最近,注意力集中在用低毒性和无毒阳离子替换PB上。理想的无铅候选者应具有低毒性,狭窄的直接带隙,高光吸收系数,较高的迁移率,低激子结合能,长载体寿命和稳定性。已经提出了几种可能毒性较小的化学兼容材料,例如SN,BI和GE作为PB的替代品,不仅降低了PB的毒性,还可以保留钙钛矿的独特光电特性。中,SN是一种环保的材料,广泛用于各种有希望的光电设备,例如太阳能电池和FET,因为它满足了电荷平衡,离子大小和协调的先决条件。[8] SN是元素周期表中的14组元素,它的离子半径(115 pm)与PB(119 pm)。像PB一样,SN具有惰性的外轨道,这对于获得金属卤化物钙钛矿的特殊电气和光学特性很重要。与基于PB的钙钛矿相比,基于SN的基于SN的钙钛矿还表现出相似的优质光电子特性,狭窄的带隙约为1.3 eV,高电荷迁移率约为600 cm 2 V -1 S -1,长载体扩散和寿命,以及高吸收系数,高吸收系数约为10 -4 cm -4 cm -1。[15]然而,由于SN在水分和氧气中环境中的稳定性较差,与PB相比,其性能较低。因此,为了环境和人类,需要进行连续而深入的研究以解决在钙钛矿场现场效应晶体管中替换SN时性能差的问题。
十多年前,德雷塞尔大学发现了二维 (2D) Ti 3 C 2,从此创建了一个新的 2D 过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物家族 [1]。由于采用自上而下的选择性蚀刻从三元碳化物 (Ti 3 AlC 2 ) 合成 Ti 3 C 2 ,而三元碳化物属于 MAX 相大家族 [2],因此自发现第一个 MXene 以来,很明显有更多的 2D 组合物是可能的。不久之后,又报道了具有不同过渡金属和固溶体的更多 MXene [3],从而确立了 MXene 作为一类 2D 材料的地位,化学式为 M n+1 X n T x。迄今为止,M 代表第 3 至 6 族过渡金属,X 为碳或氮,T 代表表面终端,包括元素周期表第 16 和 17 族以及羟基和酰亚胺基(图 1)。随着最近发现碳化物 MXenes 中的氧取代 [ 4 ] 和氧化物碳化物的形成,X 也可以包括氧(至少在固溶体 MXenes 中)。MXenes 可以具有不同数量的 MXM 层,用 n 表示,范围从 1 到 4,T x 中的 x ≤ 2 [5]。自 2019 年我们的 ACS Nano 社论 [ 6 ] 以来,MXenes 的格局从组成和应用的角度发生了变化。MXene 成分的范围在 MXene 公式的所有四个组分中都有所扩展,即 M、X、T 和 M n +1 X n T x 中的 n。对于M,M的全范围固溶体,例如(Ti,V) 2 CT x 、(Ti,Nb) 2 CT x 、(V,Nb) 2 CT x ,允许
1. 微观物质的波粒二象性。经典力学无法描述原子和分子的结构。光和能量的量子。波粒二象性。德布罗意波及其实验观测。2. 薛定谔方程。微分方程。微观粒子的薛定谔方程。复数和复函数。概率和概率密度。波函数及其物理解释。算符、特征函数和特征值。汉密尔顿量。3. 自由和受限电子的平移运动。自由粒子。一维、二维和三维势箱中的粒子。盒中粒子模型的化学应用。化学键的矩形盒模型。穿过势垒的量子隧穿。4. 量子化学的数学形式。物理可观测量的算符。量子力学的假设。波函数的叠加。个体测量和期望值。交换和非交换算子。海森堡不确定性原理。跃迁偶极矩。光谱跃迁的强度。选择规则。5. 振动运动的量子力学描述。谐振子。谐振子的薛定谔方程。谐振子和双原子分子振动之间的联系。振动跃迁的选择规则。6. 旋转运动的量子力学描述。环中粒子的薛定谔方程。二维和三维旋转。角动量及其量化。球谐函数。双原子分子的刚性转子和旋转光谱。7. 氢原子的结构和光谱。单电子原子和离子的薛定谔方程。氢原子的能级、电子波函数和概率密度。原子轨道和量子数。自旋。8. 多电子原子。多电子波函数的轨道近似。自洽场。泡利不相容原理。构造原理和元素周期表。
摘要:烷基锡团簇在纳米光刻中用于制造微电子器件。烷基锡 Keggin 家族是整个元素周期表中 Keggin 簇中独一无二的一个;其成员似乎倾向于低对称性的 β 和 γ 异构体,而不是高度对称的 α 和 ε 异构体。因此,烷基锡 Keggin 家族可能为 Keggin 簇的形成和异构化提供重要的基础信息。我们合成并表征了一种具有四面体 Ca 2 + 中心的新型丁基锡 Keggin 簇,其完整结构为 [(BuSn) 1 2 (CaO 4 )- (OCH 3 ) 12 (O) 4 (OH) 8 ] 2+ ( β -CaSn 12 )。该合成是一个简单的一步法。广泛的溶液表征包括电喷雾电离质谱、小角X射线散射和多核( 1 H、 13 C 和 119 Sn)核磁共振,表明β -CaSn 12 基本上是纯相并且稳定的。这与之前报道的Na中心类似物不同,后者总是形成β和γ异构体的混合物,并且容易相互转化。因此,这项研究澄清了之前对Na中心类似物的复杂光谱和晶体学表征的混淆。密度泛函理论计算显示以下稳定性顺序:γ -CaSn 12 < γ -NaSn 12 < β - CaSn 12 < β -NaSn 12。β类似物总是比γ类似物更稳定,这与实验一致。本研究的显著成果包括罕见的四面体 Ca 配位、无 Na 烷基锡簇(对微电子制造很重要)以及对由不同金属阳离子构成的 Keggin 家族的更好理解。■ 简介
日程安排:讲座:星期一和星期一12:00-13:00在L4中;教程:星期三12:00-13:00:T109-T112;第L1节: - L2节: - 第L3节: - 第L4节: - 办公时间:课程网站:http://home.iitk.ac.in/~akjha/poso201a.htm课程内容:这是量子物理学的第一门课程,从了解一些基本物理现象开始,无法通过经典的机制来解释一些基本的物理现象。在讨论了量子物理学的制定后,我们将讨论其在现代科学和工程上的某些应用。假定了一些经典力学和波浪的知识。在数学工具中,我们将使用微积分,微分方程和复杂变量。这是本课程中将涵盖的主题的初步列表。我们可能会添加/删除一些主题到列表中/从列表中:基本线性代数。量子力学,黑体辐射,光电效应,康普顿效应,de-broglie假设及其实验验证的基础。与时间无关和时间依赖性的schrodinger方程,出生的解释,期望值,自由粒子波形和波袋,不确定性原理。在盒子中固定的schrodinger方程的溶液,有限孔中的粒子,跨步势的反射和传输,应用于诸如Alpha-decay,一维谐波振荡器之类的现象。解决氢原子基础状态的固定状态schrodinger方程的解,激发态的讨论,通过引入电子自旋和保利的排除原理对周期表的解释,Stern Gerlach实验,两级系统。游离粒子波 - 函数和金属,kronig-penny模型以及一个维度的频带的形成。光与物质的相互作用,爱因斯坦的现象学理论,状态的寿命,激光器。单个光子干扰和连贯性的简介。量子信息和量子纠缠简介。参考书:(这是一些参考书。在整个课程的整个过程中,都不能遵循特定的书作为文本。,但我们可以将这些书之一用作一组给定主题的文本。)
对称性是一种不变性:数学对象在一系列运算或变换下保持不变的性质。物理系统的对称变换是理解自然物理定律的基石之一。以恒定相对速度运动的观察者之间的对称性使伽利略提出了相对论原理,为现代物理学的基础提供了初步见解。正是控制麦克斯韦方程的对称性,即洛伦兹群,使爱因斯坦将伽利略的思想推广到狭义相对论,这是我们理解基本粒子运动学以及原子核稳定性的基础。在量子领域,由于自旋和统计学之间的深层联系,人们可以从对称性开始解释元素周期表。从更现代的角度来看,洛伦兹群的表示理论为开始组织相对论量子场理论提供了起点。基本粒子的量子数由对称群组织。对称群与规范对称性、自发对称性破缺和希格斯机制一起被用来构建基本粒子的标准模型,这是 20 世纪最伟大的科学成就之一。随着与扩展算子相关的各种新型对称性的发现,量子场论的最新研究正在经历一场进一步的革命。这些广义全局对称性 [1] 包括高阶形式对称性、范畴对称性(如高阶群对称性或不可逆对称性),甚至更普遍的子系统对称性等。这些新颖的对称性从根本上扩展了以前仅仅基于李代数和李群数学的标准对称概念,它们基于更先进的数学结构,概括了高阶群和高阶范畴。广义对称性有望对我们理解从凝聚态物理学到量子信息、高能物理学甚至宇宙学等各个物理学领域相关的量子场动力学产生深远的影响。1
•在被告知这样做之前,请勿打开考试。•参赛者最多可能需要两个小时才能完成比赛。如果您在给出停止信号时实际写答案的过程,则可以完成编写该答案。•直到30分钟过去之前,可能不会上交论文。如果您在不到30分钟的时间内完成了测试,请留在座位上并保留纸张,直到被告知要否则。您可以用这段时间检查答案。•所有答案必须写在提供的答题表上。在答题纸上提供的适当毛坯中指示您的答案。清楚,清晰地写!•您可能会在测试纸上的任何地方放置任意多的符号,而不是在答题纸上,该符号仅用于答案。•您可以使用竞赛主管提供的其他刮擦纸。•所有问题都有一个和只有一个正确的(最佳)答案。所有不正确的答案都受到惩罚。•如果省略了一个问题,则没有给出或减法。•该测试的背面两页包括元素周期表的副本,以及其他科学关系的列表。您可以在比赛期间使用此信息,如果您愿意,可以从测试中分离后页。•一个简单的科学计算器足以容纳高中科学竞赛。UIL提供了符合在科学竞赛中使用的标准的认可计算器列表。比赛期间不允许其他计算器。科学竞赛批准的计算器列表可在当前的科学竞赛手册和UIL网站上找到。竞赛导演将进行简短的视觉检查,以确认所有参赛者仅使用批准的计算器。每个参赛者在比赛期间最多可以使用两个批准的计算器。
合成具有可控成分、尺寸和形状的单分散胶体纳米晶体 (NC) 为组装新薄膜和设备提供了理想的构件。这些单分散胶体 NC 充当具有可调电子、光学和磁性的“人造原子”,可用于开发用于中观尺度设计的新型周期表。在本次演讲中,我将简要概述单相 NC 和核壳(异质结构)NC 的合成、纯化和集成的最新技术水平,强调具有可调形状(球体、道路、立方体、圆盘、八面体等)的半导体构件的设计。然后,我将分享如何将这些定制的 NC 组装成单组分、二元、三元 NC 超晶格,为生产多功能薄膜提供可扩展的途径。这些 NC 的模块化组装可以增强底层量子现象的理想特征,即使 NC 之间的相互作用允许出现新的非局域特性。在我们推动实现具有新 3D 结构和高迁移率(>30 cm2V-1S-1)设备集成的人造固体时,将强调 NC 之间电子和光学耦合的协同作用。我将分享薄膜晶体管、热电材料和可溶液处理的光伏方面的具体案例研究使用这些强耦合纳米晶体固体构建的设备突出了晶圆级 NC 超晶格沉积和图案化的最新发展,可能为可扩展制造提供途径。我还将分享微流体超粒子组装方法的进展。创建跨越数百纳米到数十微米的中尺度结构作为下一个构建单元尺度。
div> de-foa-0003374关于从废水中恢复高能材料的介绍:本信息请求的目的(RFI)的目的是向潜在的ARPA-E计划征集输入,以开发技术,该计划着重于开发技术,以恢复高能材料从废水中恢复高能量材料,以减少能源需求需求需求和绿室气体(GHG)的待遇(GHG)的待遇和避免了公会的疾病,并有所不同。该RFI中的废水是广泛定义的,包括市政,牲畜,工业和采矿来源。所考虑的高能量值材料是养分(即氨和磷)和关键矿物质,其中后者是元素周期表中的50个元素,包括锂和稀土元素(REES)。1的废水损失占美国氨需求的50%以上,2,3,4每年需要大约0.4个四倍能量来供应(Quads/yr)5,并导致年度排放量超过6000万公吨(MMT)超过6000万公吨(mmt)。除非另有说明, 6氨中是指氨(NH 3)和铵(NH 4 +)。 在某些工业和采矿废水中的金属损失也可能很大。 例如,生产的水含有足够的锂来提供所有美国需求(例如,2022年约3,000公吨),而精选的采矿废水可以含有每升毫克(mg/l)的精选REES(例如,葡萄和新近属于新近的Mimium)。 7,8,9,106氨中是指氨(NH 3)和铵(NH 4 +)。在某些工业和采矿废水中的金属损失也可能很大。例如,生产的水含有足够的锂来提供所有美国需求(例如,2022年约3,000公吨),而精选的采矿废水可以含有每升毫克(mg/l)的精选REES(例如,葡萄和新近属于新近的Mimium)。7,8,9,10
尼日利亚卡齐纳州哈桑乌斯曼卡齐纳理工学院科学技术学院 摘要 材料科学的快速发展要求开发用于材料表征的创新工具。本文讨论了专门为多功能材料表征而设计的虚拟实验室软件的创建。传统的实验方法通常在成本、时间和资源可用性方面带来挑战,而虚拟实验室则提供了一种灵活而高效的替代方案。该软件的主要功能包括高级模拟功能、用户友好的界面、强大的数据分析工具以及与实验数据的集成。开发过程包括需求分析、设计和原型设计、实施、测试和验证以及部署和培训。该软件的应用涵盖材料科学、工程和教育,具有显著的优势,例如节省成本、提高时间效率、增强研究能力和改善协作。该虚拟实验室软件代表了材料表征领域的重大进步,使研究人员能够在模拟环境中进行全面而精确的分析,从而加速该领域的发现和创新。在本研究中,开发了一种与理论数据手动接口的算法,以根据元素周期表排列生成元素的属性。还开发了粉末图罐,用于生成功能材料的 cif 文件。最后,测试了开发的多功能表征软件的效率性能,得到的结果与报道的文献一致。关键词:虚拟实验室、功能材料表征、Cif 文件生成、计算建模 1.0 引言随着虚拟实验室软件的出现,材料科学领域正在发生转变。这些数字平台提供了一种强大的手段来模拟和分析多功能材料的特性和行为。多功能材料是指具有多种特性或功能的材料,使其适用于航空航天、汽车和电子等行业的广泛应用[1]。表征这些材料的传统方法通常