摘要X射线光学的科学和技术已经走了很远,从而使X射线专注于高分辨率X射线光谱,成像和辐照。尽管如此,在X射线制度中,许多形式的裁缝波对光学状态的应用产生了重大影响。从根本上讲,这种差异源于所有材料在高频上接近统一的折射率的趋势,这使得X射线光分量(例如镜片)和镜像更难创建,并且通常效率更低。在这里,我们提出了一个新概念,用于X射线聚焦,基于将弯曲的波前诱导到X射线生成过程中,从而导致X射线波的内在聚焦。这个概念可以看作是有效地将光学元件整合为发射机制的一部分,从而绕过X射线光学组件施加的效率限制,从而实现了具有纳米级焦点斑点大小和微米尺度的纳米镜的创建。特别是,我们通过设计由自由电子驱动时会塑造X射线的大约VDW异质结构来实现此概念。聚焦热点的参数,例如侧向尺寸和焦点深度,是层间间距chirp和电子能量的函数。期待,创建多层VDW异质结构的持续进展开放了X射线纳米梁的焦点和任意形状的前所未有的视野。
摘要:宽带隙半导体,例如氧化镓 (Ga 2 O 3 ),因其在下一代高功率电子器件中的应用而备受关注。尽管单晶 Ga 2 O 3 衬底可以常规地从熔体中沿各种取向生长,但关于这些取向的影响的报道却很少。此外,由于缺乏 p 型掺杂,用 Ga 2 O 3 制造整流 pn 二极管一直很困难。在本研究中,我们通过改变以下三个因素在 β-Ga 2 O 3 上制造和优化了 2D/3D 垂直二极管:衬底平面取向、2D 材料选择和金属触点。使用高温相关测量、原子力显微镜 (AFM) 技术和技术计算机辅助设计 (TCAD) 模拟验证了我们的设备的质量。我们的研究结果表明,2D/3D β-Ga 2 O 3 垂直异质结通过基底平面取向(-201)进行优化,结合 2D WS 2 剥离层和 Ti 接触,并显示出记录的整流比(> 10 6 )同时具有导通电流密度(> 10 3 A cm -2 ),可用于功率整流器。
摘要:基于应变的带结构工程是一种强大的工具,可以调整半导体纳米结构的光学和电子特性。我们表明,我们可以调整INGAAS半导体量子井的带结构,并通过将其整合到卷起的异质结构中并改变其几何形成,从而改变发光的光线。来自光致发光和光致发光激发光谱的实验结果表明,由于重孔在卷起的Ingaas量子井中的轻孔状态与轻孔的反转,价带状态的强型能量转移与结构相比具有强大的能量转移。带状态的反转和混合会导致滚动量子井的光学选择规则发生强烈的变化,这些量子井也显示出传导带中消失的自旋极化,即使在近乎谐振的激发条件下也是如此。的频带结构计算以了解电子过渡的变化,并预测给定几何构造的发射和吸收光谱。实验与理论之间的比较表明了一个极好的一致性。这些观察到的基本属性的深刻变化可以作为开发量子信息技术新颖的光学设备的战略途径。关键字:频带结构反演,半导体量子井,光学选择规则,滚动微管,拉伸和压缩混合状态,弯曲的半导体膜■简介
对于金属有机骨架 (MOF) 薄膜的光电应用,能够制造相对于基底表面法线高度取向的薄膜和异质结构非常重要。但是,如果没有足够详细的沉积薄膜结构表征,实现此目标的工艺优化将非常困难。结果表明,实验室系统的 2D 掠入射广角 X 射线散射 (GIWAXS) 数据对于提供此类表征大有帮助,并且可以 1) 比 1D 扫描更好地测试结构模型,2) 提供具有所需表面取向纹理(2D 粉末)的沉积薄膜部分的定量估计(可用于工艺优化),以及 3) 提供此类信息作为薄膜深度的函数(可用于异质结构表征)。本文在理解 MOF 薄膜的背景下介绍了 GIWAXS 数据收集和分析,然后展示了如何通过最小化溶液中的成核作用将通过蒸汽辅助转化制备的 UiO-66 的所需取向分数(2D 粉末分数)从 4% 提高到 95% 以上。最后,证明了一旦优化合成方案,就可以生长 UiO-66 和 UiO-67 的异质结构,其中两层都是高度有序的(UiO-66 83%,UiO-67 > 94%)。
范德华 (vdW) 磁体的发现为凝聚态物理和自旋电子技术开辟了新范式。然而,具有 vdW 铁磁体的有源自旋电子器件的操作仅限于低温,从而限制了它们更广泛的实际应用。本文展示了使用石墨烯异质结构中的 vdW 流动铁磁体 Fe 5 GeTe 2 的横向自旋阀器件在室温下的稳健操作。在具有负自旋极化的石墨烯界面处测量了 Fe 5 GeTe 2 的室温自旋电子特性。横向自旋阀和自旋进动测量通过自旋动力学测量探测 Fe 5 GeTe 2 /石墨烯界面自旋电子特性,揭示了多向自旋极化,从而提供了独特的见解。密度泛函理论计算与蒙特卡罗模拟相结合,揭示了 Fe 5 GeTe 2 中显著倾斜的 Fe 磁矩以及 Fe 5 GeTe 2 /石墨烯界面处存在负自旋极化。这些发现为范德华界面设计和基于范德华磁体的自旋电子器件在室温下的应用提供了机会。
简单的苏格兰胶带将其剥落到本构单层。[1]高温超导体(HTSC)提供多种这样的分层相关系统。Remarkably, even the atomically thin Bi 2 Sr 2 CuCa 2 O 8 + δ (BSCCO) layers, i.e., the layers containing a single or a few ele- mentary cells, have been found to possess the superconducting transition tempera- ture close to that of the bulk samples [2,3] and showed the superconductor–insu- lator transition driven by the evolution of the density of states.[4]由于这些属性,HTSC可以用作VDW异质构造的起始块。但是,隔离拥有超导性的铜酸盐单层仍然是一项艰巨的任务,尤其是如果人们希望实现薄而结晶的界面。关键是,如果在环境气氛下被氧气污染,原子上的BSCCO薄片会高度绝缘。[1,5]拉曼测量结果[5,6]报道了薄BSCCO薄片中氧气的高化学活性。更详细的研究[7]表明,水分子也可以迅速恶化BSCCO薄片的表面。此外,铜层中的氧气掺杂剂在上方移动
由亚波长大小的金属或介电纳米结构二维排列组成的光学超表面可用于操纵亚波长厚度层的光特性。1–4 光学超表面被认为是完美的 5 和选择性 5,6 吸收器和透镜。7 光学超表面的可能应用包括与 CMOS 图像传感器结合用作滤波器 8 或用作生物传感器的构建块。9,10 相比之下,很少有人尝试将超表面直接整合到光电器件中,并利用其波长选择性和偏振选择性等特性。金属超表面已与体光电探测器相结合,用于光电流增强和传感。11,12 介电超表面已被构造到体 Si 和 Ge 光电二极管的顶层,以增强宽带响应度。13
发现Van der Waals(VDW)磁铁为冷凝物理物理和自旋技术打开了新的范式。但是,使用VDW铁磁磁铁的主动自旋设备的操作仅限于低温温度,从而抑制了其更广泛的实际应用。在这里,展示了使用石墨烯的异质结构中使用VDW行程的Ferromagnet Fe 5 Gete 2的侧向自旋阀设备的稳健室温操作。Fe 5 Gete 2的室温自旋特性在用石墨烯的界面上测量,具有负自旋偏振。横向自旋阀和自旋细分测量通过通过自旋动力学测量探测Fe 5 Gete 2 /Geate 2 /石墨烯界面旋转特性,从而提供了独特的见解,从而揭示了多方向自旋偏振。密度功能理论与蒙特卡洛模拟结合使用,在Fe 5 Gete 2中显示出明显的Fe磁矩,以及在Fe 5 Gete 2 / Graphene界面上存在负自旋极化。这些发现在环境温度下基于VDW界面设计和基于VDW-MAGNET的Spintronic设备的应用开放机会。
半导体P - i -n异质结构被广泛用作辐射探测器,并在光电子中具有多种应用[1-4]。在这种半导体结构中的能量吸收高于禁止带宽度的光导致电子孔对产生。对,在耗尽的I -Area中产生或从I -Area到掺杂n-和P-层的深度的扩散长度的距离与电场分开,因此电流出现在外部电路中[4]。光电流值将用载体的漂移电流定义,该载体在I -Area中产生,以及在I -Area外产生的载体的扩散电流。在某些条件下,半导体结构的光响应可以检测到多个各种量子振荡事件。例如,由于光电声发射的光激发电子和孔的放松导致光电流振荡,具体取决于刺激光子的能量[5]。在GAAS/ALAS或INGAN/GAN P -I -N超晶格中观察到来自偏置电压的光电流振荡[6,7]。在工作[8]中,研究了P - I -N-二极管在光谱光谱上的I -i -i -n-二极管中的INAS层的影响,并显示了此类异质系统对创建敏感光探测器的效率。后来,在这样的单屏障GAAS/ALAS异质结构中(见图1)在辐照时观察到巨大的光电流振荡[9,10],光子能量高于GAA中的光子能量高于禁止带宽度,而GAA中的光子宽度高,这似乎是多种共振 - 类似于Volt-Ampere特性(VAC)的特殊性。振幅为光电流时的平均光值的20%,其光线为λ= 650 nm,而在具有单个隧道屏障的p - i -i -n -diodes中,这是不可能的,这是不可能的。观察到了那个时期
当二维范德华材料被堆叠以构建异质结构时,Moir'E模式从扭曲的界面或单个层的晶格常数中的不匹配出现。放松原子位置是Moir'e模式的直接,通用的后果,对物理特性具有许多影响。moir´e驱动的原子放松可能被天真地认为仅限于界面层,因此与多层异质结构无关。但是,我们提供了两种类型的范德华异质结构的三维性质的重要性的实验证据:首先,在多层石墨烯中以小扭曲角(θ≈0。14°),我们观察到弛豫结构域的传播甚至超过18个石墨烯层。第二,我们展示了如何在BI 2 SE 3上使用多层PDTE 2,Moir´e晶格常数取决于PDTE 2层的数量。以实验发现的启发,我们开发了一种连续方法,以基于Ab Initi拟示的广义堆叠断层能量功能对多层弛豫过程进行建模。利用该方法的连续性属性使我们能够访问大规模的制度并与我们在这两个系统的实验数据达成协议。此外,众所周知,石墨烯的电子结构敏感取决于局部晶格变形。因此,我们研究了多层松弛对扭曲石墨系统状态局部密度的影响。我们确定对系统的可测量含义,通过扫描隧道显微镜在实验上访问。我们的多层松弛方法不限于讨论的系统,可以用来发现界面缺陷对各种层次感兴趣系统的影响。