最近的实验进步已建立了扭曲的双层过渡金属二甲元化(TMD),它是研究多体物理学的高度可调平台。尤其是,据信,位移场下的同型TMD被认为是由具有自旋依赖性跳相θ的广义三角晶格哈伯德模型描述的。为了探索θ对系统的影响,我们对相关的三角晶格T-J模型执行密度矩阵重新归一化组计算。通过在小孔掺杂下更改θ,我们获得了一个准长范围的超导顺序,并在0 <θ<π/ 3中与电荷和自旋密度波共存。 div>超导性由主导的旋转单线d波和亚尺寸三重态P-波配对组成。有趣的是,S z =±1三个三个配对组件具有配对密度波。此外,我们发现了一个三胞胎超导率区域,与π/ 3 <θ<2π/ 3内的电荷密度波和铁磁性共存,该区域通过spin-flip和衡量变换的联合操作在较小的θ下与以前的相位相关。我们的发现为扭曲TMD系统中的外来超导性提供了实验性搜索的见解和方向。
令人信服的Majorana零模式(MZM)的签名是基于拓扑超导性(TSC)实现易耐断层量子计算的必要要求。除了改进制造技术外,探索化学计量的TSC平台是抑制MZMS特征的琐碎内置模式影响的另一种途径。化学计量过渡金属二核苷(TMD)是有希望的,但是诱导磁性涡流范围内的磁性涡流范围受到MZMS的限制,受到小垂直上的临界临界率限制。在这里,我们提出,嵌入TMD的chalcogen空位(CVS)的线缺陷是用于实现稳定MZM的化学计量计量的TSC候选物,而无需在平面内磁场范围内范围内TSSS。对1H-MO X 2、1H-W X 2和1T-PT X 2(X = S,SE或TE)单层缺陷的详细分析和计算表明,通过非中性集体组对称性对奇数型旋转耦合效果,称为抗对称性旋转 - 铲耦合效果,称为奇数配对的起源。第一原理TSC相图的构建是为了促进对位于线缺陷两端的MZM的令人信服的签名的实验检测。我们的发现丰富了化学计量的TSC候选物,并将根据设备友好的TMD来促进设备制造以操纵和存储量子信息。
过渡金属二甲藻(TMD)涂层由于出色的摩擦学行为而吸引了巨大的科学和工业兴趣。范式示例是MOS 2,即使硒化合物和牙柳氏菌表现出了卓越的摩擦学特性。在这里,描述了通过将它们洒到涂有Mo和W薄片的滑动金属表面上的Operando转换为润滑2D Selenides中的创新性。先进的材料表征证实了含有硒化物的薄摩擦膜的贸易化学形成,将摩擦的系数降低至周围空气中的0.1以下,通常使用完全配方的油达到水平。从头算分子动力学模拟揭示了原子机制,从而导致剪切诱导的纳米植物的硒化单层合成。使用SE Nanopowder提供热稳定性,并防止在真空环境中产生膨胀。此外,在接触界面中普遍存在的条件下,SE纳米圆的高反应性产生了高度可重现的结果,这使其特别适合补充带有固体润滑剂的滑动组件,避免了由环境分子引起的TMD-润滑性脱落的持久问题。建议的直接方法展示了一种非常规且聪明的方法,可以合成Operando中的TMD并利用其摩擦和减轻磨损的影响。
二维材料,如石墨烯、六方氮化硼 (hBN) 和过渡金属二硫属化物 (TMD),本质上具有柔韧性,可以承受非常大的应变(> 10% 的晶格变形),并且它们的光电特性对施加的应力表现出清晰而独特的响应。因此,它们在研究机械变形对固态系统的影响以及在创新设备中利用这些影响方面具有独特的优势。例如,二维材料可以轻松地将纳米级机械变形转换成清晰可检测的电信号,从而能够制造高性能传感器;然而,同样容易的是,外部应力可以用作“旋钮”来动态控制二维材料的性质,从而实现应变可调、完全可重构的设备。本文回顾了在纳米级诱导和表征二维材料机械变形的主要方法。在介绍有关这些独特系统的机械、弹性和粘合性能的最新成果之后,简要讨论了它们最有前景的应用之一:实现基于振动二维膜的纳米机电系统,该系统有可能在高频率(> 100 MHz)和大动态范围内运行。
这项研究探讨了从过渡金属二分法生成元(TMD)中单层的光学特性,这些材料因其独特的电子和光学特性而引起了刻印烯后引起注意的材料。我们分析了TMD单层的晶体结构,布里渊区和电子带结构,为了解其多样化的光学现象奠定了基础。特别重点放在跨山谷的能量谱上,并使用有效的哈密顿量用于平行自旋带。我们研究了带之间的光学转变,包括单,二和三光过程,开发方程式以计算考虑极化,光频率和温度的过渡概率。我们的理论分析植根于量子力学,阐明了决定这些转变的基质元素,强调了复杂组合对TMD单层光学行为的影响。这项工作不仅可以提高我们对TMD光学特性的理解,而且还强调了它们用于光电应用的潜力,标志着对半导体物理领域的重要贡献。关键字:偏光光子;矩阵元素;光学过渡;两频近似;当前载体; Electron Hamiltonian;动量操作员;旋转状态PACS:71.20。- b,71.28。+ D
二维材料,如石墨烯、六方氮化硼 (hBN) 和过渡金属二硫属化物 (TMD),本质上具有柔韧性,可以承受非常大的应变(> 10% 的晶格变形),并且它们的光电特性对施加的应力表现出清晰而独特的响应。因此,它们在研究机械变形对固态系统的影响以及在创新设备中利用这些影响方面具有独特的优势。例如,二维材料可以轻松地将纳米级机械变形转换成清晰可检测的电信号,从而能够制造高性能传感器;然而,同样容易的是,外部应力可以用作“旋钮”来动态控制二维材料的性质,从而实现应变可调、完全可重构的设备。本文回顾了在纳米级诱导和表征二维材料机械变形的主要方法。在介绍有关这些独特系统的机械、弹性和粘合性能的最新成果之后,简要讨论了它们最有前景的应用之一:实现基于振动二维膜的纳米机电系统,该系统有可能在高频率(> 100 MHz)和大动态范围内运行。
在技术应用中使用新兴的二维和分层材料需要详细了解它们的化学和物理特性。在这种情况下,从头算理论方法和模拟发挥着重要作用。在这里,我旨在展示如何使用无参数原子模拟来帮助提高对新型二维材料光电特性的微观理解并预测新材料。我将展示基于多体微扰理论 (MBPT) 的从头算 DFT 和后 DFT (GW 和 BSE) 计算如何提供一个非常有用的方案来研究 i) 巨电子带隙重正化 ii) 强光物质相互作用 iii) 强束缚激子的存在,iv) 激子辐射寿命 v) 电子-声子相互作用对电子和光谱的影响,vi) 掺杂和/或分子功能化如何调整它们的光电特性。在石墨烯之后发现的 2D 材料家族中,我将重点关注那些对光电应用特别感兴趣的材料,例如过渡金属二硫属化物 (TMD) 以及 2D/层状卤化物钙钛矿。还将讨论最近提出的 MoSi2X4 家族的激子。图 1:2D 材料的平方模激子波函数
硅互补金属氧化物半导体 (CMOS) 技术的缩放已达到 10 纳米以下技术节点,但进一步缩放越来越具有挑战性,因为器件的栅极静电要求大幅减少沟道厚度以保持所需的性能 1 。场效应晶体管 (FET) 的最终沟道厚度可能在 1 纳米以下范围内。但是,任何三维 (3D) 半导体晶体都无法轻易实现这一点,因为在沟道到电介质界面处电荷载流子的散射增加,导致迁移率严重下降 2 。二维 (2D) 半导体材料单层厚度约为 0.6 纳米,可以提供解决方案。这类材料包括过渡金属二硫属化物 (TMD),其通式为 MX 2 ,其中 M 是过渡金属(例如,Mo 或 W),X 是硫属元素(例如,S、Se 或 Te)3 – 8。材料中没有悬空键也提供了实现更好的通道到电介质界面的潜力。基于机械剥离的单晶 2D 薄片的早期研究,以及基于大面积生长的合成 2D 单层的最新发展,都表明了 2D 晶体管的良好特性。然而,仍有许多挑战有待解决,这使得 2D FET 在未来超大规模集成 (VLSI) 技术中的应用潜力尚不明确。在本篇评论中,我们探讨了 2D FET 在未来集成电路中的发展。我们首先考虑大面积生长
在存在外部电气和量化磁场以及接近度诱导的交换相互作用的情况下,我们从理论上研究了单层(ML)过渡金属二核苷(TMD)的磁光(MO)性质。通过求解Schr odinger方程来研究相应的Landau水平(LL)结构,并评估ML-TMD的自旋极化在磁场的作用下。此外,在标准的随机相近似(RPA)中,纵向MO电导率是通过动力学介电函数计算的。我们以ML-MOS 2为例,以检查接近诱导的交换相互作用的影响,外部电气和磁场对通过LLS之间的内部和带电子过渡引起的MO电导率。对于传导或价带中的内标电子过渡,我们可以观察到Terahertz(THZ)频率范围的两个吸收峰。虽然传导和价LL之间的带电子间过渡显示可见范围内的一系列吸收峰。我们发现,接近度诱导的交换相互作用,载体密度,外部电气和磁场的强度可以有效地调节吸收峰的位置以及MO吸收光谱的形状。从这项研究中获得的结果可以使人们对ML-TMD的MO性质有深入的理解,这些理解可能可用于可见在THZ频率带宽方面的磁光,旋转和valleytronic设备。
在二维(2D)过渡金属二进制基因元素(TMDS)之间,由于半导体H相和金属1T' - 相之间的自由能差异很小,因此对阶段工程应用进行了预测。同时,源于半导体H-MOTE 2通过MO 6 TE 6纳米线到立方钼的单层中的点缺陷的完整图片尚未报道,这是本研究的主题。在球形和色差校正的高分辨率高分辨率透射电子显微镜和 /或受到高温时,在单层H-MOTE 2中发生的相变的发生相变是由40 - 80 kV电子引发的。我们分析了40 kV和80 kV的电压下的损伤横截面,并将结果与其他TMD的先前发表的值相关联。然后,我们证明了电子束照射提供了一条途径,可以将独立的单层H-MOTE 2转换为一维(1D)MO 6 TE 6纳米线。将实验数据与第一个原理计算的结果相结合,我们通过电子光束诱导的能量转移,原子弹性和吸收吸收的相互作用来解释MOTE 2单层和MO 6 TE 6纳米线的转换。此外,将电子照射产生的效果与在真空中的原位退火产生的效果进行了比较,直到在约1000°C的温度下获得纯钼晶体,对高温固体到固体相变的详细理解可以为2D极限提供该材料的洞察力。