近年来,对计算资源的需求巨大,这导致人们投入大量精力从理论上简化复杂问题,并开发各种技术平台来解决特定类别的难题。激子极化子似乎是一种非常有前途的物理系统,是这种技术进步的完美基础。主要研究工作集中在描述高复杂性计算问题与物理系统状态之间的对应关系。结果表明,使用激子极化子,可以实现具有非平凡相配置的 𝑘 -局部哈密顿量,其中 𝑘> 2。除此之外,新贡献在于引入了复杂的耦合切换方法,提供了一种显著提高使用激子极化子平台解决优化问题的成功概率的方法,并且适用于一般的增益耗散模拟器。从算法的角度来看,可以将该方法用作传统计算机架构上的一种有用的启发式方法。此外,还考虑了不同计算任务之间的现有对应关系,并提出了将任意计算任务编码/解码到光学/光子硬件中的方法。考虑了最通用和最复杂的机器学习方法,并考虑了潜在的架构映射。结果表明,使用非线性自旋簇,可以近似预定的架构,累积误差很小,突破了可用计算的极限。这种新的替代方法允许人们在许多凝聚态系统上直接实现神经网络算法,具有各种优点,例如减少了实现更传统的神经网络实现方法所需的额外变量的开销。由于激子极化子具有有前途和诱人的特性,并且具有前瞻性技术,因此除了现有的应用外,还开展了潜在应用的研究,重点是周期性结构及其分析描述。通过强调分析形式,引入的方法可以确定凝聚态的速度分布如何随参数(例如捕获和耗散电位)而变化,从而避免大量计算。建立了行为和相图,为超快信息处理和模拟模拟器的可控激光或极化子流开辟了道路。总而言之,我们可以完全有信心地说,激子-极化子是一个有前途的平台,但尚未充分发挥其潜力。
摘要:将分子耦合到光腔内的量化辐射场已显示出巨大的前景,可以改变化学反应性。在这项工作中,我们表明,可以通过将反应与腔反应强,产生正骨 - 或para取代的产物而不是元产品来从根本上改变硝基苯的基础选择性。重要的是,这些是从腔体以外的同一反应中获得的产物。最近开发的AB从头算法用于理论上计算阳离子卫星中间体的相对能量,这表明所有产品的动力学优选的溴化位点。对腔内和外部的蜂巢中间体的地下电子密度进行分析,我们演示了强耦合如何引起分子电荷分布的重组,这又导致不同的溴化位点直接取决于空腔条件。总体而言,此处介绍的结果可用于了解腔体从机械的角度使用对基态化学反应性的变化,并将前沿理论模拟与最先进但现实的实验腔条件直接连接。■将耦合分子偶联到光腔内的量化辐射场中产生一组光子 - 物质杂种态,称为polaritons。这些极化状态通过调整物质的特性以及光子的特性来以一般和便捷的方式改变化学反应性。23请注意,尽管将极化子用于新的化学的理论预测广泛地,但1已在实验上证明的很大程度上与北极星修饰的反应动力学有关。例如,富尔吉德或类似分子的电子激发态之间的集体耦合以及光腔内量化的光子模式,所谓的电子强耦合(ESC),以增强或抑制光化异构化反应。2,3在另一个示例中,振动激发共同与微腔的光子激发(通常称为振动强耦合(VSC))共同耦合,导致化学动力学可以增强4、5或抑制。6-8在这两个集体耦合方案中,反应的动力学发生了变化,但重要的是,与腔体以外的相同反应相比,没有生成新的产品。最近的理论研究1,9表明,可以通过将分子的电子状态与空腔光子模式耦合来显着修改分子系统的基态。10-20,特别是,已经表明,腔体可以修改Diels- alder反应的内部/EXO选择性,21,22修改了地面质子转移反应屏障和驱动力15,16,并选择性地控制点击反应的乘积。
近十年来,卤化物钙钛矿得到了广泛的研究,部分原因是钙钛矿基太阳能电池的能量转换效率得到了前所未有的快速提高。除了太阳能电池之外,基于钙钛矿的光电器件如光电探测器和发光器件也已展示出令人印象深刻的性能,这得益于大的吸收系数、可调的带隙、缺陷容忍度和长的载流子扩散长度。尽管这些领域已经取得了重大进展,但是包括长期稳定性和铅的毒性在内的一些挑战极大地限制了它们的商业化。人们已经付出了巨大的努力,从光物理的基本理解、材料工程和性能优化等方面来解决这些长期存在的问题。本期特刊以“卤化物钙钛矿:从材料到光电器件”为主题,包括一条评论、四篇综述和五篇原创研究文章,涵盖了所有提到的主题。在本期特刊中,熊等人。来自新加坡南洋理工大学的李建军等 [1] 深入评述了基于钙钛矿的激子极化玻色-爱因斯坦凝聚态的研究现状和未来的研究方向。Koleilat 等 [2] 详细总结了维度工程包括形态工程和分子工程如何影响它们的带隙、结合能和载流子迁移率,从而影响光电探测器和太阳能电池的性能。李等 [3] 综述了二维钙钛矿中自陷激子的研究进程,包括自陷激子的起源,如何检测和控制自陷激子以及自陷激子的存在如何影响钙钛矿基光电器件的性能。唐等 [4] 详细评述了自陷激子在钙钛矿中的研究进展,包括自陷激子的起源,如何检测和控制自陷激子以及自陷激子的存在如何影响钙钛矿基光电器件的性能。 [4] 收集了钙钛矿基发光二极管的外量子效率、亮度和稳定性状态等性能矩阵,向读者简要而全面地介绍了该领域。陈等 [5] 总结了下一代硅基串联太阳能电池的可能顶部电池,并进一步提出了有希望的候选顶部电池。梅等 [6] 通过一种简单的一步滴涂法探索了前体浓度如何影响可印刷无空穴导体介观钙钛矿太阳能电池的性能;游等 [7] 通过使用无掺杂聚合物聚(3-己基噻吩-2,5-二基)(P3HT)作为空穴传输层,研究了无机钙钛矿太阳能电池的性能和热稳定性。钟等[8] 采用刮刀涂布法制备宽带隙甲脒溴化铅薄膜,并研究表面活性剂种类对基于所制备薄膜的太阳能电池性能的影响。魏等。[9] 展示了如何通过复合工程制造高效的钙钛矿基发光二极管。Mu 等人 [10] 提出了一种电晕调制装置结构,以在电子束激发下实现钙钛矿量子点中的随机激光发射。本期特刊中出现的十篇文章仅涵盖了这个快速发展的钙钛矿社区最新进展的一小部分。我们希望本期特刊能为卤化物钙钛矿社区提供有用的参考,并激发这些研究领域的更多研究。
化学部门:精选参考文献 6121 光谱学和动力学 Dunkelberger, AD; Ratchford, DC; Grafton, AB; Breslin, VM; Ryland, ES; Katzer, DS; Fears, KP; Weiblen, RJ; Vurgaftman, I.; Giles, AJet al. 超快主动调节 Berreman 模式。ACS Photonics 2020, 7 (1), 279;https://doi.org/10.1021/acsphotonics.9b01578 Dunkelberger, AD; Ellis, CT; Ratchford, DC; Giles, AJ; Kim, M.; Kim, CS; Spann, BT; Vurgaftman, I.; Tischler, JG; Long, JPet al. 通过载流子光注入主动调节表面声子极化子共振。 Nature Photonics 2018, 12 (1), 50; https://doi.org/10.1038/s41566-017-0069-0 Grafton, AB; Dunkelberger, AD; Simpkins, BS; Triana, JF; Hernández, FJ; Herrera, F.; Owrutsky, JC 硝普钠中的激发态振动-极化子跃迁和动力学。Nature Communications 2021, 12 (1), 214.;https://doi.org/10.1038/s41467-020-20535-z Klug, CA; Miller, JB 自动检测宽 NMR 谱:顺磁性 UF4 的 19F NMR 和负载型 Pt 催化剂的 195Pt NMR。固态核磁共振 2018,92,14-18;https://doi.org/10.1016/j.ssnmr.2018.03.006 Maza, WA;Pomeroy, ED;Steinhurst, DA;Walker, RA;Owrutsky, JC 固体氧化物燃料电池合成气运行中硫污染的光学研究。电源杂志 2021,510,230398;https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2021.230398 6123 材料合成与加工 Chaloux, BL;Yonke, BL;Purdy, AP;Yesinowski, JP;Glaser, ER;Epshteyn, A.; P(CN)3 碳磷氮化物前体扩展固体材料化学,2015, 27 (13), 4507–4510;https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.5b01561 Epshteyn, A.; Garsany, Y.; More, KL; Jain, V.; Meyer III, HM; Purdy, AP; Swider-Lyons, KE;通过将催化剂纳米粒子粘附固定在石墨碳载体上来提高电催化剂耐久性的有效策略,ACS Catalysis 2015, 5 (6), 3662–3674; https://doi.org/10.1021/cs501791z Maza, WA、Breslin, VM、Owrutsky, JC、Pate, BB、Epshteyn, A、水合电子的纳秒瞬态吸收和线性全氟烷基酸和磺酸盐的还原,环境科学技术快报,2021,8,7,525-530;https://doi.org/10.1021/acs.estlett.1c00383 MT Finn、BL Chaloux 和 A. Epshteyn,探索反应条件对声化学生成的 Ti-Al-B 燃料粉末形态和稳定性的影响,能源与燃料,2020,34,11373-11380; https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.0c01050 MD Ward、BL Chaloux、MD Johannes 和 A. Epshteyn,《硼硫酸铵中的便捷质子传输——一种适用于中温的未加湿固体酸聚电解质》,《先进材料》,2020 年,2003667;https://doi.org/10.1002/adma.202003667 6124 材料应用概念 Thum, MD;Casalini, R.;Ratchford, D.;Kołacz, J.;Lundin, JG,通过表面诱导无序实现的液晶芯纳米纤维的光致变色相行为。J. Mat. Chem. C,2021,9,12859-12867;https://doi.org/10.1039/D1TC02392F Giles, SL;Sousa-Castillo, A.;Santiago, EY;Purdy, AP;Correa-Duarte, MA;Govorov, AO;Baturina, OA 使用 SiO2-TiO2 复合颗粒和空气进行有害硫化物 2-氯乙基乙基硫化物的可见光驱动氧化。胶体界面科学通讯,2021,41,100362;https://doi.org/10.1016/j.colcom.2021.100362