皮肤电极通常用于非侵入性电生理学检测来自大脑、心脏和神经肌肉系统的信号。这些生物电子信号以离子电荷的形式从其源头传播到皮肤电极界面,然后被仪器检测为电子电荷。然而,这些信号的信噪比较低,这是由于组织与电极接触界面的高阻抗所致。本文报告称,与体外模型中隔离单个皮肤电极接触的生物电化学特征的临床电极相比,纯由 PEDOT:PSS 制成的软导电聚合物水凝胶的皮肤电极接触阻抗几乎降低了一个数量级(在 10Hz、100Hz 和 1kHz 时分别为 88%、82% 和 77%)。将这些纯软导电聚合物块集成到粘性可穿戴传感器中,与所有受试者的临床电极相比,可以获得具有更高信噪比(平均增加 2.1dB,最大增加 3.4dB)的高保真生物电子信号。这些电极的实用性在神经接口应用中得到了证明。导电聚合物水凝胶使机械臂能够基于肌电图进行速度控制,以完成拾取和放置任务。这项工作为表征和使用导电聚合物水凝胶以更好地耦合人与机器提供了基础。
为什么要将量子力学与计算和信息理论结合起来?首先,什么是信息,什么是计算?在经典语境中,信息以布尔变量字符串(“位”)的形式存在,计算是通过规定的步骤序列(“程序”)更新字符串的过程,它通过基本布尔运算(“门”)来实现,如 AND、OR、NOT、SWAP 等,其特性是每一步都需要固定的努力来执行,与字符串的长度无关。但位究竟是什么?除了作为布尔变量的存储单位外,它还具有我们可以通过区分物理状态(电子电荷等)来识别其所代表的变量的特性。正如 R. Landauer 所说,“没有表示就没有信息”。因此,我们得出了一个令人震惊的结论,即计算(和信息处理)必须对应于表示信息的系统的物理演化。因此,信息存储、通信和处理的所有可能性和局限性都必须以物理定律为基础——由于许多原因,这种观点并不十分流行,但有一定依据。但当然,量子物理学与经典物理学截然不同。原则上,量子计算机确实无法计算经典计算机上无法计算的任何东西。原因很简单:我们可以用经典计算机模拟薛定谔方程,因此可以模拟任何量子系统——无论需要多长时间。尽管如此,当我们将量子思想引入计算的“物理系统演化”时,我们仍然可以实现比经典计算更多的目标。首先,量子计算机提供了更强大的计算能力,无论是在计算某些对象所需的空间还是时间上。例如,考虑以下任务:给定一个整数 N(n = O(log N)位),我们希望快速找到它的一个因子,即算法在多项式时间内运行,即计算它所需的时间受“输入大小”n 的多项式的限制。可以使用明显的试除法算法,直到√
4. Pratik Pataniya、Chetan K. Zankat、MohitTannarana、CK Sumesh、Som Narayan、GK Solanki、KD Patel、VM Pathak、Prafulla K. Jha “由 WSe2 纳米点功能化的纸基柔性光电探测器” ACS Appl. Nano Mater.2,5, 2758-2766 (2019)。5. Abhishek Patel、Pratik Pataniya、GK Solanki、CK Sumesh、KD Patel、VM Pathak “n-VO 2 /n-MoSe 2 异质结二极管的制造、光响应和温度依赖性” Superlattices and Microstructures 130, 160-167 (2019)。 6. CK Sumesh “MX 2(M = Mo,W;X = S,Se)/Si异质结器件的温度相关电子电荷传输特性”材料科学杂志:电子材料;30,4117–4127(2019 年)。7. CK Sumesh “纳米结构太阳能电池中的高效光子管理:2D 层状过渡金属二硫属化物半导体的作用”太阳能材料和太阳能电池 192 16–23(2019 年)。8. CK Sumesh 和 Kinnari Parekh “纳米催化物理化学吸附和有机染料降解”Pramana – 物理学杂志(2019 年)92:87 DOI:10.1007/s12043-019-1760-0(2019 年)。 9. SanniKapatel、CK Sumesh,“两步简便制备 MoS2·ZnO 纳米复合材料作为亚甲蓝(染料)降解的有效光催化剂”15,119–132 (2019)。10. Pratik Pataniya、GK Solanki、Chetan K. Zankat、MohitTannarana、CK Sumesh、KD Patel、VM Pathak,“n-
2π,其中k是x方向上的波形,n是频带索引。要考虑到自旋轨道的影响,我们将假设ψk,n和u k,n都是二维旋转器。我们将幅度E的电场施加到平行于边缘(即X方向)的方向上,即,汉密尔顿人受到潜在项EE ˆ X的扰动,其中 - e是电子电荷,而位置操作员ˆ x。对于具有锯齿形和胡须边缘(保留山谷数)的石墨烯纳米替宾,坐标(x,y)的作用由单位单元格L和组合索引(M,σ)播放,其中m = 1。。。n表示每个单位单元格中的两个原子水平行,其中σ原子(a或b)中的两个原子行(见图1(a),(c)在主文本中)。请注意,一排可能会错过任何一个sublattice的原子,如图1(c),在每个单元单元的第1行中错过了一个A原子。在显示纳米孔中的密度和电流的结果时,在Y轴上的位置只能解析到行数中。 因此,Y坐标将被离散索引所取代,该索引将采用整数值,以在一行中标记位置,并在行之间标记位置(中途)。在Y轴上的位置只能解析到行数中。因此,Y坐标将被离散索引所取代,该索引将采用整数值,以在一行中标记位置,并在行之间标记位置(中途)。
在颗粒和准颗粒的现象学水平上,超导体(伦敦,金兹伯格 - 兰道,bcs和其他理论)中的超潮流产生机制有不同的方法。在基本场上理论层面上,我们将超流动性的本质归因于包含电磁场的计量量的物理学。在经典的力学和电动力学中,该规格电位是一个主要实体,因为它没有由其他数量定义。但是,在量子力学的框架中,我们可以定义由复杂标量场定义的量子规势。量子规势可以被视为电磁场基底态的局部拓扑非平凡的激发,其特征在于指数等于磁通量的整数数量。从普通和量子计势中产生了量规不变的有效向量电势,可以像电场和磁场一样观察到。这导致了Maxwell方程的修改:尺寸长度的常数和电磁相互作用的定位。所有这些情况都赋予了识别Supercurrent的有效向量潜力的方法。我们还考虑了电磁场的新形式与Dirac Spinor场此处介绍的物质的相互作用。这种带电的费米 - 摩擦形式的特征是两个参数。从现象观点的角度来看,这些参数源自电子电荷和质量,但总的来说,它们应由系统本身定义。当然,电磁相互作用在扩展电动力学中的定位是保守的。仅当电磁场仅由带有磁通量的Quange势势呈现电磁场时。电磁相互作用的定位可以视为量子物理效应和超导性的主要物理原因。我们相信,这将有助于阐明基础野外理论方法框架中所谓的高温超导性。在任何情况下,对电磁场的新形式的实验观察(“超导光”)是第一个需要的步骤。
简介。最近的Moiré材料激增已大大扩大了具有强相关电子的实验平台的数量。虽然相关的绝缘状态和扭曲双层石墨烯中的超导性[1-4]的超导能力启动,但过渡金属二分法(TMD)材料的双层中电子相关性的强度超过了石墨烯cousins中的材料[5]。在TMD中进行的实验揭示了Mott绝缘子的特征[6-10],量子异常的霍尔效应[11]和 - 在杂词中 - 分数纤维上的莫特 - 木晶体[7,12-16]。当电子电荷定位时,只有自旋程度仍然存在,并且在最近的实验中开始研究TMDMoiréBiLayers中的杂志[17-19]。Heterobilayers在三角形晶格上意识到了一个诱导的Hubbard模型[20-23],因此,局部旋转非常沮丧。这种挫败感可能会导致旋转液相,这是一种异国情调的物质,其物质实现一直在寻求[24,25]。在这封信中,我们表明n =±3 /4的通用Mott-Wigner状态报告了WSE 2 / WS 2双层[12,13]的填充状态,可以实现手性旋转液体[26,27]和Kagome Spin液体(KSL)[28-33]。在这种特殊的填充下,电子位于有效的kagome晶格上,该晶格以其高度的几何挫败感而闻名。TMD双层的可调节性 - 更换扭曲角度,栅极调整,材料在这里,我们证明了现实的模型参数如何导致该kagome晶格的有效自旋模型,并使用广泛的最新密度矩阵构造组(DMRG)模拟研究模型[34,35]。
药物和生化的释放和输送率的动态。在传导聚合物电极[1-4]及其构造中,[5]电子电荷和(带电的)化合物之间的耦合是控制生物分子的亲和力和扩散的多功能功能。随着电荷的积累在这些电极中的变化,掺杂静电相互作用,体积膨胀和总体形态变化,从而影响生物医学综合的摄取和释放。此外,聚电解质是有效的离子交换系统,并且已经针对被动和主动药物释放应用进行了探索,[6]以纤维的形式,[7]超薄壳[8]和球体。[9]在设备结构中,共轭聚合物与聚电解质结构结合在一起,可以实现电动控制的药物输送。有机电子离子泵[10](OEIP)就是这样的离子[11,12]药物输送装置,已反复证明适合植入疗法。OEIP使用微米尺度的选择性离子导体将带电的生物分子从源储存库到目标储层或组织。OEIP已在体内通过局部递送肝透射蛋白谷氨酸[13]在体内用于调节豚鼠的听力,以通过直接将γ-氨基丁酸递送到脊髓[14]并在大鼠中停止癫痫发作,从而抑制慢性大鼠的慢性疼痛。近年来,柔性能量收获者被认为是几种分布式和自主新兴技术的替代能源。[15]然而,需要进一步的努力来实现完全或半自主的有机药物输送设备,以实现智能决策,无线沟通和自动化。在这里,我们报告了可行性,据我们所知,首次以微毛细血管的OEIP以及压电电能收割机的形式将离子型药物输送装置结合起来,这是迈向自动且高度高度局部的生物化学治疗技术的一步。[16–21],尤其是,柔性能量收获者代表了通过周围环境或人类运动和活动的定期运动或位移来为各种类型的可穿戴和可植入设备供电的有希望的能源。[22,23]通过许多实验证明了它们的可行性和实践使用的生物相容性
随着半导体器件的缩小尺寸出现饱和迹象,微电子学的研究重点转向寻找基于新颖物理原理的新型计算范式。电子自旋是电子的另一个固有特性,它为目前在微电子学中使用的基于电子电荷的半导体器件提供了附加功能。自旋电流注入、自旋传播和弛豫以及栅极的自旋方向操控等几个基本问题已成功得到解决,从而使电子自旋能够用于数字应用。为了通过电方法产生和检测自旋极化电流,可以采用磁性金属触点。Boroš 等人 [1、2] 讨论的铁磁触点应足够小,以构成具有明确磁化方向的单个磁畴。小畴的磁矩在过去曾被成功利用,现在仍用于在磁性硬盘驱动器中存储信息。由此,二进制信息被编码到畴的磁化方向中。畴的磁化会产生可检测到的杂散磁场。交变磁矩会产生方向相反的磁场。读头可以检测到磁场并读取信息。Khunkitti 等人 [ 3 ] 的研究显示,高灵敏度磁头是实现超高磁密度磁数据存储技术的重要因素。为了写入信息,需要通过流入磁头的电流产生接近磁畴的磁场。正如 Khunkitti 等人 [ 4 ] 所指出的,记录密度主要取决于磁性介质的特性。如果没有外部磁场,磁畴的磁化将得以保留,不会随时间而改变。因此,在电子设备中添加磁畴可实现非易失性,即无需外部电源即可保持设备功能状态的能力。此外,可以通过在小磁畴中运行自旋极化电流来操纵其磁化方向。如果电流足够强,磁畴的磁化方向与自旋电流极化方向平行。通过电子电流对磁畴进行纯电操控,为开发一种具有更高可扩展性的概念上新型的非易失性存储器提供了令人兴奋的机会。冲击自旋极化电流可以由流经另一个铁磁体的电荷电流产生,该铁磁体与小磁畴之间由金属间隔物或隧道屏障隔开。由两个铁磁触点组成的夹层结构的电阻在很大程度上取决于触点在平行或反平行配置中的相对磁化方向。因此,编码到相对磁化中的二进制信息通过夹层的电阻显示出来。这种新兴的存储器被称为磁阻存储器。磁阻存储器结构简单。它们具有出色的耐用性和高运行速度。磁阻存储器与金属氧化物半导体场效应晶体管制造工艺兼容。它们为概念上新的低功耗数据计算范式开辟了前景
温度是限制 SETSAW 器件作为电流量子标准的精度的一个因素 Nick Fletcher、Jan-Theodoor Janssen 和 Tony Hartland NPL,英国米德尔塞克斯郡泰丁顿 1.摘要 我们测量了声电流平台 I n = nef 的斜率 (∆ I / ∆ V g ) n(n =1 和 2),作为浴温 T 在 0.3 至 4.2 K 范围内的函数。限制在一维通道中的电子“冲浪”频率为 f ≈ 2.8 GHz 的表面声波,该波由沉积在 GaAs 异质结构上的换能器产生。通道宽度由施加到同样沉积在异质结构上的肖特基栅极的电压 V g 控制。将归一化斜率 S = ( ∆ I / ∆ V g ) n /( ∆ I / ∆ V g ) n -1 → n 与使用 Flensburg 等人 [11] 提出的描述器件行为的模型计算出的斜率进行了比较。在这个模型中,S 与有效温度 T eff 相关,该温度可能大于 T 。测量表明,对于 n =1,T eff 的最小值为 1.65 ± 0.1 K,对应于最小值 S ≈ 10 -3 。2.简介 目前,国家计量机构正在进行大量研究工作,旨在开发基于单电子传输的电流量子标准。NPL 参与了两个这样的项目,一个使用单电子 R 泵(详见本摘要 [1] 中的其他内容),另一个基于本文的主题 SETSAW(表面声波单电子传输)技术。图 1 显示了 SETSAW 设备的示意图。该设备制造在半导体衬底(GaAs/Al x Ga 1-x As 异质结构)上,该衬底表面附近包含准二维电子气 (2DEG)。设备一端的叉指换能器 (IDT) 产生表面声波 (SAW),该表面声波传播通过形成 2DEG 收缩的中心区域。该行进机械波在压电 GaAs 材料中产生相应的电势,该电势与 2DEG 相互作用。在收缩区域(通常由沉积在表面上的金属分裂栅形成,相对于 2DEG 保持在负电位),SAW 电位的最小值可视为移动量子阱,其通过收缩通道传输电子。如果通道足够封闭,即上述量化电流的首次实现于 1996 年 [2] 报道。然而,尽管过去 5 年不断进行研究和开发 [例如“夹断” 使得正常传导被禁止,并且可以布置 SAW 的电位,使得每个电位最小值传输相同(少量)数量的电子,然后该设备用作电流源,产生电流 I=nef ,其中 n 是整数,e 是电子电荷,f 是 SAW 的频率。与使用通过金属-绝缘体-金属隧道结进行电子泵送相比,该技术的优势在于更高的工作频率 - 高达 5 GHz [3] 产生近 1 nA,而约 10 MHz 产生几个 pA。4,5,6],SETSAW 设备的量化精度仍然低于电子泵 [7]。本文介绍了一项实验的结果,该实验旨在测量 SETSAW 设备特性的温度依赖性,以期更好地理解(并希望控制)误差机制。
6 Barseghyan, MG;Mughnetsyan, VN;Perez,;Kirakosyan, AA;Laroze, D 杂质对强 THz 激光场下 GaAs/Ga1-xAlxAs 量子环中 Aharonov-Bohm 振荡和带内吸收的影响 PHYSICA E-低维系统与纳米结构 卷:111 页:91-97 出版日期:2019 年 7 月,DOI:10.1016/j.physe.2019.03.003 WOS:000465001500012 7 Chakraborty, Tapash;Manaselyan, Aram; Barseghyan, Manuk,在 ZnO 界面处点环纳米结构中电子电荷和自旋分布的有效调整,PHYSICA E-LOW-DIMENSIONAL SYSTEMS & NANOSTRUCTURES 卷:99 页数:63-66 出版日期:2018 年 5 月,DOI:10.1016/j.physe.2018.01.013,WOS:000428346500009 8 Baghramyan, Henrikh M.;Barseghyan, Manuk G.;Kirakosyan, Albert A.; Ojeda, Judith H., (Bragard, Jean, Laroze, David 通过太赫兹激光场对双量子环各向异性特性的建模,SCIENTIFIC REPORTS 卷:8 文章编号:6145 出版日期:2018 年 4 月 18 日,DOI:10.1038/s41598-018-24494-w,WOS:000430279300003 9 Chakraborty, Tapash;Manaselyan, Aram;Barseghyan, Manuk;Laroze, David 单量子环中电子态的可控连续演化 PHYSICAL REVIEW B 卷:97 期:4 文章编号:041304 出版日期:2018 年 1 月 31 日,DOI:10.1103/PhysRevB.97.041304, WOS:000423656600001 10 Baghramyan, Henrikh M.; Barseghyan, Manuk G.; Laroze, David 强太赫兹辐射下横向耦合量子环的分子光谱 SCIENTIFIC REPORTS 卷:7 文章编号:10485 出版日期:2017 年 9 月 5 日,DOI:10.1038/s41598-017-10877-y,WOS:000409309300073 11 Chakraborty, Tapash;Manaselyan, Aram;Barseghyan, Manuk ZnO 界面处人造原子的相互作用驱动的独特电子态 JOURNAL OF PHYSICS-Condensed MATTER 卷:29 期:21 文章编号:215301 出版日期:2017 年 6 月 1 日,DOI: 10.1088/1361-648X/aa6b97,WOS:000400092400001 12 查克拉博蒂,塔帕什;马纳塞良,阿兰; Barseghyan,Manuk,ZnO 量子环中相互作用电子的不规则阿哈罗诺夫-玻姆效应《凝聚态物理学杂志》卷:29 期:7 文章编号:075605 发布时间:2 月 22 日,DOI:10.1088/1361-648X/aa5168, WOS:000391964700003 13 Barseghyan,MG;基拉科相,AA; Laroze, D., 激光驱动的二维量子点和量子环中的带内光学跃迁光通信卷:383 页:571-576 出版日期:2017 年 1 月 15 日,DOI:10.1016/j.optcom.2016.09.037,WOS:000386870700088 14 Laroze, D.; Barseghyan, M.; Radu, A.; (Kirakosyan, AA 二维量子点和量子环中的激光驱动杂质态 PHYSICA B-CONDENSED MATTER 卷:501 页:1-4 出版日期:2016 年 11 月 15 日,DOI:10.1016/j.physb.2016.08.008,WOS:000386815500001 15 Barseghyan, MG,单个量子环中的带内光吸收:静水压力和强激光场效应 OPTICS COMMUNICATIONS 卷:379 页:41-44 出版日期: 2016年11月15日 DOI: 10.1016/j.optcom.2016.05.065, WOS:000378770600008 7 Manaila-Maximean, D.; Cirtoaje,C.;达尼拉,O.; Donescu,D.新型胶体系统:磁铁矿-