多硫化锂 (LiPSs) 的穿梭效应是阻碍锂硫电池发展的关键障碍之一。在此,我们提出了一种多孔 Mo 2 C-Mo 3 N 2 异质结构/rGO 主体,Mo 2 C-Mo 3 N 2 异质结构结合了 Mo 2 C 的高吸附性和 Mo 3 N 2 的高催化性的优点,从而实现了 LiPSs 在 Mo 2 C-Mo 3 N 2 异质界面上的快速锚定-扩散-转化。Mo 2 C-Mo 3 N 2 异质界面提高了 LiPSs 的捕获效率和向 Li 2 S 的转化率。rGO 为电子传输提供了快速路径,并充当了保护层,防止结构在循环过程中受损。密度泛函理论 (DFT) 计算表明,Mo 2 C 对 Li 2 S 4 的吸附能力比 Mo 3 N 2 强,Mo 3 N 2 具有更好的反应动力学特性。实验中,Mo 2 C-Mo 3 N 2 /rGO@S 电极表现出优异的倍率性能。在高硫负载量(3.4 和 5.0 mg cm − 2 )下,300 次循环后容量保持率为 78%,在 0.5C 下为 70%。Mo 2 C-Mo 3 N 2 /rGO 硫电极表现出 4.56 × 10 -7 cm 2 s − 1 的高 Li + 扩散系数,这得益于界面处 LiPSs 的加速转化。我们的研究结果揭示了 LiPSs 的锚定-扩散-转化在抑制穿梭效应方面的关键作用。
Mir Mohammad Sadeghi 1+ , Yajie Huang 2+ , Chao Lian 3,4 , Feliciano Giustino 3,4 , Emanuel Tutuc 5 , Allan H. MacDonald 3 , Takashi Taniguchi 6 , Kenji Watanabe 7 , Li Shi 1,2*
我们研究了一种在原子薄的半导体中诱导超导性的机制,激子介导电子之间的有效吸引力。我们的模型包括超出声子介导的超导性范式的相互作用效应,并连接到玻色和费米极性的良好限制。通过考虑TRIONS的强耦合物理,我们发现有效的电子相互作用会形成强频率和动量依赖性,并伴随着经历了新兴的BCS-BEC交叉的系统,从弱绑定的S-波库珀对Bipolarons的超浮雕。即使在强耦合时,双丙酸也相对较轻,从而导致临界温度占费米温度的10%。这使二维材料的异质结构有望在通过电子掺杂和Trion结合能设置的高临界温度下实现超导性。
原子上薄的半导体异质结构提供了一个二维(2D)设备平台,用于产生高密度的冷,可控制的激子。中间层激元(IES),绑定的电子和孔定位于分开的2D量子井层,具有永久的平面外偶极矩和长寿命,从而可以根据需要调整其空间分布。在这里,我们采用静电门来捕获并控制它们的密度。通过电气调节IE鲜明的偏移,可以实现2×10 12 cm-2以上的电子孔对浓度。在此高IE密度下,我们观察到指示了指示IE离子化过渡的线宽扩大,而与陷阱深度无关。该失控的阈值在低温下保持恒定,但增加了20 K,与退化IE气体的量子解离一致。我们在可调静电陷阱中对IE离子化的演示代表了朝着实现固态光电设备中偶极激子冷凝物实现的重要步骤。
1 基尔基督教阿尔布雷希特大学材料科学系、功能纳米材料系、工程学院,基尔,Kaiserstraße 2,D-24143 基尔,德国 2 摩尔多瓦技术大学计算机、信息学和微电子学院微电子和生物医学工程系纳米技术和纳米传感器中心,168 Stefan cel Mare str.,MD-2004,基希讷乌,摩尔多瓦共和国 3 中佛罗里达大学物理系,佛罗里达州奥兰多 32816-2385,美国 4 利兹大学化学学院,利兹 LS2 9JT,英国 5 石油和能源研究大学(UPES)工程学院物理系,Energy Acres 大楼,Bidholi,德拉敦 248007,北阿坎德邦,印度 6 材料科学系、合成和实际系结构,基尔基督教阿尔布雷希特大学工程学院,基尔,Kaiserstraße 2,D-24143 基尔,德国 7 材料科学系,多组分材料系主任,基尔基督教阿尔布雷希特大学工程学院,基尔,Kaiserstraße 2,D-24143 基尔,德国 8 弗劳恩霍夫硅技术研究所 (ISIT), Itzehoe, Fraunhoferstraße 1, D- 25524, 德国 9 乌得勒支大学地球科学系,Princetonlaan 8a, 3584 CB 乌得勒支,荷兰 * 通讯作者:O. Lupan 博士教授 ( ollu@tf.uni-kiel.de ; oleg.lupan@mib.utm.md ) 德国基尔大学;摩尔多瓦技术大学,摩尔多瓦; UCF,美国 David Santos-Carballal 博士(d.santos-carballal@leeds.ac.uk)英国利兹大学 L. Kienle 教授(lk@tf.uni-kiel.de)德国基尔大学 R. Adelung 教授(ra@tf.uni-kiel.de)德国基尔大学 A. Vahl 博士(alva@tf.uni-kiel.de)德国基尔大学 S. Hansen 博士(sn@tf.uni-kiel.de)德国基尔大学
太阳能转化为电能是一种很有前途的清洁能源,可为未来更可持续的技术格局提供动力。尽管传统硅基太阳能电池得到了广泛应用,但不断提高太阳能转化为电能的转换效率仍然是一项艰巨的挑战。传统晶体硅 pn 结太阳能电池受到光生电子空穴对非辐射复合的困扰 [1],这严重限制了其太阳能转化为电能的效率。[2] 硅太阳能电池还需要使用更厚的层来实现更长的光路,从而获得更好的光吸收,这从根本上限制了它们在超紧凑和低质量太阳能电池设计中的应用。[3] 寻找超越传统硅 pn 结太阳能电池的新型纳米材料和器件结构仍然是一个悬而未决的研究挑战,迫切需要解决。
层状二维 (2D) 材料主要通过范德华键相互作用,这为不受外延晶格匹配要求约束的异质结构创造了新的机会 [1]。然而,由于任何钝化的、无悬空键的表面都会通过非共价力与另一个表面相互作用,因此范德华异质结构并不仅限于二维材料。具体来说,二维材料可以与多种其他材料(包括不同维度的材料)集成,形成混合维度范德华异质结构 [2]。此外,化学功能化为调整二维材料的性质和异质界面间的耦合程度提供了更多机会 [3]。在本次演讲中,我们将探讨混合维度异质结构在量子光子科学和技术中的前景,特别关注化学功能化如何操纵和增强应变二维过渡金属二硫属化物中的单光子发射 [4]。除了技术含义之外,本次演讲还将探讨几个基本问题,包括能带排列、掺杂、陷阱态以及跨混合维异质界面的电荷/能量转移。
摘要:单层过渡金属二硫属化物 (TMD) 为研究二维 (2D) 极限下的激子态提供了平台。TMD 中激子的固有属性,例如光致发光量子产率、电荷态甚至结合能,可以通过静电门控、选择性载流子掺杂或基底电介质工程进行有效控制。本文,为了实现激子态的非挥发性电可调性,从而实现 TMD 的光学属性,我们展示了一种具有单层 MoSe 2 和超薄 CuInP 2 S 6 (CIPS) 的二维铁电异质结构。在异质结构中,CIPS 的电极化导致单层 MoSe 2 中出现连续、全局和大的电子调制。利用 CIPS 的饱和铁电极化,可以在单个器件中实现电子掺杂或空穴掺杂的 MoSe 2。异质结构中载流子密度可调性高达 5 × 10 12 cm − 2 。还表征了这些器件长达 3 个月的非挥发性行为。我们的研究结果为低功耗和长期可调的光电器件提供了一种新的实用策略。关键词:激子、MoSe 2 、CuInP 2 S 6 、铁电性、2D 铁电异质结构■引言
摘要:范德华 (vdW) 材料的垂直堆叠为二维 (2D) 系统的研究带来了新的自由度。层间耦合强烈影响异质结构的能带结构,从而产生可用于电子和光电子应用的新特性。基于微波显微镜研究,我们报告了门控二硫化钼 (MoS 2 )/二硒化钨 (WSe 2 ) 异质结构器件的定量电成像,这些器件在传输特性中表现出有趣的反双极效应。有趣的是,在源漏电流较大的区域,n 型 MoS 2 中的电子和 p 型 WSe 2 段中的空穴几乎平衡,而异质结构区域的移动电荷则耗尽。局部电导的空间演变可以归因于沿 MoS 2 − 异质结构 − WSe 2 线的横向能带弯曲和耗尽区的形成。我们的工作生动地展示了新传输行为的微观起源,这对于充满活力的范德华异质结研究领域非常重要。关键词:范德华异质结构、微波阻抗显微镜 (MIM)、反双极效应、能带排列、耗尽区
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。