拓扑绝缘体是凝聚态物理学中很有前途的材料,因为它们具有特殊的自旋结构,可以产生非常高的自旋到电荷电流相互转换,这对于新兴的低能耗自旋电子学器件具有重要意义。本研究的目的是探索一类有前途的拓扑材料,这些材料具有高可调性等独特特性——半赫斯勒。我们专注于 PdYBi 和 PtYBi 薄膜的外延生长,这些薄膜是在一系列互连的 UHV 装置上生长和表征的,这使我们能够获得一整套原位表面表征,例如电子衍射、扫描隧道显微镜和角度分辨光电子能谱。使用标准 x 射线衍射和扫描透射电子显微镜进行非原位结构表征,用于控制薄膜中的晶体质量和化学有序性。进行了角分辨光电子能谱分析,结果显示布里渊区点附近存在线性状态。此外,我们使用设计了几何形状的片上器件进行热自旋传输测量,以控制热传播,以测试我们化合物的潜在相互转换效率,发现 PdYBi 和 PtYBi 在不同厚度下的自旋塞贝克系数值都大于铂。这一观察结果为使用半赫斯勒开发高效自旋相互转换材料开辟了道路。
最近发现的 Zintl 化合物 Yb 10 MnSb 9 是一种热电材料,在成分空间上与 Yb 14 MnSb 11 和 Yb 21 Mn 4 Sb 18 等高性能热电材料非常接近。我们在此测量并报告 Yb 10 MnSb 9 在高达 825K 下的电子和热传输数据。由于晶体结构复杂,这种材料具有超低的热导率。超低的晶格热导率加上比其他 Yb-Mn-Sb 化合物更高的塞贝克系数,导致在 825K 时具有约 0.34 的中等 zT,并且可能通过材料优化在更高的值处达到峰值。我们近似估计带隙约为 0.4 eV,并预计 zT 能够在 725K 时达到高达 0.33 的值(与该温度下的 Yb 14 MnSb 11 相当)使用热电品质因数分析。通过晶界工程提高品质因数 B,该 zT 有可能达到更高的值。这里我们为未来研究改进热电性能提供了建议。这项工作是首次报告这种 Yb 10 MnSb 9 化合物的热导率、带隙和 zT,我们通过与领先的 Yb 14 MnSb 11 材料的比较讨论了这种材料对未来热电研究的影响。
IJAZ AHMAD 1 , (IEEE 会员), SHARIAR SHAHABUDDIN 2 , HASSAN MALIK 3 , (IEEE 会员), ERKKI HARJULA 4 , (IEEE 会员), TEEMU LEPPäNEN 5 , (IEEE 高级会员), LAURI LOVÉN 5 , (IEEE 高级会员), ANTTI ANTTONEN 1 , (IEEE 高级会员), ALI HASSAN SODHRO 6 , (IEEE 会员), MUHAMMAD MAHTAB ALAM 7 , (IEEE 高级会员), MARKKU JUNTTI 4 , (IEEE 院士), ANTTI YLä-JÄSKI 8 , (IEEE 会员), THILO SAUTER 9,10 , (院士, IEEE)、ANDREI GURTOV 11 、(IEEE 高级会员)、MIKA YLIANTTILA 4 、(IEEE 高级会员)和 JUKKA RIEKKI 5 , (IEEE 会员) 1 VTT 芬兰技术研究中心,02044 Espoo,芬兰 2 诺基亚,02610 Espoo,芬兰 3 Edge Hill 大学计算机科学系,Ormskirk L39 4QP,U.K. 4 奥卢大学无线通信中心,90570 Oulu,芬兰 5 奥卢大学普适计算中心,90570 Oulu,芬兰 6 中瑞典大学计算机与系统科学系,瑞典厄斯特松德 7 Thomas Johann Seebeck 计算机与系统科学系,瑞典厄斯特松德电子学,塔林理工大学,12616 塔林,爱沙尼亚 8 阿尔托大学计算机科学系,02150 埃斯波,芬兰 9 计算机技术研究所,TU维也纳,1040 维也纳,奥地利 10 多瑙河大学集成传感器系统系 Krems, 2700 维也纳新城,奥地利 11 林雪平大学计算机与信息科学系,58183 林雪平,瑞典
摘要:单壁碳纳米管(SWCNTS)的捆绑显着破坏了它们的出色热和电性能。意识到稳定,均匀和表面活性剂 - 在溶剂和复合材料中的swcnt散发体长期以来一直被视为一个关键挑战。在这里,我们报告了含胺的芳香族和环己烷分子,这些分子是环氧固化的常见链扩展器(CES),可用于有效分散CNT。我们实现了CE溶剂中SWCNT的单管级分散,这是通过强性手性吸收和光致发光发射所证明的。SWCNT-CE分散体在环境条件下保持稳定数月。The excellent dispersibility and stability are attributed to the formation of an n-type charge-transfer complex through the NH − π interaction between the amine group of CEs and the delocalized π bond of SWCNTs, which is con fi rmed by the negative Seebeck coe ffi cient of the CE-functionalized SWCNT fi lms, the red shift of the G band in the Raman spectra, and the NH X射线光电子光谱中的−π峰。CES的高配置显着改善了宏观CNT组件的电气和热传输。通过HNO 3的功能修改后,在80.8%的光透射率下,CE分散的SWCNT薄膜的板电阻达到161Ω平方-1。CES交联CNT和环氧分子,在CNT/环氧纳米复合材料中形成了声子传输的途径。基于CE的NH-π相互作用为SWCNT在方便而可扩展的过程中的有效和稳定分散提供了新的范式。与原始环氧树脂相比,CE -CNT-环氧复合材料的热导率增强了1850%,这是CNT/Epoxy纳米复合材料迄今据报道的最高增强。关键字:碳纳米管,分散,电荷转移,热界面材料,透明电极,功能化■简介
摘要。检测高能激光罢工是军事资产在未来战争中生存的关键。引入激光武器系统要求能够快速检测到这些罢工,而不会通过主动传感技术破坏军装的隐身能力。我们探索了热电发生器(TEG)用作自动的被动传感器来检测此类罢工的使用。使用各种功率等级,波长和光束尺寸的激光器进行实验,以击中2×2 cm 2以不同构型排列的市售TEG。在8.5至509.3 w∕cm 2之间,用808-,1070-和1980 nm激光击中TEG的开路电压和短路电流反应,比较了2至8 mm之间的斑点。teg表面温度表明传感器可以在接近400°C的温度下存活。teg开路电压幅度与净入射激光功率相比,与特定的辐照度水平更加密切,并且线性受到温度变化的限制。开路电压响应以10%至90%的升高时间为〜2至10 s,尽管表面温度未达到等级。以开路电压为传感参数,检测阈值高于标准偏差噪声水平,可以在激光罢工开始后的300毫秒内超过辐照度的辐射水平约为200 w∕cm 2。根据测得的电响应估算了估计高达16 MW的潜在收获功率水平。开发了与实验相对应的多物理有限元模型,以进一步优化轻质,低剖面TEG传感器,以检测高能激光罢工。©2020光学仪器工程师协会(SPIE)[doi:10.1117/1.oe.59.11.117105]
自从在 Cr 2 Ge 2 Te 6 [1] 和 CrI 3 [2] 的单层和双层中发现长程磁序以来,许多单层或几层厚度的(反)铁磁范德华材料已被发现。由于层间和层内交换以及磁各向异性的相互作用导致自旋纹理丰富,它们是自旋电子学的理想平台。许多反铁磁范德华材料在低温下是电绝缘的,这意味着不存在自由载流子引起的磁化衰减。因此,它们对于研究磁序的集体激发,即自旋波及其量子,磁振子 [3, 4] 具有吸引力。传统磁体中的磁振子输运已得到广泛研究,例如,通过自旋泵浦 [5]、自旋塞贝克效应 (SSE) [6] 和电磁振子自旋注入/检测 [7]。反铁磁体赤铁矿 [8]、氧化镍 [9] 和 YFeO 3 [10] 中的长距离磁振子传输已被证实。低阻尼亚铁磁钇铁石榴石 (YIG) 超薄膜是高效磁振子传输的首选材料,它以强烈增强的磁振子电导率形式显示出二维 (2D) 相对于三维 (3D) 传输的有益效应 [11]。温度梯度驱动的磁振子自旋输运 (SSE) [12] 已被报道存在于铁磁和反铁磁范德华材料中 [13, 14]。然而,局部和非局部 SSE 仅提供有关磁振子传输特性的复杂信息。热磁振子电流是由整个样品中的热梯度产生的,因此很难区分磁振子弛豫长度和磁振子自旋电导率 [7, 11]。CrCl 3 [15] 的反铁磁共振揭示了声学和光学磁振子模式的存在,但并未解决它们在自旋输运中的作用。因此,为了评估范德华磁体在自旋电子学应用中的潜力,我们必须研究由微波或我们将在此处展示的电注入局部产生的磁振子的传播。
10:50–11:30:休息/电子海报会议 11:30 – 11:40:Andrea Tomadin(意大利比萨大学)O 光激发石墨烯的有效塞贝克系数理论 11:40 – 11:50:Adam Rycerz(波兰雅盖隆大学)O 掺杂石墨烯中的亚 Sharvin 电导和增强散粒噪声 11:50 – 12:00:Argyrios Varonides(美国斯克兰顿大学)O 通过正向偏置石墨烯/n-GaAs 肖特基结中的隧穿实现电子发射理论 12:00 – 12:30:Marcos A. Pimenta(巴西 UFMG 大学)K 旋转双层石墨烯中层内和层间电子-声子过程的共振拉曼增强 12:30 – 12:40:Artur Dobrowolski (Lukasiewicz 研究网络-微电子与光子学研究所,波兰) O 根据 SiC 衬底的拉曼响应确定石墨烯层数 12:40 – 12:50:Karolina Pietak(Lukasiewicz 研究网络-微电子与光子学研究所,波兰) O 通过介电层沉积增强石墨烯相关和衬底相关的拉曼模式 12:50 – 13:00:Jakub Jagiello(Lukasiewicz 研究网络-微电子与光子学研究所) : 13:00 – 13:10: Konrad Wilczynski (华沙理工大学,波兰) O 支撑单层和多层 WS2 纳米片中的声子非谐性 - 第一性原理和拉曼研究 13:10 – 13:20: Christoph Geers (NanoLockin GmbH,瑞士) O 用于分析石墨烯的主动热成像技术 13:20 – 14:20 : 午餐休息 14:20 – 14:50: Joshua A. Robinson (宾夕法尼亚州立大学,美国) K 探索原子极限的金属 14:50 – 15:00: Assael Cohen (特拉维夫大学,以色列) O 一种用于晶圆级高光学质量 TMD 的创新方法 原子通过 MOCVD 技术进行层生长 15:00 – 15:30: Joan M. Redwing (美国宾夕法尼亚州立大学) K 蓝宝石上的 TMD 阶梯定向外延
S。Maqsood A,B,*,S。Mumtaz C,M。A. Javed D,M。Attiqus Salam A,E,E,Khalid M. Elhindi F A Lahore -54000 B物理学的Wahdat Road wahdat Road Govt的物理学系,GC Polysics(CASP),GC University,lahore colication and libiolicy kc and libioloy -54000 colohory -00000 co。大学,首尔01897,韩国d数学系,加利福尼亚大学,拉合尔-54000,巴基斯坦e物理系,GC大学,拉合尔-54000,巴基斯坦F植物生产系,食品与农业科学学院,国王Saud University,Saud University,P.O.Box 2460,Riyadh 11451,沙特阿拉伯在这项研究中,我们介绍了对卤化物双重perovskites CS 2 AUSBX 6(X = CL,BR,I)的特征的经验研究,并强调结构,机械,机械和光电元素,以及热电学能力。对热和结构耐用性的评估涉及测量制造和公差比的焓。在结构中相同位置用溴(BR)和碘(I)代替氯(CL)导致晶格特性的激增,并且大量弹性减少。使用弹性系数的模量计算弹性表明其柔性特征。对电带结构的检查表明,它具有间接的带隙特征。强调了许多特征的适用性,例如介电系数,灭绝系数,反射率,电子电导率,热电导率以及Seebeck系数,并强调用于光伏和热小工具。(2024年9月29日收到; 2024年12月5日接受)关键词:热性能,光学特征,双钙钛矿卤化物,间接类型的带隙半导体材料材料1。引入全球人口的指数增长以及各种高级电子设备的广泛利用导致能源需求的持续增长,而当前的化石燃料无法满足[1,2]。为了解决日益增长的全球能源消耗,获得可再生和环保能源至关重要[3]。专家正在积极寻求具有成本效益,环保且非常有效的能源替代方案来满足需求[4]。太阳能由于其可及性和生态友好而是所有形式的可持续能源之间的最佳选择[5]。根据研究结果,利用来自太阳的一个小时的光线可以产生足够的电能,以满足全年的全球电力需求。太阳能是丰富而强大的电力来源。如果我们利用并将其转变为电力,它有可能以当前形式维持全球人口二十七年的时间[6,7]。石油和煤中的所有能量与地球连续三天内接收的太阳辐射量相同[8,9]。太阳能是指太阳发出的电磁辐射,可以利用通过使用太阳能电池来产生温暖或电力[10]。太阳能电池可分为三代。最初的太阳能电池耐用且可靠,利用硅
简介:近几十年来,人们对可穿戴设备的兴趣与日俱增,因为它们能够远程实时监测患者的生命体征 [1]。大多数可穿戴设备的功能仅依赖于电池供电。为了解决这一限制,必须开发出对可穿戴设备非常高效的能量收集系统 [2]。能量收集是收集、转换和输送任何设备可用能量的系统过程。近年来,研究人员已经展示了各种类型的机械能量收集器作为可穿戴平台,包括高度可拉伸的压电能量收集器 [3, 4]、柔性压电纳米发电机 [5, 6] 和基于皮肤的摩擦电纳米发电机 [7]。此外,热能也可以成为可穿戴能量收集应用的可靠来源,因为它的温度恒定在 37°C 左右 [2]。热电发电机 (TEG) 的工作原理是塞贝克效应,可以有效地将设备热侧和冷侧之间的热梯度转换为电能 [8, 9, 27]。人体是一个持续的热量发生器,人体和周围环境之间通常存在温差 [10]。较低的环境温度、空气对流或佩戴者活动较多可以显著增加所收集的能量 [11]。如果 TEG 可以收集人体释放的所有热量(根据身体活动不同,热量范围从 60 到 180 W),则产生的功率将在 0.6–1.8 W 左右 [12]。这个功率足以为许多可穿戴传感器提供能量。近年来,还开发了柔性 TEG,例如 Ren 等人报道的自修复 TEG 系统 [13]。可穿戴热电技术的显著现代应用包括但不限于手表式热电和血氧仪、柔性热电心电图检测器、热电助听器、温度检测设备和智能服装系统 [14]。可穿戴和可植入设备领域(包括生物医学传感器)因其在健康监测、疾病预防、诊断和治疗中的关键应用而引起了人们的极大兴趣 [15]。研究人员展示的可穿戴生物医学传感器技术的最新进展包括但不限于被动无线呼吸传感器、耳内脑电图系统和用于闭环深部脑刺激的无线唤醒/睡眠识别腕带 [16–18]。然而,电池的有限容量和相当大的物理尺寸分别对其寿命和整体尺寸造成了限制。Dagdeviren 等人(2017 年) [19] 和 Zhang 等人(2018 年) [20]。 (2021)[20] 表明从生物体中获取能量是一个可行的解决方案,主要强调自供电生物医学设备的开发。
(1)Zuo,G。; Linares,M。; Upreti,t。; Kemerink,M。有机半导体中水诱导的陷阱能量的一般规则。自然材料2019,18,588593。https://doi.org/10.1038/s41563-019-019-0347-y。(2)Scheunemann,d。; Vijayakumar,V。; Zeng,H。; Durand,P。; Leclerc,n。; Brinkmann,M。; Kemerink,M。摩擦和绘画:改善有机半导体热电功率因子的通用方法?高级电子材料2020,6(8),2000218。https://doi.org/10.1002/aelm.202000218。(3)Xu,K。;太阳,h。 Ruoko,T.-P。; Wang,G。; Kroon,R。; Kolhe,N。B。; puttisong,y。刘x。 Fazzi,D。; Shibata,K。;杨,C.-y。;太阳,n。 Persson,G。; Yankovich,A。b。; Olsson,E。; Yoshida,H。; Chen,W。M。; Fahlman,M。; Kemerink,M。; Jenekhe,S.A。; Müller,c。 Berggren,M。; Fabiano,S。全聚合物捐赠者受体异质膜中的地面电子转移。nat。mater。2020,19,738744。https://doi.org/10.1038/s41563-020-020-0618-7。(4)Kompatscher,A。; Kemerink,M。关于有效温度seebeck棘轮的概念。应用。物理。Lett。 2021,119(2),023303。https://doi.org/10.1063/5.0052116。 (5)Derewjanko,d。; Scheunemann,d。; Järsvall,E。; Hofmann,A。I。; Müller,c。 Kemerink,M。定位在高掺杂浓度下提高了电导率。 高级功能材料N/A(N/A),2112262。https://doi.org/10.1002/adfm.202112262。 (6)Upreti,t。;威尔肯(Wilken)张,h。 Kemerink,M。光生荷载体的缓慢松弛会增强有机太阳能电池的开路电压。 J. Phys。 化学。Lett。2021,119(2),023303。https://doi.org/10.1063/5.0052116。(5)Derewjanko,d。; Scheunemann,d。; Järsvall,E。; Hofmann,A。I。; Müller,c。 Kemerink,M。定位在高掺杂浓度下提高了电导率。高级功能材料N/A(N/A),2112262。https://doi.org/10.1002/adfm.202112262。(6)Upreti,t。;威尔肯(Wilken)张,h。 Kemerink,M。光生荷载体的缓慢松弛会增强有机太阳能电池的开路电压。J. Phys。 化学。J. Phys。化学。Lett。 2021,12(40),98749881。https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.1c02235。 (7)Urbanaviciute,i。; Garcia-Iglesias,M。; Gorbunov,A。; Meijer,E。W。; Kemerink,M。基于硫酰胺的超分子有机盘中的铁晶和铁晶和负压电性。 物理。 化学。 化学。 物理。 2023,25(25),1693016937。https://doi.org/10.1039/d3cp00982c。 (8)Wang,Y。; Yu,J。;张,r。 Yuan,J。; Hultmark,S。;约翰逊,C。E。; N. Pallop; Siegmund,b。 Qian,d。;张,h。 Zou,Y。; Kemerink,M。; Bakulin,A。 a。; Müller,c。 Vandewal,K。; Chen,X.-K。; Gao,F。三元有机太阳能电池中开路电压的起源和设计规则,以最大程度地减少电压损耗。 NAT Energy 2023,8,111。https://doi.org/10.1038/S41560-023-01309-5。 (9)Scheunemann,d。;戈勒,c。托尔曼(C。) Vandewal,K。; Kemerink,M。对有机太阳能电池性能的平衡或非平衡意义。 高级电子材料2023,9(10),2300293。https://doi.org/10.1002/aelm.202300293。 (10)Dash,a。; Guchait,S。; Scheunemann,d。; Vijayakumar,V。; Leclerc,n。; Brinkmann,M。;Lett。2021,12(40),98749881。https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.1c02235。(7)Urbanaviciute,i。; Garcia-Iglesias,M。; Gorbunov,A。; Meijer,E。W。; Kemerink,M。基于硫酰胺的超分子有机盘中的铁晶和铁晶和负压电性。物理。化学。化学。物理。2023,25(25),1693016937。https://doi.org/10.1039/d3cp00982c。(8)Wang,Y。; Yu,J。;张,r。 Yuan,J。; Hultmark,S。;约翰逊,C。E。; N. Pallop; Siegmund,b。 Qian,d。;张,h。 Zou,Y。; Kemerink,M。; Bakulin,A。a。; Müller,c。 Vandewal,K。; Chen,X.-K。; Gao,F。三元有机太阳能电池中开路电压的起源和设计规则,以最大程度地减少电压损耗。NAT Energy 2023,8,111。https://doi.org/10.1038/S41560-023-01309-5。 (9)Scheunemann,d。;戈勒,c。托尔曼(C。) Vandewal,K。; Kemerink,M。对有机太阳能电池性能的平衡或非平衡意义。 高级电子材料2023,9(10),2300293。https://doi.org/10.1002/aelm.202300293。 (10)Dash,a。; Guchait,S。; Scheunemann,d。; Vijayakumar,V。; Leclerc,n。; Brinkmann,M。;NAT Energy 2023,8,111。https://doi.org/10.1038/S41560-023-01309-5。(9)Scheunemann,d。;戈勒,c。托尔曼(C。) Vandewal,K。; Kemerink,M。对有机太阳能电池性能的平衡或非平衡意义。高级电子材料2023,9(10),2300293。https://doi.org/10.1002/aelm.202300293。(10)Dash,a。; Guchait,S。; Scheunemann,d。; Vijayakumar,V。; Leclerc,n。; Brinkmann,M。;