具有有利的电化学特征的2D/2D异质结构(HTS)的生产具有挑战性,特别是对于半导体过渡金属二甲硅烷基(TMDS)而言。在这项工作中,我们引入了一项基于CO 2激光绘图仪的技术,用于实现包括氧化石墨烯(RGO)和2D-TMDS(MOS 2,WS 2,MOSE 2,MOSE 2和WSE 2)的HT膜。该策略依赖于激光诱导的异质结构(LIHTS)的产生,在辐照后,纳米材料在形态和化学结构中显示出变化,成为导电易于转移的纳米结构膜。LIHT在SEM,XPS,Raman和电化学上详细介绍了LIHT。激光处理诱导GOS转化为导电性高度去角质的RGO,并用均质分布的小型TMD/TM-氧化物纳米片装饰。所获得的独立式LIHT膜被用来在硝酸纤维素上构建独立的传感器,其中HT既可以用作传感器和传感表面。所提出的硝酸纤维素传感器制造过程是半自动化和可重现的,可以在相同的激光处理中生产多个HT膜,并且模具印刷可以定制设计。证明了不同分子(例如多巴胺(神经递质),儿茶素(黄酮醇)和过氧化氢)在电分析检测中的卓越性能,从而获得了生物学和农业样本中的纳米摩尔限制,并获得了高纤维抗性的纳摩尔限制。考虑到强大而快速的激光诱导的HT产生以及涂鸦所需模式的多功能性,提出的方法是通过可持续和可访问的策略开发电化学设备的破坏性技术。
由于 III-N 材料体系的独特性质,AlGaN/GaN 基异质结构可用于制造高电流 (> 1 A/mm [1, 2]) 和高功率 (> 40 W/mm [1]) 的高电子迁移率晶体管和肖特基势垒二极管等器件。此类结构中二维电子气 (2DEG) 浓度的典型值为 N s = 1.0–1.3·10 13 cm -2,电子迁移率 μ ~ 2000 cm 2 V -1 s -1 。通过增加势垒层中的 Al 摩尔分数进一步增加浓度会受到应变弛豫的阻碍 [3]。此外,当 2DEG 密度增加时,2DEG 迁移率通常会大幅下降 [4],因此电导率保持不变甚至变得更低。使用具有多个 2DEG 的多通道设计的结构可能是实现更高电导率的替代方法 [5, 6]。有关 GaN 多通道功率器件的进展、优点和缺点的更多详细信息,请参阅最近的评论文章 [6]。这种设计能够在不降低迁移率的情况下增加总电子浓度。然而,强的内部极化电场会导致导带能量分布发生显著改变,因此一些无意掺杂的结构的通道可能会完全耗尽,总电导率会明显低于预期。另一方面,向势垒层引入过多的掺杂剂可能会导致寄生传导通道的形成。因此,需要优化设计。在本文中,我们研究了单通道和三通道 AlGaN/AlN/GaN 异质结构的设计对其电学性能的影响。
一家学校理工学院,加拿大蒙特利尔b实验室C查尔斯·库仑(Charles Colomb) INP,CNRS,Univers de Toulouse,118 De Narbonne,31062 Toulouse,Cedex 9,法国H Karlsruhe技术研究所(KIT) 法国。 e-mail: etienne.gaufres@cnrs.fr k Humboldt-universita zu Berlin, Germany L Lumin, Universite Ét Paris Saclay, ENS Paris Saclay, Centrale Supelec, CNRS, Orsay, France M University of Montreal, Canada N University of Vienna, Austria o University of Paris, Ecole Normale Paris, PSL, PSL, Free University of德国柏林,Q工程和信息学系,意大利佩加索大学,意大利的佩加索大学。 请参阅do:https://doi.org/10.1039/d3cs00467h一家学校理工学院,加拿大蒙特利尔b实验室C查尔斯·库仑(Charles Colomb) INP,CNRS,Univers de Toulouse,118 De Narbonne,31062 Toulouse,Cedex 9,法国H Karlsruhe技术研究所(KIT) 法国。e-mail: etienne.gaufres@cnrs.fr k Humboldt-universita zu Berlin, Germany L Lumin, Universite Ét Paris Saclay, ENS Paris Saclay, Centrale Supelec, CNRS, Orsay, France M University of Montreal, Canada N University of Vienna, Austria o University of Paris, Ecole Normale Paris, PSL, PSL, Free University of德国柏林,Q工程和信息学系,意大利佩加索大学,意大利的佩加索大学。请参阅do:https://doi.org/10.1039/d3cs00467h
提出了一种基于反铁磁/重金属 (AFM/HM) 异质结构的光触发和电控制超快神经形态计算处理器的概念。基于 AFM/HM 的人工神经元由短 THz 范围脉冲激发,从而触发 AFM 中的进动。HM 层中的偏置电流可用于修改进动的共振频率。进动通过逆自旋霍尔效应转换为 HM 层中的电流。因此,提出了一种神经形态处理器模型,该模型由基于 AFM 的兴奋性人工神经元(振荡器)和处理神经元(检测器)组成。我们表明,使用光激发可以在低功耗下显著提高神经形态计算的处理速度。演示了最简单逻辑运算(OR、AND)的实现示例。
[1] D. Aoki,A。Huxley,E。Desolution,D。Braithwaite,J。Flouquet,J。P. Brison,Eve,C。Paulsen,Nature 2001,413。[2] F. S. Bergeret, A. F. Volcov, K. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B.模式。物理。2005,77。[3] A. I. Buzdin,修订版。模式。物理。2005,77。[4] M. Eschrig,T。Löfwander,Nat。物理。2008,4,138。 [5]圣约翰,L。Xie,J。J。Wang A. Bernevig,A。Yazdani,Science 2017,358。 [6] S. Ran,C。Eckberg,Q. P. Ding,Y。Furukawa,T。Metz,Science,2019,365。 R. [7] R. Cai,Ye,P.LV,Y。 公社。 2021,12。2008,4,138。[5]圣约翰,L。Xie,J。J。WangA. Bernevig,A。Yazdani,Science 2017,358。 [6] S. Ran,C。Eckberg,Q. P. Ding,Y。Furukawa,T。Metz,Science,2019,365。 R. [7] R. Cai,Ye,P.LV,Y。 公社。 2021,12。A. Bernevig,A。Yazdani,Science 2017,358。[6] S. Ran,C。Eckberg,Q. P. Ding,Y。Furukawa,T。Metz,Science,2019,365。R. [7] R. Cai,Ye,P.LV,Y。公社。2021,12。
摘要 我们简要总结了 15 多年来对基于二维材料 (2DM) 的自旋电子学的深入研究,这些研究使我们深入了解了基本的自旋传输机制、磁隧道结和自旋轨道扭矩器件中的新功能,以及使石墨烯成为自旋活性材料的强大而前所未有的邻近效应能力。尽管基于 2DM 的功能性器件和相关异质结构的组合不断增加,但我们概述了仍然阻碍自旋电子学在自旋逻辑和非易失性存储器技术中的实际应用的关键技术挑战。最后,我们提到了当前和未来的方向,这些方向将保持基于 2DM 和范德华异质结构的超紧凑自旋电子学领域的发展势头。
Abstract The assembly of monolayer transition metal dichalcogenides (TMDs) in van der Waals heterostructures yields the formation of spatially separated interlayer excitons (IXs) with large binding energies, long lifetimes, permanent dipole moments and valley-contrasting physics, providing a compelling platform for investigating and engineering spatiotemporal IX propagation with highly tunable动力学。进一步扭曲堆叠的TMD单层可以创建具有空间修改的带结构和不同的Moiré电位的长期周期性Moiré模式,具有定制的陷阱,这些陷阱可以引起与密度依赖性相变的强相关性,以调节激子运输。TMD异质结构中丰富的激子景观,加上Valleytronics和Twistronics的进步,对探索激子综合电路的巨大希望基于操纵激烈的扩散和运输。在这篇综述中,我们全面概述了了解IXS和Moiré激子的最新进展,特别关注了TMD异质结构中新兴的激子扩散和运输。我们强调通过各种方法对激子通量进行空间操纵,包括激子密度,介电环境,电场和结构工程,以进行精确控制。这种操纵激子扩散的能力为相互交流和信号处理提供了新的可能性,为在高性能光电上的激发应用铺平了道路,例如激发设备,valleytronic晶体管和光电探测器。我们终于通过概述了利用IX电流的观点和挑战来结束这项审查,用于下一代光电应用。
隧道光谱已在2D材料的范围内广泛使用,以探索电子 - phonon耦合(自然物理学4,627,2008),以解决电子缺陷状态(Commun Phys 1,94,2018),并调查了共鸣式隧道(Nature Nanotech tunneling(Nature Nanotech 9,808,808,2014,2014,2014年)。此外,在半导体异质结构的传输测量中也观察到了激子(J. Appl。物理。81,6221,1997)。在所有这些研究中,相关状态都被电荷注入激发。另一方面,在我们的工作中,TMD坐在电路外,没有电荷载体注入TMD。
极性子是轻质的准颗粒,可控制纳米级量子材料的光学响应,从而实现片上的通信和局部感应。在这里,我们报告了封装在六角硼(HBN)中的Magne offer-Nedral石墨烯中的Landau-Phonon Polariton(LPP)。这些准颗粒从石墨烯中的狄拉克磁饰模式与HBN中的双曲线声子极化模式的相互作用中脱颖而出。使用红外磁纳米镜检查,我们揭示了在量化的磁场处的真实空间中完全停止LPP传播的能力,违反了常规的光学选择规则。基于LPP的纳米镜检查还分别说明了两个基本多体现象:费米速度的恢复速度和依赖于场的磁性磁性。我们的结果突出了磁性调谐的狄拉克异质结构对精确的纳米级控制的潜力和光 - 物质相互作用的传感。
由于其独特的光学和电子特性,垂直的范德华异质结构(VDWH)引起了光电应用的大量关注,例如光检测,光收获和光发射二极管。为了完全利用这些特性,了解跨VDWH的界面电荷转移(CT)和重组动力学至关重要。然而,界面能量和缺陷态对石墨烯转变金属二北核化金(GR-TMD)VDWH的界面CT和重组过程的影响仍在争论中。在这里,我们研究了具有不同化学成分(W,MO,S和SE)的GR-TMD VDWH中的界面CT动力学和可调的界面能量。We demonstrate, using ultrafast terahertz spectroscopy, that while the photo-induced electron transfer direction is universal with graphene donating electrons to TMDs, its efficiency is chalcogen-dependent: the CT efficiency of S atom-based vdWHs is 3–5 times higher than that of Se-based vdWHs thanks to the lower Schottky barrier present in S-based vdWHs.相比之下,从TMD到GR的电子反传递过程定义了电荷分离时间,它依赖金属依赖性,并由TMDS的中间隙缺陷水平支配:W过渡金属基于vDWH的电荷分离极为长,远超过1 ns,这比基于MO的VDWH远超过了PS Experation 10 s的基于MO的VDWH。与基于MO的TMD相比,这种差异可以追溯到基于W的TMD中报告的更深层次的中间隙缺陷,从而导致了从被困状态到石墨烯的后电子转移的变化能量。我们的结果阐明了界面能量学和缺陷的作用,通过在GR-TMD VDWH中定制TMD的化学组成和重组动态,这是优化光电设备的优化,尤其是在光电检测领域中。