警告: 电池若未妥善处理, 可能会导致爆炸。 请勿拆卸电池, 或用火销毁电池。 请将电池放置于儿童拿不到的地方。 请使用专用充电器充电, 并请依照当地政府或法律规定妥善处理废弃电池。 CAUTION: EXPLOSION HAZARD Do not disassemble, short circuit, heat the battery or dispose of in fire. Store battery pack in a proper place. Do not expose to temperature above 60℃/140℉. Use specified charger only. Please dispose of the used batteries following the rules or laws issued by the local government.
摘要:在过去的几十年中,微电子行业一直在积极研究除数字逻辑和存储器之外的半导体器件功能集成的潜力,包括在同一芯片上集成射频和模拟电路、生物芯片和传感器。在气体传感器集成的情况下,未来的器件必须使用与数字逻辑晶体管工艺兼容的制造技术来制造。这可能需要采用成熟的互补金属氧化物半导体 (CMOS) 制造技术或与 CMOS 兼容的技术,因为该技术具有固有的低成本、可扩展性和大规模生产潜力。虽然化学电阻半导体金属氧化物 (SMO) 气体传感器是过去研究的主要半导体气体传感器技术,并最终实现商业化,但它们需要高温操作来为分子检测环境中气体所必需的表面化学反应提供足够的能量。因此,在 MEMS 结构中集成微加热器是一项要求,这可能非常复杂。因此,这是不可取的,人们正在研究和寻求室温或至少接近室温的解决方案。使用紫外线照射已经实现了室温 SMO 操作,但这进一步使 CMOS 集成复杂化。最近的研究表明,二维 (2D) 材料可以为这个问题提供解决方案,因为它们很有可能与复杂的 CMOS 制造集成,同时即使在室温下也能对大量目标气体提供高灵敏度。本综述讨论了许多类型的有前途的 2D 材料,由于存在足够宽的带隙,这些材料显示出作为数字逻辑场效应晶体管 (FET) 的通道材料以及化学电阻和基于 FET 的传感膜集成的巨大潜力。本综述不包括石墨烯,而研究了使用氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、过渡金属二硫属化物 (TMD)、磷烯和 MXenes 在气体传感方面取得的最新成就。
抽象的二维(2D)分层过渡金属的tellurides(Chalcogens)可以利用其表面原子的特征,以增强用于能量转换,存储和磁性应用的地形活动。每个纸的逐渐堆叠改变了表面原子的微妙特征,例如晶格膨胀,从而导致了几种现象和渲染可调的特性。在这里,我们评估了使用表面探针技术的2D Cote 2张2D COTE 2板和磁性行为的厚度依赖性力学特性(纳米级力学,摩擦学,潜在的表面分布,界面相互作用)。通过理论研究进一步支持并解释了实验观测:密度功能理论和分子动力学。理论研究中观察到的性质变化释放了COTE 2晶体平面的关键作用。所提出的结果有助于扩大在柔性电子,压电传感器,底机传感器和下一代内存设备中使用2D telluride家族的使用。
事实上,不同批次的材料物理性质可能会有显著差异,因为普通实验室环境不像工业或大规模环境那样受控;造成批次间差异的传统原因是使用并非专用于某一工艺的玻璃器皿、由于处理和不同供应商而导致的试剂和溶剂差异,甚至是特定实验室内不同季节或不同房间的温度和湿度差异。由于这些考虑,确定应优化哪些参数以获得理想的设备性能并不总是那么容易。为了阐明这个问题,我们在一个实验室中合成了几批次的 Ni3(HITP)2,尽可能使用相同的起始材料和溶剂,并将它们用作 KOH 水性电解质中的超级电容器电极。目标是辨别 MOF 批次的物理性质对设备性能的影响。Ni3(HITP)2 的特点是具有强烈的各向异性结构。配体由芳香族三苯单元组成,这些单元表现出很强的电子离域性,通过亚胺键(更准确地说是亚氨基半醌)与镍中心结合。配体和方平面 Ni 2+ 离子形成石墨烯状二维薄片,其堆叠形成直径约为 1.6 nm 的管状圆柱形通道。合成了三批 Ni 3 (HITP) 2 MOF,这里用 HITP_A、HITP_B 和 HITP_C 表示。它们是以之前发表的方法 8 作为合成条件的起点来制备的,然后根据 ESI 中的描述略有变化,† 产生了相同类型的 MOF 材料,但物理性质差异很大,如表 1 所示。三个样品的电导率分别跨越两个数量级,从 2·10·4 S cm 1 到 4·10·2 S cm 1 (对于 HITP_A 和 HITP_C)。通过拟合在 77 K 下测得的 N 2 吸附等温线确定的 BET 表面积相差三倍,从 260 m 2 g 1 到 825 m 2
超级电容器被广泛视为最有前途的新兴储能装置之一,它将化学能转化为电能并储存起来。二维 (2D) 金属氧化物/氢氧化物 (TMOs/TMHs) 因其高理论比电容、丰富的电化学活性位点以及通过与石墨碳、导电聚合物等结合组装成分级结构而彻底改变了高性能超级电容器的设计。所实现的分级结构不仅可以克服使用单一材料的局限性,而且可以带来性能上的新突破。本文综述了 2D TMOs/TMHs 及其在分级结构中作为超级电容器材料的研究进展,包括超级电容器材料的演变、分级结构的配置、所调控的电性能以及存在的优缺点。最后,提出了与超级电容器材料发展相关的方向和挑战。
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图1。晶体学结构和材料表征几层气体 - 纳米片。粘液和球格式的气体晶体表示。(a)三层气体的侧视图,表现为单位电池C =17.425Å由三个气体层组成。(b)气体晶体的顶视图。在这里,GA和S原子分别用绿色和蓝色球表示。(c)SEM图像(LPE样本:左上角和ME样本:右上方)和EDS配置文件(底部)的exfoliated Gas Nanoseets。EDS轮廓中的插图指示所获得的纳米片的原子比。在(d)GA 3D和(E)S 2P和GA 3S结合能区域中气纳米的高分辨率XPS光谱。(f)具有相同强度轴的3L,10L,LPE和散装气体的拉曼光谱。散装气体的拉曼振动模式被标记为𝐸1𝑔
二维分子组装体越来越受到人们的关注,而这种结构很难仅依靠自发分子组装来构建。本文我们展示了使用三足三蝶烯超分子支架实现的并苯发色团的二维组装体,这种支架已被证明具有强大的二维分子和聚合物基序组装能力。我们设计了夹在两个三足三蝶烯单元之间的并五苯和蒽衍生物。这些化合物组装成预期的二维结构,并五苯发色团既有足够的重叠以引起单线态裂变,又有足够的构象变化空间以促进三线态对解离成两个自由三线态,而蒽类似物则并非如此。详细的光谱分析表明,组装体中的并五苯发色团以高量子产率(ΦSF=88±5%)发生单线态裂变,产生三线态对,从中可得到自由三线态
最近,新兴的量子材料 [1] 实现了以前不可能实现的功能,目前正在彻底改变先进量子技术的科学发展和创新。它的出现推动了先进量子光子学、先进通信、量子计算、先进光电器件等的发展 [2]。它为探索许多新的尖端科学和可能性提供了机会。在其众多可能的应用中,当前需要的一项基本发展是超快先进无线通信,从量子材料中寻找其解决方案是一个新的视角和潜在领域。当今快速发展的社会需要高数据速率、超低延迟、更好的频谱效率和在更高频段工作的设备。为了解决这个问题,数据速率需要达到每秒兆兆比特 (TBPS) 的数量级,从而导致新兴的第六代 (6G) 网络,这可以通过将操作频段推向潜在的太赫兹 (THz) 范围来实现 [3]。石墨烯是所有二维 (2D) 材料之母,它的发现获得了诺贝尔奖,从那时起,许多二维材料被发现。 2D 材料是原子级薄的材料,包括石墨烯、过渡金属二硫属化物 (TMDC),例如 MoS 2 [6]、WS 2 、MoSe 2 [7]、WSe 2 [8]、六方氮化硼 (h-BN)、磷烯、硅烯(2D 硅)、锗(2D 锗)、硼烯(2D 硼)和 MXenes(2D 碳化物/氮化物)[9]。由于 2D 材料为原子级薄,且其独特的电子和光学特性源于量子限制效应 [9],因此被称为“量子材料” [1]。可调带隙、大载流子迁移率和增强的光物质相互作用等特性使 2D 材料成为太赫兹应用的有希望的候选材料,可用作发射器、探测器、调制器和光源。其独特的光-物质相互作用源于激子能量动力学,这种动力学仅因二维结构中的量子限制而存在,由于其与太赫兹频率的共振,透射率增强。尽管石墨烯具有非线性光学行为、高光学透明度、高载流子迁移率和表面电导率等非凡特性 [5],使其适用于太赫兹应用,但它受到空气污染性质、零带隙和不稳定的离域 π 电子的限制,而这些限制在 TMDC 等其他二维材料中并不存在。此外,TMDC 的高调制效率推动了使用石墨烯制造异质结构的创新新趋势 [5]。这种异质结构结合了石墨烯的特性,同时克服了其缺点,从而提供了进一步增强和更好的性能 [10]。有关这方面的更多细节将在演讲中讨论和描述。
摘要 — 如今,二维 (2 D) 材料及其表面特性领域的一个重要研究领域是加速寻找具有独特性质的新结构的合成参数的过程。人工智能特别是机器学习的发达水平使得使用这些技术解决广泛的问题成为可能,包括二维材料科学领域的问题。本文介绍了人工智能及其子集机器学习的现状。所提出的文献综述描述了机器学习技术在计算机设计和化学合成阶段以及对获得的二维纳米结构及其表面的诊断阶段解决二维纳米材料领域问题的能力。人们非常关注应用机器学习技术来寻找具有特定特性的新型二维材料,这些材料可成功用于许多有前景的应用领域。