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水系可充电多价金属离子电池过渡金属二硫属化物正极材料的最新进展
摘要：可再生能源发电是应对能源消耗快速增长的一种有希望的解决方案。然而，可再生资源（如风能、太阳能和潮汐能）的可用性是不连续和暂时的，这对下一代大型储能装置的生产提出了新的要求。由于成本低、原材料极其丰富、安全性高和环境友好，水系可充电多价金属离子电池（AMMIB）最近引起了广泛关注。然而，一些挑战阻碍了 AMMIB 的发展，包括其电化学稳定性较窄、离子扩散动力学较差以及电极不稳定。过渡金属二硫属化物（TMD）因其独特的化学和物理性质而被广泛研究用于储能装置。层状 TMD 的宽层间距离对于离子扩散和插层来说是一种很有吸引力的特性。本综述重点介绍了 TMD 作为基于多价电荷载体（Zn 2+ 、Mg 2+ 和 Al 3+ ）的水系可充电电池阴极材料的最新进展。通过本综述，重点介绍了高性能 AMMIB 的 TMD 材料的关键方面。此外，还讨论了开发改进型 TMD 的其他建议和策略，以启发新的研究方向。
通过脱位攀爬机制在2D过渡金属二分法中形成高度掺杂的纳米条
这种方法倾向于创建不良的缺陷，然后将其去除需要其他退火步骤。最近，大量的研究注意力集中在2D材料上，[1,2]，因为它们不仅具有从绝缘子到金属的电子特性，而且具有与降低尺寸相关的独特特性。虽然2D材料可以用与散装系统相同的方法掺杂，但它们的方法是独特的。由于仅表面几何形状，也可以通过以下方式获得2D材料中的掺杂； 1）物理/化学吸附； 2）离子液体门控； 3）直接原子构造。[3,4]表面吸附和离子 - 液体门基本上与环境与2D材料之间的电荷转移的实现相同，这两个材料都非常有效，这两个材料都非常有效。但是，系统集成的困难限制了这些方法的实际应用。可以通过硫化/硒化来完成2D材料中的直接原子替代。[5]或者，可以通过辐射[6,7]或退火过程中的热蒸发产生空缺，然后进行掺杂物种的沉积。直接替代也可以通过离子植入来实现，但是在技术上很难，因为它需要非常低的离子能量（低于100 eV），或者需要额外的缓冲层和通量后的涂层[9]，否则离子会通过原子上的较薄靶标。[10,11]至于2D过渡金属
相基团过渡金属二分法晶体
Lai，Z V.，Hu，Z。，... Welsh，H。（2021）。 混乱的1T'-相元组VIB传输晶体。 物质性质，20，1113-1120。 https://dx.do.org/10Lai，Z V.，Hu，Z。，... Welsh，H。（2021）。混乱的1T'-相元组VIB传输晶体。物质性质，20，1113-1120。https://dx.do.org/10https://dx.do.org/10
单层过渡金属二硫属化物中的应变相关发光和压电性
通过机械变形改变过渡金属二硫属化物光学和电子特性的研究已非常广泛。它们在破裂前能够承受大变形的能力使带隙具有很大的可调谐性，而且，空间变化的应变已被证明可以控制带隙的空间分布并导致载流子漏斗等效应。单层过渡金属二硫属化物表现出显著的压电效应，可以与空间不均匀的应变分布耦合以影响电子和光学行为。我们通过实验和理论研究了结构中光致发光的一个例子，该结构具有与单光子发射器中相似的应变分布，但这里是通过纳米压痕产生的。使用纳米压痕引起的应变的机械模型，我们表明压电效应可以导致电荷密度达到 10 12 e/cm 2
ETMOS：外延过渡金属二硫属化物到宽带隙六方半导体上，用于先进
ETMOS 项目旨在通过分子束外延 (MBE) 和脉冲激光沉积 (PLD) 开发电子级过渡金属二硫属化物 (TMD) 的大面积生长。根据最近关于在六方晶体衬底上生长的 MoS2 外延质量的报告和初步结果，我们将推动这些材料在宽带隙 (WBG) 六方半导体 (SiC、GaN、AlN、AlGaN 合金) 和绝缘蓝宝石上的外延层生长。五个合作伙伴在薄膜生长 (CNRS、SAS)、高级特性和模拟 (CNR、HAS、U-Pa)、加工和电子设备原型 (CNR) 方面拥有互补的技能。将在不同衬底 (Si、蓝宝石、SiC、块状 GaN) 上生长 WBG 半导体模板/薄膜，以完全控制起始材料的特性并制备外延就绪表面，从而实现高质量和均匀的 TMD MBE 和 PLD 生长。沉积范围将从单层 (1L) 到几层 (最多 5) MoS2 和 WSe2，并在直径最大为 100 毫米的晶片上控制亚单层厚度。将开发 MBE 或 PLD 期间的 TMD 替代掺杂，重点是 MoS2 的 p+ 掺杂，这对设备应用具有战略意义。除了生长设施外，ETMOS 联盟还拥有整套形态、结构、化学、光学和电扫描探针表征，有助于在每个生长步骤中实现高质量。将通过专门设计的测试设备研究 TMD 的电性能 (掺杂、迁移率、电阻率等) 以及跨 TMD/WBG 异质结的电流传输。实验将通过生长模拟和 WBG 上 TMD 电子能带结构的从头计算来补充。将制定多尺度表征协议，以将我们的外延 TMD 与使用相同或互补沉积方法的其他小组的结果进行对比。最后，将制造利用 TMDs/WBG 异质结特性的器件原型，包括：(i) 基于 p+-MoS2 与 n-GaN 或 n-SiC 原子突变异质结的带间隧穿二极管和晶体管；(ii) MoS2/GaN 和 MoS2/SiC UV 光电二极管；(iii) 具有 Al(Ga)N/GaN 发射极和 1L TMD 基极的热电子晶体管。开发的材料/工艺的目标是在项目结束时达到 TRL=5。由于 ETMOS 合作伙伴与 SiC 和 GaN 领域的领先工业企业（STMicroelectronics、TopGaN、Lumilog）保持着持续合作，因此来自行业的代表将成为 ETMOS 顾问委员会的成员，为工艺与生产环境的兼容性提供指导。我们的 TMDs 生长活动与常用的 CVD 方法高度互补。我们预计与石墨烯旗舰项目第 1 和第 3 部门的团队将产生强大的协同作用，从而促进欧洲在 TMD 和设备应用大面积增长方面的能力。
光驱动 IV 族单硫属化物中正常到拓扑绝缘体马氏体相变
摘要 一种可能表现出具有不同光电特性的多个晶相的材料可用作相变存储材料。当两个竞争相具有较大的电子结构对比度并且相变过程为无扩散和马氏体时，灵敏度和动力学可以增强。在这项工作中，我们从理论和计算上说明了这种相变可能发生在 IV 族单硫属化物 SnSe 化合物中，该化合物可以存在于量子拓扑平凡的 Pnma -SnSe 和非平凡的 Fm 3 m -SnSe 相中。此外，由于这些相的电子能带结构差异，揭示了 THz 区域的光学响应的巨大差异。根据驱动电介质的热力学理论，提出了使用具有选定频率、功率和脉冲持续时间的线性偏振激光进行光机械控制以触发拓扑相变。我们进一步估计了驱动可在皮秒时间尺度上发生的无障碍跃迁的临界光电场。这种光致动策略不需要制造机械接触或电引线，只需要透明度。我们预测，伴随大熵差的光驱动相变可用于“光热”冷却装置。