光学纳米天线能够在纳米尺度上压缩光并增强光与物质的相互作用,因此对光子器件和光谱学具有重要意义。其中,由支持声子极化子的极性晶体制成的纳米天线(声子纳米天线)表现出最高的品质因数。这是因为这些材料固有的低光损耗,然而,由于它们的介电性质,阻碍了纳米天线的光谱调谐。在这里,通过近场纳米显微镜监测,在很宽的光谱范围(≈ 35 cm − 1 ,即共振线宽 ≈ 9 cm − 1 )内实现了声子纳米天线中超窄共振的主动和被动调谐。为此,将由六方氮化硼制成的单个纳米天线放置在不同的极性基底上(例如石英和 4H-碳化硅),或用高折射率范德华晶体 (WSe 2 ) 的层覆盖它,以改变其局部环境。重要的是,通过将纳米天线放置在费米能量变化的门控石墨烯单层顶部,可以实现纳米天线极化子共振的主动调谐。这项工作提出了具有超窄共振的可调极化子纳米天线的实现,可用于主动纳米光学和(生物)传感。
• 聚合物:包括气体分离、反渗透、纳滤、超滤、微滤、渗透汽化等具有特定功能的聚合物膜。 • 先进纳米结构材料:包括碳及其他复合材料、碳管等。 • 合成纤维面料和可穿戴技术:设计和制造具有技术功能、保暖或防水性能以及其他功能的智能面料。 • 高附加值金属和材料:具有特定性能的金属和其他物质,包括高电阻、高导电性等,常用于太空、地下勘探等极端环境。例如,其中包括:陶瓷、金属陶瓷、立方氮化硼、金刚石等刀具材料。 • 生物材料:为用于医学或生物功能而创造的生物或合成物质。 • 可持续技术的量子材料:具有非平凡拓扑电子态及其磁相的二维 (2D) 材料、拓扑绝缘体和半金属、超导体。探索复杂的相互作用、电子相关性以及量子自旋在可持续技术中的应用,例如低功耗电子学、自旋电子学、高效照明、太阳能利用和先进的传感器设备。 • 其他创新材料:包括用于储能复合材料、聚合物等的先进材料。航空航天、智能移动和无人系统该技术领域专注于新型交通方式、移动性和空间技术,包括自动驾驶、无人机和无人系统方面的创新,以及传感器、传感、数据处理和电信领域的系统:
摘要:由于量子技术在量子技术中的潜在应用,六角形氮化硼(HBN)的颜色中心已成为经过深入研究的系统。已经制造出了各种各样的缺陷,但是对于许多缺陷而言,原子来源仍然不清楚。缺陷的直接成像在技术上非常具有挑战性,特别是因为在衍射有限的位置,有许多缺陷,然后必须识别出光学活动的缺陷。另一种方法是将光物理特性与理论模拟进行比较,并确定哪个缺陷具有匹配的签名。已经证明,单个属性不足,导致错误弥补。在这里,我们发布了一个基于功能理论的密度可搜索的在线数据库,涵盖了HBN缺陷的电子结构(257个三重态和211个单元配置),以及它们的光物理指纹(激发态态寿命,量子效率,过渡偶极时间和方向和方向,极化可见度等)。所有数据都是开源的,可以在https://h-bn.info上公开访问,并且可以下载。可以输入实验观察到的缺陷签名,数据库将输出可能的候选物,可以通过输入尽可能多的观察到的属性来缩小候选物。数据库将不断更新,并具有更多的缺陷和新的光物理属性(任何用户也可以专门要求)。因此,数据库允许一个人可靠地识别缺陷,还可以研究哪些缺陷对于磁场传感或量子存储器应用可能有希望。
利用第一性原理计算,我们研究了六种过渡金属氮化物卤化物 (TMNH):HfNBr、HfNCl、TiNBr、TiNCl、ZrNBr 和 ZrNCl 作为过渡金属二硫属化物 (TMD) 沟道晶体管的潜在范德华 (vdW) 电介质。我们计算了剥离能量和体声子能量,发现这六种 TMNH 是可剥离的并且具有热力学稳定性。我们计算了单层和体 TMNH 在平面内和平面外方向的光学和静态介电常数。在单层中,平面外静态介电常数范围为 5.04 (ZrNCl) 至 6.03 (ZrNBr),而平面内介电常数范围为 13.18 (HfNBr) 至 74.52 (TiNCl)。我们表明,TMNH 的带隙范围从 1.53 eV(TiNBr)到 3.36 eV(HfNCl),而亲和力范围从 4.01 eV(HfNBr)到 5.60 eV(TiNCl)。最后,我们估算了具有六个 TMNH 单层电介质和五个单层通道 TMD(MoS 2 、MoSe 2 、MoTe 2 、WS 2 和 WSe 2 )的晶体管的电介质漏电流密度。对于 p- MOS TMD 通道晶体管,30 种组合中有 25 种的漏电流小于六方氮化硼 (hBN),一种众所周知的 vdW 电介质。对于以 HfNCl 为栅极电介质的 ap -MOS MoSe 2 晶体管,预测最小双层漏电流为 1.15×10 -2 A/cm 2。据预测,HfNBr、ZrNBr 和 ZrNCl 也会在某些 p-MOS TMD 晶体管中产生微小的漏电流。
Eu (3+)(氧化铕中的铕,Z=63)..............................................................................................149 F (-)(氟化锂中的氟,Z=9)......................................................................................................155 Fe o(铁金属,Z=26)......................................................................................................................159 Ga o(镓金属,Z=31)......................................................................................................................163 Gd o(钆金属,Z=64)......................................................................................................................169 Ge o(锗金属,Z=32)......................................................................................................................173 Hf o(铪金属,Z=72)......................................................................................................................178 Hg o(汞金属,Z=80)......................................................................................................................182 Ho o(钬金属,Z=67)......................................................................................................................186 I (-)(碘钾碘化物,Z=53)...................................................................................................190 In o (铟金属,Z=49)....................................................................................................................196 Ir o (铱金属,Z=77)...................................................................................................................200 K (+) (氯化钾中的钾,Z=19)......................................................................................................204 Kr (+) (碳中氪,Z=36)......................................................................................................210 La (3+) (氧化镧中的镧,Z=57)......................................................................................................213 Li (+) (氢氧化锂中的锂,Z=3)......................................................................................................219 Lu o (镥金属,Z=71)......................................................................................................................224 Mg o (镁金属,Z=12)......................................................................................................................228 Mn o (锰金属, Z=25)......................................................................................................................233 Mo o(金属钼,Z=42)..................................................................................................................237 N (3-)(氮化硼中的氮,Z=7)..................................................................................................241 Na (+)(氯化钠中的钠,Z=11)........................................................................................247
石墨烯是一种二维材料,以其出色的电子特性而闻名。然而,为了在实际设备中利用这些特性,必须大大减少与基板和任何周围材料的电子耦合。六方氮化硼 (hBN) 是另一种二维材料,在这方面非常有前景。它既可用于将石墨烯与基板隔离,也可用于作为栅极介电材料。虽然通过机械剥离和转移获得的设备确实证实了石墨烯/hBN 异质结构的强大潜力,但可扩展且可靠的生长技术仍有待证明:开发制造二维异质结构的新方法非常重要。通过结合项目合作伙伴的专业知识和资源,拟议研究的目的是探索和开发在与 Si 微电子兼容的基板上制造石墨烯/hBN 异质结构的各种方法。为了实现这些目标,石墨烯/hBN 异质结构将通过两种主要方法生长:分子束外延和化学气相沉积。该项目过程中开发的特定成核增强横向图案化技术可能会改善该工艺。将应用先进的显微镜和光谱技术来提供有关薄膜形态、晶体学、化学和电学特性的信息。将通过从头算密度泛函理论进行原子计算,并辅以大规模动力学蒙特卡罗模拟,以了解生长机制和最佳工艺条件。
乔治·贝佩特·康科迪亚大学(George Bepete Concordia University),7141 Sherbrooke St. W.,蒙特利尔,QC H4B 1R6。电子邮件:gbepete@gmail.com,george.bepete@concordia.ca,电话:+15148482424 ext。3268(办公室)学术任命,蒙特利尔大学,QC大学材料工程助理教授,2024年 - 现任物理学系2024年助理教授 - 宾夕法尼亚州立大学公园,宾夕法尼亚州大学公园,宾夕法尼亚大学公园,宾夕法尼亚大学助理研究教授2022 - 2022 - 2024年教育大学教育大学,美国韦特沃特夫妇,乔尼亚工厂,乔尼亚工厂,美国邮政编码。尼尔·科维尔论文:氮掺杂碳纳米管的化学蒸气生长,用于在有机光伏设备津巴布韦大学,哈拉雷,哈拉雷,津巴布韦MSC,可再生能源2009国立大学和科学大学,科学和科学技术,布拉维奥,布拉维奥,Zimbabwe BSC(HONS),2016年荣誉奖。过去的研究经验宾夕法尼亚州立大学物理学系,宾夕法尼亚州立学院,2017-2022,博士后研究顾问:毛里西奥·塞伦斯教授的主要责任包括对使用二维(2D)材料纳米材料合成的研究,该研究使用将分层的材料和将其组成型成型的型号和插入型成型的型号和插入型成型的物质插入中置于效率上的二维材料(2D)材料,以及超导性,超级电容器,碱金属离子电池和光电电池。将石墨烯还原为氢化石墨烯中的还原性功能,并研究了光电中应用的结构和性质之间的关系。达勒姆大学,英国化学系2016年至2017年博士后研究顾问:Karl Coleman教授的主要职责包括有关全长单壁碳纳米管(SWCNT)还原性解散的研究以及对单个SWCNT的电气和光学特性的研究。国家科学研究中心,CNRS,BORDEAUX,法国,2014 - 2026年,博士后研究顾问:Alain Penicaud教授的主要职责包括研究对单层石墨烯的无表面活性剂的无表面活性分散剂的研究,并在水中稳定在水中稳定水的碳纳米管,使用氢氧化离子稳定在水中,使用氢氧化离子静水技术,随后将其供应量化技术。Witwatersrand大学,约翰内斯堡,南非,2010年–2014博士学位顾问:Neil Coville教授化学蒸气的氮掺杂碳纳米管在有机光伏设备中应用。Rutgers大学,材料科学与工程系,新泽西州2011-2012合作者:Manish Chhowalla教授化学蒸气的氮化硼掺杂石墨烯材料用于有机光伏设备中。Rutgers大学,材料科学与工程系,新泽西州2011-2012合作者:Manish Chhowalla教授化学蒸气的氮化硼掺杂石墨烯材料用于有机光伏设备中。
获得纳米级光发射器的响应均匀性对于它们在传感和成像剂以及发光二极管 (LED)、激光器等中的光子源中的应用至关重要。在低维纳米发射器(包括胶体和外延量子点 1、2、2D 过渡金属二硫属化物 3 – 6、六方氮化硼 7 和单壁碳纳米管 (SWCNT) 8 – 12 )作为量子计量和量子信息处理 13 的单光子源的新兴角色的背景下,需要对允许的发射能量变化进行更严格的限制,最终目标是实现光子不可区分性。在这些用于量子发射的多样化材料平台中,SWCNT 提供了多种优势,这些优势源于能够通过化学操控控制光发射特性。由于 SWCNT 发射能量对特定纳米管结构(用手性指数 (n,m) 表示,图1)14 具有很强的依赖性,因此其发射能量具有广泛的可调性。对非共价结合包裹剂(如表面活性剂、聚合物和 DNA)表面结构的化学控制为高产率、高纯度分离特定 SWCNT 结构提供了高效途径,从而对发射特性具有显著的选择性 15 。这种表面化学还提供了一种控制周围环境以优化光致发光的途径。最近通过低水平共价功能化引入光致发光缺陷态扩展了 SWCNT 发射行为,为发射特性提供了额外的合成可调性并赋予了量子发射功能,同时也充当了光谱多样性的来源。
二维 (2D) 材料是一类新兴的纳米材料,具有丰富的结构和卓越的性能,将带来许多变革性的技术和应用 [1]。自 2004 年首次发现石墨烯以来,二维材料家族已急剧扩展,包括绝缘体(六方氮化硼 [h-BN])、半导体(大多数过渡金属二硫属化物 [TMDCs]、黑磷 [BP] 和碲 [Te])、半金属(部分 TMDCs 和石墨烯)、金属(过渡金属碳化物和氮化物 [MXenes])、超导体(NbSe 2 )和拓扑绝缘体(Bi 2 Se 3 和 Bi 2 Te 3 )[2, 3]。二维材料的原子厚度和悬挂自由表面以及优异的光学、电学、磁学、热学和机械性能使其在光通信、电子学、光电子学、自旋电子学、存储器、热电学以及能量转换和存储器件中具有巨大的应用前景[4, 5]。著名纳米材料学家刘忠范指出,“制备决定未来”是所有材料的必然规律。在过去的十年中,一系列的制备技术被开发来制备二维材料,以满足其基础研究和各种应用的需要。鉴于二维材料的层状结构,主要的制备技术可分为两大类:自上而下和自下而上的方法。在本章中,我们将介绍近年来发展的二维材料制备技术,包括两种自上而下的方法(机械剥离和液相剥离)和一种自下而上的方法(气相生长)。这里我们给予更多的篇幅来介绍二维材料气相生长中的单晶生长、厚度控制和相位控制。
摘要对于实现联合国可持续发展目标(SDG)至关重要,加强对国家和地区范围内土壤的特性和过程的理解至关重要。这项研究的目标是去除由于基于纳米材料的氮化硼纳米层(B 5 N 10 -NC)而导致的土壤中Cr,Mn,Fe,Zn,W,CD的过渡金属。通过材料建模描绘了被困在B 5 N 10 -NC中的有毒过渡金属的电磁和热力学属性。已经研究了B 5 N 10 -NC的Cr,Mn,Fe,Zn,W和CD捕获的行为,用于感测土壤金属阳离子。b 5 n 10 -nc是在过渡金属(Cr,Mn,Fe,Zn,W,CD)的存在中设计的。案例表征是通过DFT方法进行的。这些配合物的共价特征的性质代表了B 5 n 10 -NC中的P状态和氮之间的类似能量和视力,具有Cr,Mn,Mn,Fe,Fe,Zn,W,x↔B5 N 10 -NC Complexes的B 5 N 10 -NC。此外,核磁共振(NMR)分析表明,通过在原子检测过程中B 5 N 10 -NC中的捕获中,Cr,Mn,Fe,Zn,W和CD周围的峰值峰,从土壤中捕获和去除。但是,可以看出各向同性和各向异性张量的化学屏蔽处理中有些波动。基于这项研究的结果,b 5 n 10 -