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纳米材料中的原子缺陷及其在集成量子技术中的应用
量子技术（包括通信、计算和传感）在很大程度上依赖于量子系统的特性（包括自旋和光子）来编码、处理和传输信息。纳米材料中的原子缺陷（例如金刚石纳米晶体和六方氮化硼 (hBN)）代表了这些技术的有前途的平台。这些由晶格不规则性形成的缺陷中心在紧凑性、可扩展性和可集成性方面具有无与伦比的优势，使其成为先进量子设备的首选。然而，退相干和外部扰动带来的挑战限制了系统性能，仍然是重大障碍。
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Igor Aharonovich 是一位屡获殊荣的科学家，致力于研究能够生成、编码和分发量子信息的量子源的前沿研究。作为 UTS 数学和物理科学学院的教授，Igor 研究固体中的光学活性缺陷，旨在识别新一代超亮固态量子发射器。他对该领域的贡献包括发现金刚石和六方氮化硼中的新色心，以及开发利用这些材料设计纳米光子器件的新方法。他是 ARC 变革性超光学材料 (TMOS) 卓越中心的首席研究员，并领导一项国际合作，研究纳米材料六方氮化硼 (hBN) 中晶体缺陷或缺陷的化学结构。 2013 年，他在 UTS 成立了纳米光子学研究小组，2015 年晋升为副教授，2018 年晋升为正教授。他的研究小组探索宽带隙材料中的新量子发射器，旨在在单个芯片上制造量子纳米光子器件，用于下一代量子计算、密码学和生物传感。2016 年，Igor 和他的团队发现了第一个基于 hBN 缺陷的 2D 材料中的量子发射器，它们在室温下工作。他合著了 200 多篇同行评审的出版物，其中包括一篇被引用次数最多的关于金刚石光子学的评论。他还为固体纳米光子学撰写了路线图
来自HBN- ... 的纯共振状态的电致发光 下一代雄激素受体抑制剂的临床药代动力学和药效学-Darolutamide 灵活的内部学系统的组织 扩展了Boltzmann温度计的动态温度范围 高级制造的新欧洲计量网络 由阿尔茨海默氏病与瑞典淀粉样蛋白前体蛋白突变引起的神经毒性机制
宽频段晶体中的抽象缺陷中心对它们在光电和传感器技术中的应用中的潜力引起了人们的兴趣。然而，众所周知，由于钻石，碳化硅或氧化铝的高度绝缘晶体中的缺陷，由于其较大的内部耐药性，因此很难电气兴奋。为了应对这一挑战，我们意识到了基于十六角硼（HBN）的碳中心的垂直隧道连接处令人兴奋的缺陷范式。通过Van der Waals技术的设备的合理设计使我们能够升高和控制与缺陷到波段和intradefect的电致发光有关的光学过程。对隧道事件的基本理解是基于HBN中的谐振缺损状态之间电子波函数振幅转移到石墨烯中金属状态的，这导致由于组成材料的不同条带结构而导致电子特性的巨大变化。在我们的设备中，通过隧道通路的电子衰变与辐射重组竞争，由于特征性隧道时间在屏障的厚度和结构上具有显着的敏感性，导致载体动力学的可调性程度。这使我们能够实现Intrade的过渡的高耐高率电激发，超过了几个数量级，因此在子兰段式方案中光激发的效率。这项工作代表了通用且可扩展的平台的显着进步，用于使用宽带间隙晶体中的缺陷中心的电动设备，其特性通过在设备工程水平上激活不同的隧道机制进行调制。
异常的大厅晶体或Moir´e Chern绝缘子？石墨烯Pentalyers中的自发性与显式翻译对称性
原子薄材料的高度可调的Moir'E异质结构的出现振兴了二维材料中复杂订单的探索。虽然对二维电子气体（2DEGS）的研究是一种古老的，例如导致发现整数和分数量子厅效应，但由于层之间的晶格间距不匹配或层之间的旋转角度的不匹配引起的Moir'E超级突变性增加了新的复杂性。这是因为纯静电门可以用于调整与完全填充由超级晶格形成的Bloch带所需的电子密度相当的，该级别的波长通常在数十纳米中。（相反，由于少数埃斯特罗姆的晶格尺度周期性，门控能否访问显微镜结构的特征。）除了允许实验者能够在单个样本中访问宽掺杂范围，在这种状态下，传统的2DEG近似将电子分散剂视为有效质量近似中的抛物线，通常不再适当，并且需要考虑到其充实的丰富度，包括与乐队拓扑的现象相连的太多。这些系统的第二个特征是，在相互作用效果等于或超过带宽的相互作用效果中，Moir´e重建的频段通常是“窄”的。因此，Moir´e异质结构已成为探索二维相互作用和拓扑相互作用的重要平台。[2]。）该评论专门用于Moir´e名册的相对较新的参赛者：与六边形硼（HBN）硝酸盐底物对齐的菱形诉状石墨烯（R5G）。首先，让我简要总结实验设置，然后再转向本评论的主要重点：他们的理论分析。（对实验的更详细讨论是在Ashvin Vishwanath的最新评论中（JCCM，2023年12月）。）n -layer菱形石墨烯由石墨烯层组成，这些石墨烯层以楼梯状模式堆叠。沿着堆叠方向捕获物理的层间隧道式汉密尔顿式隧道是让人联想到su-schrieffer-heefer模型，因为低能电子状态是限制在堆栈顶部和底部附近的“零模式”。这些“零模式”的分散体表现出n倍带触摸和从单个石墨烯层∗继承的山谷变性。如果多层的一侧（几乎）与HBN对齐，那么石墨烯和HBN之间的轻微晶格不匹配会强烈修改频带结构，从而导致几乎平坦的频段对垂直位移位移场的应用非常敏感。（许多不同的作品都研究了Pentalyer的单粒子物理；在d的较大值下进行了R5G-HBN [1]的实验，其中单粒子计算名义上给出了Chern数字C =±5的传导带（valleys以相等的和相反的方式，以时间逆转对称性的方式获得了相等和相反的数字），但与其他频段相比隔离很差（这些频段非常小）（非常小）。这使得两个实验结果非常引人注目：
诊断成像和介入放射学的设施
卫生部提供同性住宿（DSSA）计划的目的是在2010年之前消除英格兰医院的混合性住宿。尽管DSSA主要是一个运营问题，但医疗设施的设计和布局可以帮助提供同性住宿。考虑到这一点，该部门的健康建筑票据（HBN）系列出版物已根据DSSA要求进行了审查。已在第4.36、5.31和5.60段对本文档进行了修订。This review makes particular reference to the letter (PL/CNO/2009/2) from the Chief Nursing Officer and Director General NHS Finance, Performance and Operations at: www.dh.gov.uk/en/Publicationsandstatistics/Lettersandcirculars/Professionalletters/ Chiefnursingofficerletters/DH_098894 Full details of the DSSA programme are at: www.dh.gov.uk/en/healthcare/samesexaccommodation/index.htm
扭曲系统中的新颖物理。
扭曲的系统已成为具有广泛潜在应用的冷凝物理物理学中最迷人的平台之一。这些系统表现出一系列新型特性，包括相关的绝缘状态，磁性和超导性。通过操纵层之间的扭角，可以精确调整系统的电子特性。超越扭曲的双层石墨烯，例如石墨烯/HBN超级晶格，扭曲的单层双层石墨烯，扭曲的双重双层石墨烯和交替的扭曲石墨烯，也证明了许多独特的相关相图和带拓扑。这些系统提供了一个独特的平台，用于研究相关现象，并在电子和量子计算等领域具有潜在的应用。持续研究扭曲的石墨烯系统将产生许多令人兴奋的发现和进步。
基于2D材料的RF开关的非线性。
最近，在各种单层和多层材料中观察到非易失性切换。除了内存应用外，由于与其他新兴技术相比，该区域的缩放比例很高，因此电阻开关对于模拟RF开关也有望[1]。我们的RF开关是金属 - 绝缘子 - 金属结构，该结构由由2D材料隔开的金属电极制成的垂直连接组成。先前的研究表明，此RF开关适用于5/6G应用[1-2]。设备嵌入了共面波导中以进行RF测量。直流测量结果表明，直到施加设置电压（MOS 2设备为〜2V），该开关处于高电阻状态，这将设备置于低电阻状态。该状态一直存在，直到应用负偏差将切换重置为其高电阻状态为止。我们使用涵盖频率范围0.25-320GHz的S参数表征来提取设备的小型电路。从s-参数中，我们推导了RF开关的两个主要功能：插入损失（由于设备带有开关状态为ON状态的设备引起的功率损失）和隔离（在OFF状态下跨开关跨开关的功率衰减）。该设备是非挥发性的，状态保留量超过3个月[2]。在这项工作中，我们专注于HBN和MOS 2制造的RF开关的非线性研究。作为IV表征显示的，RF开关在足够高的偏置上是非线性的。测得的IIP3值与基于简单非线性电阻模型的模拟获得的IIP3值一致。为了量化这种非线性性，我们通过设备应用了一个具有2个音调（F 1 = 2.365GHz和F 2 = 2.415GHz）的信号，我们在F 1和F 2处测量输出功率，我们还测量了交流频率下的功率（此处f int = 2f 2 -f 2 -f 1）。从测量的数据中，我们可以追踪每个频率与输入功率的功率，并提取输入三阶截距点（IIP3），HBN设备超过46dBm，MOS 2设备为20DBM。
用于 2D 晶体管的原生高 k 氧化物 - IuE
过去 60 年，集成电路中晶体管数量的迅猛增长推动了电子技术的进步。因此，现代电子芯片包含数十亿个场效应晶体管 (FET)，而最先进的硅 FET 由薄至 7 纳米（相当于 13 个原子层 1 ）的结构构成。然而，像硅这样的三维材料在进一步减小厚度时，迁移率会急剧下降。此外，非晶态和粗糙的沟道/氧化物界面（也存在于先进的高 k 技术中，如二氧化铪，HfO 2；k，介电常数）的影响变得越来越有害。因此，仅仅依靠标准硅技术进一步缩小现代电子设备的体积正在慢慢停滞 2 。继续缩小设备体积最有希望的解决方案之一是使用具有原子级厚度的二维 (2D) 沟道 3、4 的 FET，它们本质上提供亚纳米级的沟道厚度。然而，2D 技术缺乏能像二氧化硅 (SiO 2 ) 与硅一样有效的绝缘体。理想情况下，这种绝缘体必须能够扩展到等效氧化物厚度 (EOT；与某种替代绝缘体产生相同电容的 SiO 2 厚度) 的单个纳米以下，并且质量足够高以保持低漏电流。此外，绝缘体应该与通道具有明确的界面，绝缘体缺陷数量少，并且介电稳定性高。Hailin Peng 和同事在《自然电子学》上撰文，表明高迁移率 2D 半导体 Bi 2 O 2 Se 可以共形氧化为原子级薄的天然氧化物亚硒酸铋 (Bi 2 SeO 5 )，随后可用作 FET 5 中的栅极绝缘体。目前，六方氮化硼 (hBN) 被广泛认为是二维电子器件最有前途的绝缘体，因为它是结晶的，并且具有干净的范德华界面 6 。然而，hBN 不太可能满足低漏电要求
我 - 博士学位论文辩护
磁性生物传感和肌肉骨骼修复。jeet Kumar Gaur，机械工程系，IISC班加罗尔，2024年11月21日，上午11:00，会议室：我@IISC摘要的开发用于肌肉骨骼修复的高级纳米复合材料代表了生物医学工程的重大飞跃。这些纳米复合材料利用水凝胶和羟基磷灰石（HAP）的特性来应对组织修复和再生的关键挑战。水凝胶具有高生物相容性和水含量，可为各种应用（包括软骨修复）提供灵活性和适应性。同样，HAP复合材料由于与天然骨矿物质的相似性而获得了骨骼替代的牵引力。将纳米颗粒整合到这些材料中可以显着增强其机械性能，生物活性和整体肌肉骨骼修复的有效性。水凝胶是由于其三维网络而以其生物相容性和高水位容量而闻名的柔性聚合物。这些水凝胶可以通过使用各种单体和交联器来增强其性能来修饰。研究探索了将水凝胶与纳米颗粒（例如磁性颗粒）融合在一起，以创建磁性生物传感和药物输送中的二凝胶。将碳纳米管（CNT）掺入带有镍纳米颗粒的聚丙烯酰胺（PAM）水凝胶中，可显着提高磁敏感性，强度和耐磨性。cnts将磁矩提高了85％，磁性增强，并且由于其与镍纳米颗粒的润滑性和协同作用，使磨损降低了40％。但是，传统的PAM水凝胶在机械强度和抗穿刺性方面面临挑战。为了解决这个问题，使用氧化钛（TiO2）和CNT分别和组合来提高PAM水凝胶的强度。PAM-TIO2-CNT复合材料表现出增强的抗压强度，弹性模量和刺激性。它还表现出自我修复的特性，生物活性和高细胞相容性，细胞活力约为99％。此外，为骨科应用开发了羟基磷灰石（HAP）复合涂料。制造了三个HAP复合材料（HAP + CNT，HAP + GRO和HAP + HBN），并以耐磨性，机械强度，亲水性和细胞毒性为特征。在其中，HAP + HBN复合材料表现出骨植入物的最佳特性，由于HBN的协同作用，具有提高的耐磨性，机械强度和亲水性。总体而言，将CNT和TIO2等纳米颗粒掺入水凝胶和HAP复合材料中代表了生物医学应用的材料特性的显着进步，包括软骨修复和骨骼植入物。这些肌肉骨骼修复纳米复合材料提供了增强的性能和耐用性，为改善组织再生和骨科修复的临床结果铺平了道路。关于扬声器Jeet Kumar Gaur是一名综合博士生，在IISC机械工程部的M S BOBJI（FM）实验室工作。用于表征的各种技术从从VSM获得的磁性磁滞图（振动样品磁力测定法）上磨损速率计算。在他的博士学位工作中，他与碱基合成并研究了纳米复合材料，作为有机聚合物（聚丙烯酰胺）和陶瓷（羟基磷灰石），用于磁性生物传感和肌肉骨骼修复应用。虽然聚丙烯酰胺纳米复合材料可用于软组织（例如软骨）替代品，但基于羟基磷灰石的纳米复合材料对于诸如骨置换涂料材料之类的硬组织可行。
在生产膜蒸馏的防染色膜中的2D材料喷涂涂层
带有2D材料的膜表面涂层已显示出用于水处理应用的防婚特性。但是，目前基于真空过滤的合成方法不容易缩放。本研究描述了一种可扩展的方法，可用于涂层膜，包括氧化石墨烯（GO），六边形硝酸氢硼（HBN），二硫化钼（MOS 2）和二硫化钨（WS 2）。使用含氧剂将含有每类2D薄片的异丙基醇溶液喷涂到商业聚偏氟化物（PVDF）上。纳米材料用聚多巴胺（PDA）作为一个可以轻松地集成到可扩展的滚动过程中的方法中的交联。使用扫描电子显微镜，原子力显微镜，接触角，拉伸强度测量和傅立叶转换红外光谱法评估了形态，表面粗糙度，疏水性，机械耐用性和化学组成的变化。在72 h的膜蒸馏（MD）实验中测试了2D纳米材料涂层的膜，并将其与原始的PVDF和PDA/PVDF膜进行了比较。使用高浓度的腐殖酸（150 ppm）和石蜡油（200 ppm）的盐排斥和MD性能稳定性评估，从而模拟了从油气萃取中模拟简单的有机废水。通量下降比以每小时渗透率损失百分比（％/h）来衡量，以便将来与不同的实验时间进行比较。所有膜的盐分排斥很高（> 99.9％）。原始的PVDF膜在10小时后因结垢而导致孔隙润湿失败，而PDA/PVDF膜的通量下降率最大（0.3％/小时）。涂有GO和HBN的膜的通量下降比较低（分别为0.0021±0.005和0.028±0.01％/h）。Go涂层的膜是唯一能够治疗含有表面活性剂和含有污垢的饲料的膜类型。改进的性能归因于表面粗糙度和疏水性的降低，这降低了污垢表面上的污垢吸附。这项工作显示了一种可延展的可扩展方法来克服MD中的犯规限制。