摘要:Schottky-Barrier-Far van der Waals(VDW)金属 - 半导体异质结构具有很大的潜力,可以克服具有出色设备功能的电子设备的接触电阻问题。然而,设计此类异质结构的长期挑战是在异性结界找到具有完美匹配的电子能级和带对齐方式的材料。为了应对这一挑战,我们提出了一种新型的VDW异质结构,由二维pentagonal pentagonal nigzenide(penta-nin 2)[ACS Nano 15,13539-13546-(2021)](2021)]和Biphenylene Network(BPN)(BPN)[Science 372,852-852-856)(2021-2021)(2021)(2021)在异质结界面的通道和金属电极材料。基于第一原理的计算,我们发现垂直堆叠的五角星2和bpn可以形成相应的异质结构,而晶格不匹配可忽略0.15%,并且它们的内在电子特征是良好的,形成了VDW接触。更有趣的是,我们表明,这种堆叠导致垂直界面处的无孔式伴侣P型触点,这表明横跨异质结的无电阻孔传输。与传统的基于五角大楼的VDW堆栈不同,异质结构和半导体通道的电子能带在异质结的横向界面处很好地对齐。这些结果表明,Penta-Nin 2 /BPN可能是开发低电阻和高速野外效应晶体管和光电设备的有前途的候选人。
对表现出非类量子效应的新型材料的探索继续带来许多惊喜。最近,例如,二维Moiré异质结构已成为中心阶段 - 最突出的双层石墨烯。在扭曲的双层石墨烯的最令人兴奋的特征中,观察到的强相关状态的出现,包括莫特绝缘子,超导性等。通常,二维材料的堆叠仅通过门掺杂或调谐扭曲角提供了前所未有的目标访问,以操纵电子性能。因此,它们能够对非常规的物质量子状态进行受控的工程,这不仅为强相关系统的基本方面开辟了新的观点,而且还构成了一种非常有希望的新型材料功能化的途径。在我的演讲中,我将介绍扭曲的双层石墨烯和相关Moiré异质结构的物理和最新发展。此外,我将解释在这种材料的复杂多体物理学的理论描述中必须应对的挑战。我将讨论现代功能方法如何提供一种多功能的工具包,以与密切相关的Moiré异质结构的许多通用和非宇宙方面联系,包括描述竞争相关性的描述,费米语表面的不稳定性,量子关键行为,以及Chern Insululators和Chern Insululators和Chern Insoluctators and topoldogical ofdodicaldodictive的可能出现。
尽管有许多效果来探索H-BN底物上石墨烯的电子结构,但H-BN层在石墨烯对吸附有毒气体分子的吸附行为上的含量仍然很少了解。在此,我们使用了基于密度功能理论(DFT)22,23的第一个原理方法来研究结构稳定性,以及对有毒气体分子吸附的石墨烯/H-BN异质结构的电子和电子传输性能。首先,我们对每个单层进行了DFT优化计算,然后校准了这些异质结构的能量效果,这是这两层之间的层间距离的函数,以获得最轻松的几何形状contriric contriric contration guration guration guration guration guration guration guration guration guration guration guration guration。将最稳定结构的电子性质与单层的电子特性进行了比较。然后,我们研究了原始石墨烯和石墨烯/H-BN的吸附机制,包括有毒气体的吸附,包括CO 2,CO,NO和NO 2。为了提高这些电子计算的可靠性,我们考虑了这些底物与吸附分子之间的VDW相互作用。为了评估石墨烯/H-BN异质结构作为晚期有毒气体传感器的选择性,我们还采用了非平衡性Green的功能形式,使用密度功能方法来计算这些吸附的系统中的电子传输特性。
IRT1:氧化物 - 氧化物界面研究人员:Ravi(负责人)、Williams、Wang、Kourkoutis、Schlom 为了创建能够在室温下电控制磁性的界面材料,我们将共同理论化、合成和表征两种有前景的磁电系统。这两个系统都涉及含铁氧化物之间的界面,因为所有已知的室温(或更高温度)磁电体或磁电多铁性材料都是含铁的氧化物。 IRT 2:氧化物-金属有机框架界面研究人员:Li(负责人)、Ingram、Kourkoutis、Muller、Tandabany、Salman 将二维层状材料精确组装成复杂的异质结构在材料化学中具有科学兴趣和技术意义。范德华异质结构体现了这一概念,并人工横向或垂直堆叠两种原子薄的层状材料,为设计混合界面和功能设备铺平了新途径。这两种二维材料之间的有机-无机界面可能会产生不寻常的磁性。 IRT 3:氧化物 - 聚合物界面研究人员:Khan(负责人)、Williams、Wang、Schlom、Kourkoutis、Muller 聚合物和结晶固体之间的界面在一系列技术应用中发挥着重要作用。在 IRT-3 中,我们将研究具有独特导电性能的聚合物复合材料,这些复合材料通过模板化组装导电铁电聚合物制成,这些聚合物来自无机铁电氧化物提供的有序极化 15 图案。出版物
我们研究单层Rydberg状态的直接和间接磁脱糖,以及在外部平行电和磁场中的Xenes(硅,德国烯和Stanene)的双层异质结构,垂直于单层和异质结构。我们通过使用Rytova-keldysh的数值整合来计算Rydberg States,1 S,2 S,2 S,3 S,3 S和4 S的结合能,用于直接磁铁电位的电位,用于直接磁铁的潜力,以及Rytova-keldysh和rytova-keldysh和coulombys的潜力。后者允许了解筛查在Xenes中的作用。在外部垂直电场中,Xene单层的屈曲结构导致sublatices之间的潜在差异,从而使电子和孔质量调整磁性能量和磁性能量,以及磁磁相连的同系数(DMCS)。我们报告了电力和磁场对结合能和DMC的能量贡献。通过电力和磁场直接和间接杂志的能量贡献的可调性。还表明,直接激子的DMC可以通过电场调节,并且可以通过电场调谐间接磁性脱位的DMC,并通过HBN层的数量来操纵。因此,可以通过外部电气和磁场以及HBN层的数量来控制电子设备设计的可能性。Xenes单层和异质结构中磁性excitons的结合能和DMC的计算是新颖的,可以将其与实验结果进行比较。
我们使用Spintronic Thz发射器研究了局部THZ场的生成,以增强微米大小的成像的分辨率。远面成像,波长高于100 l m,将分辨率限制为该数量级。通过使用光学激光脉冲作为泵,可以将Thz Field Genert固定在激光束聚焦的区域。由于激光束聚焦而引起的生成的THZ梁的差异要求成像的物体在THZ场波长以下的距离处靠近生成位。我们根据自旋电流在COFEB/PT异质结构中通过FS-LASER脉冲产生THZ辐射,并通过商业低温种植-GAA(LT-GAAS)Auston Switches检测到它们。通过应用具有电动阶段的2D扫描技术来确定THZ辐射的空间分辨率,从而可以在子微米计范围内进行台阶尺寸。在近距离限制内,我们在千分尺尺度上在激光斑点大小的尺寸上实现空间分辨率。为此,在由300 nm SiO 2间隔层隔开的旋转发射器上蒸发了金测试模式。将这些结构相对于飞秒激光斑点(生成THZ辐射)允许测定。刀边方法在1 THz时产生的全宽半宽度梁直径为4:9 6 0:4 l m。在简单的玻璃基材上沉积自旋发射器异质结构的可能性使它们在许多成像应用中具有近距离成像的候选者。
在当前的发展世界中,我们关注的是自然资源的消费,气候变化,能源危机和环境退化的日益增长。我们必须评估可用的无碳原始能源,并朝着可持续性迈出正确的方向,因为它与经济,生态和社会密切相关。该课程提供了有关某些光活性材料(量子点,金属纳米颗粒,有机纳米结构,有机框架,有机框架,有机和无机半导体,异质结构,异质结构,混合材料)的分析的分析:从设计到设计到应用程序。
Vincent Tung完成了博士学位。在加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA),是西北大学西北(ISEN)博士后研究员的可持续性与能源研究所。 自2022年7月起,他一直是东京大学化学系统工程系的教授。 他是NSF职业奖,ACS石油奖的新博士研究员,加利福尼亚大学系统的研究卓越,以及109篇文章的作者。 他的研究兴趣是二维(2D)分层材料的材料化学,加工和外观增长及其下一代的VDW异质结构Vincent Tung完成了博士学位。在加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA),是西北大学西北(ISEN)博士后研究员的可持续性与能源研究所。自2022年7月起,他一直是东京大学化学系统工程系的教授。他是NSF职业奖,ACS石油奖的新博士研究员,加利福尼亚大学系统的研究卓越,以及109篇文章的作者。他的研究兴趣是二维(2D)分层材料的材料化学,加工和外观增长及其下一代的VDW异质结构
摘要:Van der Waals(VDW)磁铁很有希望,因为它们具有掺杂或合金组成的可调磁性能,其中磁相互作用的强度,它们的对称性和磁各向异性可以根据所需的应用来调节。到目前为止,大多数基于VDW磁铁的自旋设备都限于低温温度,其磁各向异性有利于平面外或倾斜的磁化方向。在这里,我们报告了室温外侧自旋阀设备,其平面内磁化和VDW Ferromagnet的自旋极化(CO 0.15 Fe 0.85)5 GETE 2(CFGT)在异性捕获岩中使用墨烯。密度功能理论(DFT)计算表明,各向异性的幅度取决于CO浓度,是由CO在最外面的FE层中取代引起的。磁化测量结果揭示了上述CFGT中的室温铁电磁作用,并在室温下清除了延迟。由CFGT纳米层和石墨烯组成的异质结构用于实验实现旋转阀装置的基本构件,例如有效的自旋注入和检测。对自旋转运和汉尔自旋进液测量的进一步分析表明,在与石墨烯界面处的界面上具有负自旋极化,并由计算出的CFGT状态的自旋偏振密度支持。在室温下,CFGT的平面磁化证明了其在石墨烯侧旋转式设备中的有用性,从而揭示了其在自旋技术中的潜在应用。关键字:范德华磁铁,自旋阀,石墨烯,范德华异质结构,2D磁铁,平面磁化,自旋极化M
摘要:Van der Waals(VDW)磁铁很有希望,因为它们具有掺杂或合金组成的可调磁性能,其中磁相互作用的强度,它们的对称性和磁各向异性可以根据所需的应用来调节。到目前为止,大多数基于VDW磁铁的自旋设备都限于低温温度,其磁各向异性有利于平面外或倾斜的磁化方向。在这里,我们报告了室温外侧自旋阀设备,其平面内磁化和VDW Ferromagnet的自旋极化(CO 0.15 Fe 0.85)5 GETE 2(CFGT)在异性捕获岩中使用墨烯。密度功能理论(DFT)计算表明,各向异性的幅度取决于CO浓度,是由CO在最外面的FE层中取代引起的。磁化测量结果揭示了上述CFGT中的室温铁电磁作用,并在室温下清除了延迟。由CFGT纳米层和石墨烯组成的异质结构用于实验实现旋转阀装置的基本构件,例如有效的自旋注入和检测。对自旋转运和汉尔自旋进液测量的进一步分析表明,在与石墨烯界面处的界面上具有负自旋极化,并由计算出的CFGT状态的自旋偏振密度支持。在室温下,CFGT的平面磁化证明了其在石墨烯侧旋转式设备中的有用性,从而揭示了其在自旋技术中的潜在应用。关键字:范德华磁铁,自旋阀,石墨烯,范德华异质结构,2D磁铁,平面磁化,自旋极化M