对现有科学文献的比较分析表明,基于陶瓷(Al 2 O 3 、TiO 2 、SiO 2 )及其主轴连接制成的传感器既有优点,也有缺点。采用特殊工艺方法制造的SiO2多孔材料成本高,对SO 2 、CO 2 、CO、NH 3 、CH 4 等有毒气体的灵敏度低,等效逆反应时间<10秒[1]。研究表明,由薄非晶态片状硫属玻璃(As 2 (Se 0.9 Te 0.1 ) 3 、As 2 Se 3 )制成的传感器的灵敏度取决于它们的成分,其惰性极低。主要原因是作为电子过程的体电导率变化发生得相当快[2]。另一方面,硫属化物玻璃传感器(As 4 S 3 和 As-Ge-Te)体积小、成本低、能耗低,灵敏度高 [3]。基于硫属化物 As 4 S 3 和 As-Ge-Te 玻璃薄层的电阻式传感器对丙胺 (C 3 H 7 NH 2 ) 和二氧化氮 (NO 2 ) 介质高度敏感,可成功用于监测这些介质,因为它们具有对湿度的动态响应、高恢复性和可逆性的特点 [3]。硫化物硫系玻璃(例如As-S)的波长主要在0.6~7微米范围内,而含锗(Ge)、硒(Se)、硫(S)和碲(Te)的硫系玻璃(Ge-S、Ge-Se、Ge-As-S、Ge-As-Se、Ge-As-Se)的波长更宽,光学透明度高(2~12微米),可以在相对较宽的温度范围内(200~300℃)作为更有效的光纤材料应用[4.5]。
简介。最近的Moiré材料激增已大大扩大了具有强相关电子的实验平台的数量。虽然相关的绝缘状态和扭曲双层石墨烯中的超导性[1-4]的超导能力启动,但过渡金属二分法(TMD)材料的双层中电子相关性的强度超过了石墨烯cousins中的材料[5]。在TMD中进行的实验揭示了Mott绝缘子的特征[6-10],量子异常的霍尔效应[11]和 - 在杂词中 - 分数纤维上的莫特 - 木晶体[7,12-16]。当电子电荷定位时,只有自旋程度仍然存在,并且在最近的实验中开始研究TMDMoiréBiLayers中的杂志[17-19]。Heterobilayers在三角形晶格上意识到了一个诱导的Hubbard模型[20-23],因此,局部旋转非常沮丧。这种挫败感可能会导致旋转液相,这是一种异国情调的物质,其物质实现一直在寻求[24,25]。在这封信中,我们表明n =±3 /4的通用Mott-Wigner状态报告了WSE 2 / WS 2双层[12,13]的填充状态,可以实现手性旋转液体[26,27]和Kagome Spin液体(KSL)[28-33]。在这种特殊的填充下,电子位于有效的kagome晶格上,该晶格以其高度的几何挫败感而闻名。TMD双层的可调节性 - 更换扭曲角度,栅极调整,材料在这里,我们证明了现实的模型参数如何导致该kagome晶格的有效自旋模型,并使用广泛的最新密度矩阵构造组(DMRG)模拟研究模型[34,35]。
对谐振介电纳米结构的操纵对于下一代光子设备至关重要。传统上,研究人员为此目的使用二维或相变材料。然而,前者导致较小的效率,而后者则缺乏持续变化。在这里,我们通过激光诱导的修改提供了另一种方法。cally,通过激光消融过程,我们合成了钼(MOS 2)纳米颗粒(NPS),然后我们通过激光片段来控制其组合。它导致MOS 2转化为其氧化物MOO 3 - X,进而导致光学响应的明显修饰,这是由于其光学常数之间的较大差异。此外,与原始MOS 2和经典的硅NP相比,激光碎片的NP具有更大的光热反应。因此,我们的基于MOS 2的激光可触摸NP为共振纳米光子剂(尤其是光热疗法)开辟了新的观点。
图6。(a)由DY3+离子和无bragg镜子的单个DY3+掺杂的活性层(参考)激活的微腔的光致发光光谱。插图:激发激光的光谱。(b)与没有bragg镜的参考样品相比,微腔的发光强度的入射角依赖性。
研究了两种气体(CO 2)和甲烷(CH 4)的两种气体中的中红外区域的检测,研究了不同的集成光子传感器。这三个研究的结构是基于Chalcogenide膜(CHG)或多孔也(PGE)和基于CHG的Slot波导的山脊波导。优化了波导尺寸,以在导向光和气体之间获得最高功率因数,同时保持在中红外波长范围内的单个模式传播。在CHG山脊波导的情况下,可实现的功率因数为1%,PGE-Ridge为45%,在CHG-Slot的情况下为58%。在λ=4.3μm处的二氧化碳的检测极低(LOD),甲烷在λ=7.7μm下的二氧化碳为0.1 ppm,由于中液范围内的较大的气体吸收系数,可获得CHG SLOT波引导的λ=7.7μm。对于多孔驻驻波导,还计算出低LOD值:CO 2在λ=4.3μm时为0.12 ppm,CH 4在λ=7.7μm处的Ch 4 ppm。这些结果表明,所提出的结构可以在环境和健康感测芯片上实现通用光谱检测所需的竞争性能。
*对以下的通信:然而,由于这些区域中的非胎脂衰减率呈指数增长,这种现象称为能量差距定律,因此很少出现明亮的低能量排放。最近的文献强调了最大程度地减少骨骼模式以防止非递增的衰减率的重要性,但是这些地区的大多数有机发光都利用大型的,共轭的支架,其中包含许多C = C模式。在这里,我们报告了一个紧凑的,电信的脚手架,四硫酸盐-2,3,6,7-四苯甲酸酯或TTFTS,它显示出显着的空气,水和酸稳定性,表现出记录的量子产率和亮度值,并在环境条件下保持量子相干性。这些特性是通过有条理的硒取代来启用的,硒的替代可以转移发射,同时将骨骼振动转移到降低能量。这个新的脚手架验证了重型杂种替代策略,并建立了新的一类明亮的电信发射器和强大的量子。在NIR区域发射的分子在包括生物医学成像在内的几种应用中有望,因为它们掉入了组织透明区域,在该区域中,散射和自荧光最小化。1-12此外,发射到NIR深处的分子也落入电信带中,在光纤中衰减最小化,因此它们非常适合通信和量子信息科学应用。113–15在这些波长下运行的有机基因仪需要大型的共轭支架,以将吸收和发射转移到这些低能区域。1,10,16–20这些复杂的支架引入了多种振动模式,经常具有实质性νC– H和νC= C特征,从理论上讲,这些模式会导致非辐射衰减速率的指数增加,因为它们的能量差距会降低,这是一种已知的能量GAP法律的经验性观测。21–28因此,典型的分子染料具有极低的光致发光量子产率(PLQ),因为它们的过渡能降低。
半导体过渡金属二盐元素(TMDS)MX 2(M = MO,W; X = S,SE)的家族作为未来技术应用的最有希望的平台之一[1-4]。这些材料的确是存在许多自由度的特征(电荷,旋转,山谷,层,晶格,。。。),互相纠缠[5-11],开放了通过外部磁或电场以受控,灵活和可逆的方式调整电子/光学/磁/传输特性的可能性。在单层级别隔离时,这些化合物在布里渊区的高对称点K,k'的山谷中呈现直接带隙,如光致发光探针所示[5,7,12-12-15]。与石墨烯中一样,蜂窝状晶格结构反映在特殊的光学选择规则中,该规则在圆形偏振光下诱导给定山谷中有选择性的频带间光学转变。这种情况提示了“ Valleytronics”的概念,即在单个山谷中选择性地操纵自由度的可能性[13,14]。在单层化合物中广泛探索了TMD中的这种光敏性[2,4,8,16 - 30]。一种常见的工具是观察光学二色性,即左手或右圆极化光子上的不同光学响应。这些化合物相对于石墨烯的一个显着差异是存在强的自旋轨道耦合,该耦合提供了价带的相当大的自旋分解。在这种情况下,循环极化的光不仅与给定山谷有选择地结合,而且还与给定的自旋连接,在传导带中产生自旋偏振电荷,以及价带中的相反旋转电荷[4、8、8、16-23、26、26、26、27、29、29、31-36]。可以通过观察有限的Kerr或Faraday旋转来方便地研究光线和自旋种群之间的纠缠[37-39]。这些效应表明样品中存在固有磁场的存在,在单层TMD中,它们可以自然触发,这是由于圆形极化泵的结果[40],
二维(2D)材料已实现了现代微型化设备中有希望的应用。但是,设备操作可能导致温度升高和热应力,从而导致设备故障。要应对此类热挑战,需要充分了解热膨胀系数(TEC)。在这里,我们表征了过渡金属二甲基化金(TMD)单层的平面内TEC,并使用三底物方法证明了卓越的精度。我们的测量结果证实了2D单层TEC的物理范围,因此解决了文献中两个以上的数量级差异。此外,我们确定了组成元素的热化学电负性差异作为描述符,从而可以快速估计TECS对各种TMD单层。我们的工作提出了TMD单层热膨胀的统一方法和描述符,该方法可以作为可靠2D设备合理设计的指南。
在本项目中,我们将探索一种新型材料,即与超导体耦合的铅锡硫族化合物半导体,在量子信息设备中的潜在应用。我们假设它们独特的物理特性——强大的自旋轨道相互作用、高电子迁移率和有效的静电控制——将有可能减少量子比特的退相干。此外,它们还可用于研究纳米级设备中的新量子现象。我们将研究这种材料平台是否能够发现新的量子控制方法并提高量子设备的性能。一个由理论物理学家、实验学家和晶体生长者组成的国际团队将努力开发材料、表征它们、构建和分析量子设备,并在单一且一致的反馈回路过程中从理论上预测这些系统中的新量子动力学。
1 麻省理工学院材料科学与工程系,美国马萨诸塞州剑桥 02139 2 魏茨曼科学研究所化学与生物物理系,以色列雷霍沃特 76100 3 博洛尼亚 INSTM-UdR 工业化学系“Toso Montanari”,意大利博洛尼亚 40129 4 林雪平大学物理、化学和生物系(IFM),瑞典林雪平 SE-581 83。 5 Mork Family 南加州大学化学工程与材料科学系,美国加利福尼亚州洛杉矶 90089 6 魏茨曼科学研究所分子化学与材料科学系,以色列雷霍沃特 76100 7 Ming Hsieh 南加州大学电气与计算机工程系,美国加利福尼亚州洛杉矶 90089 8 南加州大学纳米成像核心卓越中心 (CNI),美国加利福尼亚州洛杉矶 90089(日期:2024 年 10 月 11 日)