揭示,与各向同性晶体相比,MOF纳米片对膜横截面的优越占用源于膜横截面,从而提高了分子歧视的效率,并消除了无可生度的持续性途径。这种方法为各种应用打开了超薄MOF - 聚合物复合材料的门。
van der waals异质结构中的Moiré超级晶格代表了高度可调的量子系统,在多体模型和设备应用中都引起了极大的兴趣。然而,在室温下,Moiré电位对光物质相互作用的影响在很大程度上仍然没有。在我们的研究中,我们证明了MOS 2 /WSE 2中的Moiré潜力促进了室温下层间激子(IX)的定位。通过执行反射对比光谱,我们证明了原子力显微镜实验支持的原子重建在修饰内部激子中的重要性。降低扭转角时,我们观察到IX寿命会更长,并且发光增强,表明诸如缺陷之类的非辐射衰减通道被Moiré电位抑制。此外,通过将Moiré超晶格与硅单模腔的整合,我们发现,使用Moiré捕获的IXS的设备显示出明显较低的阈值,与利用DelaCalized IXS的设备相比,较小的一个数量级。这些发现不仅鼓励在升高温度下在Moiré超晶格中探索多体物理学,而且还为利用光子和光电应用中的这些人工量子材料铺平了道路。
