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二维材料范德华异质结光电探测器研究进展
图 3 掺杂调控 vdW 异质结理论研究典型成果（ a ）结构优化后的 C 、 N 空位及 B 、 C 、 P 、 S 原子掺杂 g-C 3 N 4 /WSe 2 异质结 的俯视图 [56] ；（ b ）图（ a ）中六种结构的能带结构图 [56] ；（ c ）掺杂的异质结模型图、本征 graphene/MoS 2 异质结的能带结 构及 F 掺杂 graphene/ MoS 2 异质结的能带结构 [57] ；（ d ） Nb 掺杂 MoS 2 原子结构的俯视图和侧视图以及 MoS 2 和 Nb 掺杂
二维
摘要：二维过渡金属二甲藻元化半导体（2D TMD）的光电和转运性能非常容易受到外部扰动的影响，从而可以通过后体系修饰来精确地定制材料功能。在这里我们表明，纳米级不均匀性称为纳米泡得很不均匀，可用于菌株，而在双层二硫化物中，激发激子转运的介电调节（WSE 2）。我们使用超敏感的空间分辨的光学散射显微镜直接对激子的传输进行成像，这表明介电纳米泡在室温下在漏斗和捕获激子的效率上非常有效，即使明亮的激子的能量受到了忽略的影响。我们的观察结果表明，电介质不均匀性中的激子漏斗是由动量 - 间接（黑暗）激子驱动的，这些激动型（黑暗）激子的能量比明亮的激子对介电扰动更敏感。这些结果揭示了使用深色态能量景观的介电工程进行特殊空间和能量精确的2D半导体中控制激子传输的新途径。主要文本：二维过渡金属二甲藻元化半导体（2D TMD）是范德华的材料，由于其强烈的光 - 含量相互作用，即使在原子上薄的限制下，它们也对纳米级光电构成了巨大的希望。2D TMD的光电特性在很大程度上受其库仑结合的电子孔对（激子）的控制，其结合能相对较大，高达数百个Milli-Electronvolts（MEV），这是由于平面外介电介质筛选而导致的。1–6与自由电荷不同，激子是电荷中性的，因此很难用电子设备中的外部电场来操纵。7–9因此，激子的传输特性在很大程度上取决于随机的扩散运动，没有远程方向性，从而限制了它们作为信息和能量载体的使用。寻找在2D TMD中操纵激子传输的新方法，而不会根本改变其他材料特性，这将产生激子设备，这些设备结合了强烈的光结合，并精确地控制了原子上薄材料中能量和信息流的精确控制。控制2D TMD的特性的一种有吸引力的途径是利用其对菌株，10–21和环境筛查等外在因素的极端敏感性（图1A），5,22-26，实现对光电和运输特性的合成后调节。例如，拉伸应变减少了2D TMD的光学过渡能；因此，16,18,27,28个局部应变区域会产生能量梯度，可以在纳米级低能部位漏洞和捕获激子，该过程被利用以创建长寿命的量子发射器。14,29–33菌株工程很难控制宏观尺度，并且可能引入不良疾病。
1 二维材料的制备
二维 (2D) 材料是一类新兴的纳米材料，具有丰富的结构和卓越的性能，将带来许多变革性的技术和应用 [1]。自 2004 年首次发现石墨烯以来，二维材料家族已急剧扩展，包括绝缘体（六方氮化硼 [h-BN]）、半导体（大多数过渡金属二硫属化物 [TMDCs]、黑磷 [BP] 和碲 [Te]）、半金属（部分 TMDCs 和石墨烯）、金属（过渡金属碳化物和氮化物 [MXenes]）、超导体（NbSe 2 ）和拓扑绝缘体（Bi 2 Se 3 和 Bi 2 Te 3 ）[2, 3]。二维材料的原子厚度和悬挂自由表面以及优异的光学、电学、磁学、热学和机械性能使其在光通信、电子学、光电子学、自旋电子学、存储器、热电学以及能量转换和存储器件中具有巨大的应用前景[4, 5]。著名纳米材料学家刘忠范指出，“制备决定未来”是所有材料的必然规律。在过去的十年中，一系列的制备技术被开发来制备二维材料，以满足其基础研究和各种应用的需要。鉴于二维材料的层状结构，主要的制备技术可分为两大类：自上而下和自下而上的方法。在本章中，我们将介绍近年来发展的二维材料制备技术，包括两种自上而下的方法（机械剥离和液相剥离）和一种自下而上的方法（气相生长）。这里我们给予更多的篇幅来介绍二维材料气相生长中的单晶生长、厚度控制和相位控制。
二维量子材料
材料科学领域只见证了极少数具有彻底改变我们世界的潜力的发现和技术进步，而二维 (2D) 材料的出现是其中的佼佼者。2004 年，石墨烯从石墨中分离出来，这种材料的特点是原子级薄度，主要受表面效应的影响，开辟了材料科学的新领域。二维材料的研究，包括石墨烯及其对应物，如硅烯、锗烯、磷烯，以及过渡金属二硫属化物 (TMD)、MXenes 和其他层状半导体，已经发展成为一项全球性的努力，涉及物理、化学、工程和生物等不同领域的数千名研究人员。二维材料的独特之处在于其层状结构，包括强的平面内化学键和层间弱的平面外耦合。这种结构排列允许单个原子层分裂，当材料厚度减小到单层或几层时，电子特性会发生非凡的变化。这种现象被称为量子限制，它赋予二维材料独特且往往出乎意料的特性，推动了对各个领域新应用和创新途径的探索。随着研究人员深入研究这些层状材料的复杂性，越来越明显的是，它们有望开启前所未有的可能性，为科学技术的突破性进步铺平道路。
二维Altermagnetism的描述
Altermagnetism最近在冷凝物理物理学中焦点，引起了物理特性的吸引人，并对Spintronics应用具有希望。这项研究使用自旋组理论深入研究了二维Altermagnetism的理论描述和cate-cater-Oritization。采用自旋组形式主义，我们建立了七个不同的自旋层基团，扩展了传统的五个laue群体，以描述二维altermagnetism。利用这些发现，我们对先前报道的二维altermagnets进行了分类，并鉴定出表现出Altermagnetism的不同材料。特别是单层mntemoo 6和VP 2 H 8（NO 4）2被预测为二维Altermagnets。此外，我们通过对称分析和密度功能理论计算来仔细检查其自旋动量锁定特性，从而证实了它们的Altermagnetic特性。
机器学习在材料科学中的应用进展：从非二维到二维材料
建筑材料，尤其是用于大型基础设施项目的建筑材料，需要精确的机械性能。传统上，确定这些性能需要大量且耗时的实验测试。机器学习 (ML) 的出现为有效预测这些性能提供了一条新途径。Babatunde Abiodun Salami 等人 (2022)[1] 利用 232 个实验结果应用 ML 模型（例如人工神经网络 (ANN)、基因表达编程 (GEP) 和梯度提升树 (GBT)）来预测轻质泡沫混凝土的抗压强度。他们发现 GEP 模型在预测泡沫混凝土的抗压强度方面优于其他模型，并且开发的模型可用于优化混合物设计，从而加速开发过程。
用于废水处理的二维材料
全球人口增长、经济扩张和气候变化使水资源短缺成为日益复杂的挑战。需要先进的废水处理或净化系统，以可扩展、可靠、经济高效和可持续的方式生产清洁水。由于二维材料具有卓越的品质和独特的结构，其最新发展为解决水净化这一巨大问题提供了一条新途径。新兴的二维材料具有前所未有的表面体积比，包括石墨烯、氧化石墨烯、MXenes、硼碳氮化物、gC 3 N 4、金属有机骨架和黑磷，它们在水清洁和监测方面具有极低的材料消耗、极快的处理时间和极高的处理效率。本综述将重点介绍二维材料的最新进展及其在废水处理中的污染物检测、分离、吸附和光催化中的应用。由于二维材料具有高导电性、亲水性和催化活性等独特品质，人们对其在水处理和环境修复中的潜在用途产生了浓厚的研究兴趣。本综述还将提供有关二维材料在水净化领域作为吸附剂、脱盐、光降解和催化活性的合成和用途的信息。综述最后概述了新的研究途径，并展望了这一发展领域面临的困难。关键词：二维材料、废水处理、吸附、光催化过程。
二维建模的边界条件和初始条件
• 基于输送平均 WSE 的流量 • 基于输送的流量分布 • 注意陡峭的曲线和/或曲线中的急剧转变 • 注意“不良”低流量曲线 • 额定曲线上的零流量点不必位于反转（可以更高） • 可能存在初始化问题（当 RC 与冷启动条件不一致时）
二维激活剂的分叉和稳定性 - ...
摘要：在生物体的身体中，某些无机和有机化合物可以催化或抑制酶的活性。酶与这些化合物之间的相互作用是通过数学成功描述的。本文的主要目的是研究激活剂 - 抑制剂系统（Gierer – Meinhardt System）的动力学，该动力学用于描述化学和生物学现象的影响。使用分数衍生物考虑该系统，该系统使用符合分数衍生物的定义将其转换为普通衍生物。使用变量的分离来求解所获得的微分方程。分析并讨论了该系统所获得的正衡点的稳定性。我们发现，在某些条件下，这一点可以是局部渐近稳定的，源，鞍形或非纤维性的。此外，本文集中于探索Neimark-Sacker分叉和倍增分叉。然后，我们提出一些数值计算，以验证所获得的理论结果。这项工作的发现表明，管理系统在某些条件下经历了Neimark-Sacker分叉和倍增分叉。这些类型的分叉发生在小域中，如理论和数字上所示。说明了一些2D形式以可视化某些域中解决方案的行为。