最近的高通量计算搜索预测了许多新型的三元氮化物化合物为在未倍增的相位空间中提供了新的材料发现机会。然而,几乎没有任何预测和/或合成仅将过渡金属纳入新的三元氮化物中。在这里,我们报告了MNCON 2的合成,结构和性能,MNCON 2是一种仅包含过渡金属和N的新三元氮化物材料。我们发现,Crystalline MNCON 2可以在其竞争性的二进制物中稳定,并且在该系统的趋势中可以通过在狭窄的范围内控制该系统的趋势,以使其成为不型生长的趋势。我们发现,单相MNCON 2在阳离子隔离的岩石晶体结构中形成。X射线光电子光谱分析表明,MNCON 2通过各种氧化物和氢氧化物与表面上钴结合的氧气敏感。X射线吸收光谱用于验证Mn 3 +和Co 3 +阳离子是否存在于八面体的协调环境中,这与CON和MNN二元组的组合不同,并且与基于岩石基的晶体结构预测一致。磁性测量表明,MNCON 2在10 K以下具有倾斜的抗磁磁基态。我们提取θ= -49的Weiss温度。7 K,突出显示了MNCON 2中的抗磁相关性。
ICNS-14 将展示基于 III 族氮化物半导体的材料和器件方面具有重大影响的科学和技术进展,并设有全体会议、平行专题会议、海报会议和工业展览。自 1995 年第一届 ICNS 以来的二十五年多时间里,ICNS 为氮化物半导体研究人员提供了一个交流信息的绝佳论坛。我希望这次会议也能为您提供一个宝贵的机会,与来自世界各地的同事交流想法和见解,并享受福冈的文化和热情好客。福冈还以其美味的食物而闻名,例如拉面、内脏锅、明太子和汆锅。在与老朋友讨论半导体的同时,享受提供各种食物和饮料的小吃摊的独特氛围如何?我希望您在福冈度过美好的时光并留下难忘的回忆。
具有 CN 4 四面体三维骨架的碳氮化物是材料科学的伟大梦想之一,预计其硬度将高于或与金刚石相当。经过 30 多年的努力,仍然没有提供其存在的确凿证据。本文报道了在激光加热的金刚石压砧中高压高温合成三种碳氮化合物 tI 14-C 3 N 4 、hP 126-C 3 N 4 和 tI 24-CN 2 。利用同步加速器单晶 X 射线衍射解析和细化它们的结构。物理性质研究表明,这些强共价键合的材料具有超不可压缩和超硬的特性,还具有高能量密度、压电和光致发光特性。新型碳氮化物在高压材料中是独一无二的,因为它们是在 100 GPa 以上产生的,并且可以在环境条件下在空气中回收。
单原子催化是当代科学中至关重要的领域,因为它具有出色的结合均匀和异质催化的领域的能力。铁和锰金属酶在自然界中具有有效的C- H氧化反应有效,激发了科学家在人工催化系统中模仿其活性位点。在此,成功地使用了一种简单而多功能的阳离子交换方法来稳定Poly(Heptazine Imides)(PHI)中的低成本铁和锰单原子。所得材料被用作甲苯氧化的光催化剂,表现出对苯甲醛的显着选择性。然后将方案扩展到不同底物的选择性氧化,包括(固定的)烷基芳烃,苄基醇和硫酸盐。详细的机理研究表明,含铁和锰的光催化剂通过形成高价值M o物种通过类似的机制来起作用。操作X射线吸收光谱(XAS)用于确认形成高价值铁和锰氧化物种,通常在参与高度选择性C- H氧化的金属酶中发现。
从大数据到热点 - 高熵碳化物、碳氮化物和硼化物的极端特性 Stefano Curtarolo 博士,Edmund T. Pratt Jr. 机械工程和材料科学学院杰出教授 Thomas Lord 机械工程和材料科学系 杜克大学,北卡罗来纳州达勒姆
热能存储引起了广泛关注,相变材料 (PCM) 因其有益的物理和化学特性而被广泛使用。虽然氮化物基盐 PCM 通常用于热能存储,但其潜热存储能力仍然有限。这项研究通过加入单层氮化硼来增强氮化物基盐用于热能存储的性能,从而提高热导率和潜热存储能力。Sn₃N₂-LiNO₃-NaCl/单层氮化硼的新型混合物具有高比热容、高潜热值和低相变温度的特点,使其成为热能存储的绝佳候选材料。在 PCM 中添加单层氮化硼可显著提高热导率,将其从 1.468 W/m·K 提高到 5.543 W/m·K。值得注意的是,这些氮化物基三元盐不会相互发生化学反应;它们的相互作用纯粹通过混合来改善热性能。该新型共混物还表现出了良好的热稳定性,在600℃时分解率仅为0.5%,熔化温度为150℃,凝固温度为130℃。三元盐的比热容达到最大值3.5 J/g·℃,表明热流速率更高,充电和放电速率也更高。复合PCM(CPCM)的储热能力在600℃时为600 kJ/kg,这些PCM的组合延长了储热时间。三元盐表现出优异的热稳定性,在100次循环中保持性能而质量没有显著减少。此外,三元盐向单层孔隙中的扩散进一步增强了其有效性。使用基于Anaconda的Jupyter Notebook和Python进行模拟分析。
• 具有可控原子位点、纳米结构和介观结构的金属改性氧化物/沸石 • 通过分子前体热解的金属碳化物、氮化物、磷化物 • 具有可控形貌、成分和晶相的纳米结构材料的可扩展溶液合成
并提出极有可能通过实验实现。19 最近,人们利用第一性原理 DFT 计算来计算某些稀土氮化物钙钛矿 ABN 3(A = La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 和 B = Re、W)的磁矩和热力学稳定性,并提出了它们在氮化物材料领域的众多技术应用。16 在这方面,DFT 现在被认为是一种估算所研究材料的电子和光电特性的优雅方法。电子和光电特性主要由材料的带隙决定。虽然采用局部密度近似 (LDA) 和广义梯度近似 (GGA) 的 DFT 计算低估了 E g 值,33 – 36 但未经筛选的混合函数和 Perdew – Burke – Ernzerhof – Hartree – Fock 交换 (PBE0) 函数会高估化合物相对于其实验对应物的带隙能量。37 – 39 在这方面,使用混合交换关联 (XC) 函数,例如 Heyd – Scuseria – Ernzerhof (HSE)、Becke-3 参数-Lee-Yang-Parr (B3LYP) 和 B3PW91,通过单次 GW (G 0 W 0 ) 近似完成的 DFT 计算可以预测接近实验结果的化合物的 E g 值。 14,33,40 – 48 此类计算的主要缺陷在于它们对计算要求高并且需要高端服务器来运行它们。在这种情况下,机器学习(ML)现在被认为是一种有效的替代途径,可以避免与 DFT 计算相关的固有计算成本,并有助于在材料特性和目标变量(此处为 Eg)之间建立一个简单的模型。49 – 60 尽管最近已成功实施 ML 方法预测氧化物、卤化物钙钛矿和双钙钛矿化合物的带隙,61 – 66 但在预测氮化物钙钛矿的带隙方面尚未发现此类报道。考虑到上述问题,本文旨在从 ML 模型中预测 ABN 3 钙钛矿的带隙。已经进行了 DFT 研究以估计两种新型氮化物钙钛矿 CeBN 3(B = Mo,W)的电子能带结构、Eg 值和光电特性。本文的结构如下:第2节讨论了计算方法,包括ML方法和第一性原理DFT计算。第3.1节分享了ABN 3钙钛矿数据的清理和预处理。第3.2节讨论了ML模型的训练和验证。第3.3节致力于理解两种新发现的氮化物钙钛矿化合物CeBN 3 (B = Mo, W)的结构性质和稳定性。第3节。图4以CeBN 3 化合物的电子能带结构和带隙计算为框架,采用不同层次的DFT理论进行计算。相应的光电特性已在第3.5节中重点介绍。本研究的总体结论已在第4节中讨论。
追踪、检测和定量测量细胞和组织中纳米材料的能力推动了它们在生物医学中的日益广泛应用。开发无标记、高分辨率和高维方法,同时可视化多种细胞类型中的二维材料,从而洞察细胞功能和相互作用及其在组织中的空间定位,这对于将纳米材料转化为临床应用至关重要。过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物 (MXenes) [1,2] 是具有多种结构和成分的新兴二维材料。[3,4] 虽然研究最多的 MXene 是 Ti 3 C 2 ,但已报道了 30 多种化学计量成分和至少 20 种固溶体。这些二维薄片的表面覆盖着功能团,写为 T x 。这些基团主要由 O、OH 和 F 组成,因此具有亲水性,易分散于水和生理介质中。由于大多数 MXenes 已被证明具有生物相容性且无细胞毒性,因此它们被广泛用于