van der waals(vdw)堆叠是一种强大的技术,可以通过逐层晶体工程在凝结物质系统中实现所需的特性。一个了不起的例子是控制人工堆叠的VDW晶体之间的扭角,从而实现了从超导性到强相关的磁性范围内的Moiré结构中非常规现象的实现。在这里,我们报告了VDW磁铁CRI 3晶体中不寻常的120°扭曲断层的出现。在去角质样品中,我们观察到厚度低于10 nm的垂直扭曲结构域。扭曲结构域的尺寸和分布在很大程度上取决于样品制备方法,而合成的未脱落样品显示出比去角质样品的厚域更厚的域。冷却引起不同扭曲结构域之间相对种群的变化,而不是先前假定的结构相过渡到菱形堆积。样品制造过程引起的堆叠障碍可能解释了CRI 3中观察到的未解决的厚度依赖性磁耦合。
摘要:铁电范德华(VDW)异质结构的接口驱动效应为搜索替代设备体系结构提供了新的机会,以克服von Neumann瓶颈。但是,它们的实施仍处于起步阶段,主要是通过电气控制。在寻求新型神经形态体系结构时,制定其他光学和多态控制的策略是最大的兴趣。在这里,我们证明了铁电场效应晶体管(FEFET)的铁电偏振状态的电和光学控制。完全由Res 2/hbn/cuinp 2 S 6 VDW材料制成的FeFets达到的ON/OFF比率超过10 7,磁滞存储器窗口最大为7 V宽,多个寿命超过10 3 s。此外,Cuinp 2 S 6(CIPS)层的铁电偏振可以通过光激发VDW异质结构来控制。我们进行了波长依赖性研究,该研究允许在极化的光学控制中识别两种机制:带对波段光载体在2D半导体RES 2中生成2D半导体电压,并进入2D Ferroectric CIPS。最后,通过在三种不同的突触模式下操作FEFET来证明异突触可塑性:电刺激,光学刺激和光学辅助突触。模拟关键的突触功能,包括电气长期可塑性,光电可塑性,光学增强和峰值速率依赖性可塑性。模拟的人工神经网络表现出非常出色的精度水平,即接近理想模型突触的91%。这些结果为未来对光面性VDW系统的研究提供了新的背景,并将铁电VDW异质结构放在下一个神经形态计算体系结构的路线图上。关键字:神经形态计算,突触,光电子,铁电,二维材料■简介
里德堡原子是处于主量子数 n 的高度激发态的原子,人们对其的研究已有一个多世纪 [1,2]。在过去二十年里,里德堡原子物理学,特别是在超低温下 [3-8],由于其“夸张”的特性,为一系列激动人心的发现做出了贡献。高度激发的价电子与原子核之间的巨大距离以及随之而来的松散结合,导致了巨大的电极化率以及与周围原子的强长程偶极-偶极和范德华 (vdW) 相互作用。由于原子间的 vdW 相互作用取决于它们的极化率(对于几乎与氢相似的里德堡原子,其尺度为 n7),因此可以证明 vdW 力的尺度为 n11。因此,使用 n 在 50–100 范围内的里德堡原子可以将相互作用能量提高 17 到 20 个数量级 [9]。
磁耦合材料的应用为磁性的探索以及二维极限下的自旋电子学应用提供了新的机遇。[7–9] 在所有基于范德华层状体系的界面工程异质结构中,磁邻近效应对于操控自旋电子学、[10–12] 超导[13–15] 和拓扑现象至关重要。[16–18] 磁性 skyrmion 因其非平凡拓扑结构而得到深入研究,这导致了许多有趣的基本和动力学特性。[19–21] 这些主要见于非中心对称单晶[22–24] 超薄外延系统[25,26] 和磁性多层膜。 [27–31] 最近,在与氧化层 [32] 或过渡金属二硫化物 [33] 界面的范德华铁磁体中观察到了 Néel 型 skyrmion,通过调整铁磁体厚度可以控制 skyrmion 相。此外,使用各种范德华磁体,可以在其新界面中创建具有独特性质的 skrymion 相。承载多个 skyrmion 相的材料增加了该领域的丰富性,并且在设计方面具有额外的自由度
探索磁性的机会,以及在2D限制中朝着旋转的应用。[7–9]在基于VDW外行系统的所有接口工程异质结构中,磁接近效应是操纵自旋的效果不可或缺的,[10-12]超导[13-15]和拓扑作用。[16–18]由于其非平凡拓扑结构,磁性天空已得到很好的研究,这导致了许多有趣的基本和动力学特性。[19-21]这些已报告主要是针对非中心单晶体的,[22-24]超薄外延系统,[25,26]和mag-Netic多层。[27–31]最近在与氧化层[32]或过渡金属二色氏元素[33]中连接的VDW铁磁体中观察到了Néel-type天空,并通过对滑敏相的控制,通过对滑敏相的控制进行调整。fur-hoverore,带有各种VDW磁铁,可以在其具有独特属性的新界面中创建Skrymions阶段。主持多个天际阶段的材料为该领域增添了丰富性,并具有额外的自由度设计
摘要:拓扑化学是指固态反应的一般类别,其中前体和产品在其晶体结构中表现出强烈的案例。各种低维材料通过在其2D板之间或通过范德华(VDW)相互作用束缚的1D链之间容纳来宾原子或分子,都会受到这种逐步结构的转化。这些过程是由客人和主机框架之间的氧化还原反应驱动的,在这些反应中,过渡金属阳离子已被广泛利用为氧化还原中心。拓扑化学加上这种阳离子氧化还原,不仅可以采用诸如锂离子二级电池之类的技术应用,而且还可以作为分层过渡金属化合物的结构或电子微调的强大工具。近年来,我们一直在追求超出这种阳离子氧化还原拓制化学以外的材料设计,该底座层次化学大多仅限于2D或1D VDW系统。为此,我们提出了由2D阵列的非VDW化合物的新的拓扑化学反应,该反应由阴离子chalcogen二聚体的2D阵列与氧化还原intert宿主阳离子层交替。发现这些chalcogen二聚体与外部金属元件发生氧化还原反应,触发(1)插入这些金属以构建2D金属硫化剂,或(2)(2)去构成chalcogen anions。从整体上讲,这种拓扑化学就像“拉链”,在那里,阴离子chalcent-chalcogen键的还原性裂解为非VDW材料的空间打开了空间,从而形成了新的分层结构。关键字:拓扑化学,阴离子氧化还原,插入,辣椒剂,低维材料■简介这种观点简要总结了阴离子氧化还原拓扑化学实现的独特结构转换的开创性示例以及其合成和特征的挑战。
摘要:量子材料具有丰富的量子态和相,是正在兴起的第二次量子演化的主要力量。发现和理解量子物质的功能相并将其转化为技术进步至关重要。在本次演讲中,我将重点介绍高质量异质结和超晶格的开发和研究,以及探索这些新型材料平台的独特量子传输特性。我将首先展示如何在最小化无序和低电子温度下触发传统 GaAs/AlGaAs 界面中的量子向列相到近晶相的转变。然后,我将展示几种使用新型范德华 (vdW) 积分方法的独特方法,其中可以通过 vdW 相互作用在各种系统之间实现原子级平坦界面,并且可以扩展到形成高阶超晶格结构的多层。它们使一系列量子传输研究成为可能,包括观察铅卤化物钙钛矿中的弱局域化效应和铁电大极化子的形成,以及手性分子插层超晶格中的稳健自旋隧穿。受这些发现的启发,我还将讨论范德华积分为创造具有可设计化学成分、维数、层间距离和结构图案的新型人工量子固体带来的激动人心的机会,这为基础研究和量子技术开辟了全新的平台。
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
扭曲的二维(2D)Van der Waals(VDW)量子材料以其非同规性的超导性,金属绝缘体过渡(MOTT TRUSTITION),旋转液相等而闻名,为强电子相关提供丰富的景观。这种电子相关性也解释了扭曲晶体中的异常磁性。然而,由于缺乏理想的材料以及设计Moiré磁铁与它们的新兴磁性和电子特性相关的适当方法,因此限制了2D扭曲磁力领域的进步。在这里,我们设计了VDWMoiré磁铁,并证明了旋转两个单层的简单动作,即以各种扭曲角度旋转1T-NBSE 2和1T-VSE 2,产生了增强和淬灭的局部磁性磁矩的无均匀混合物,每个过渡金属杂种(V)和niobium(V)和Niobium(V)和NB)(NB)Antome。准确地说,扭曲角会影响每个组成层的局部磁矩。在VDWMoiréSuprattice中出现了引人注目的频带和巡回的铁磁性,后者令人满意的Stoner标准。这些特征是由原子晶格位点的轨道复杂化而不是层之间的层间耦合引起的。此外,在未介绍的杂波系统中鉴定出轨道磁性。结果提出了一种有效的策略,该策略是针对扭曲调节的现场磁性的新量子力学现象的洞察力。
摘要二维原子晶体(2DAC)和范德华异质结构(VDWH)启发了一种无键的方法,用于构建除传统外观外观方法以外的异质结构。本演讲始于对范德华(VDW)相互作用的早期探索,以将不同的材料与原始电子界面整合在一起。我将重点关注我们最近在合成和探索各种各样的VDW超级晶格(VDWSL)家族方面的进步,该家族由2DACS的交替层和具有可自定义的化学化学组合物和结构基序的自组装分子层组成。i将强调这些分子中间层如何定制2DAC的电子和光学特性,并特别强调手性分子互晶的超晶格超晶格,这些超晶格超晶格表现出强大的手性诱导的自旋选择性和吸引人的手性超导性。使用多功能分子设计和模块化装配策略,2D分子VDWSL为量身定制电子,光学和量子性能提供了无限的机会,为新兴技术创建了丰富的平台。