基于快速LI +传导固体电解质(例如Li 7 La 3 Zr 2 O 12(LLZO))的抽象全稳态电池(LLZO)提供了对安全,不易燃率和温度耐受能量存储的透视。尽管有希望,但整个电池组件的陶瓷处理即将达到理论能力,并找到处理大规模和低成本电池电池的最佳策略仍然是一个挑战。在这里,我们解决了这些问题,并报告了由Li 4 Ti 5 O 12 / C- Li 6.25 Al 0.25 la 3 Zr 2 O 12 / Metallic Li提供的能力约70 - 75 AH / kg的固态电池电池,且可逆自行车以2.5 a / kg的速率(用于2.5 –1.0 –1.0 v,95 c,95°C)。发现,在固体电解质电极界面处能力增加和LI +转移是谷物及其连通性的紧密嵌入,可以通过细胞制备过程中的等速压力来实现。我们建议,通过确保在电解质电极界面上确保良好的谷物接触,可以在加工过程中进行简单的陶瓷处理,例如加工过程中的施加压力。在野外的石榴石型全稳态电池组件中,证明了
假设:磨蚀性的钢表面表现出复杂的多余物质环境。吸附污染物底物可以减少可用的腐蚀抑制剂的量并降低其效率。了解抑制剂优先吸附的知识。Experiments: The quantitative extent and strength of adsorption of the representative corrosion inhibitor benzotriazole (BTAH) from toluene to particular substrates is given, including corrections for solution self-association, and complemented by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), sum-frequency genera- tion spectroscopy (SFG), and quartz crystal microbalance (QCM)测量。发现:所有底物显示吸附的BTAH层。基于吸附强度,发现优先吸附在钢>钢铁>碳酸钙和石榴石>二氧化硅的顺序中 - 当BTAH有限时,这很重要。然而,有了充足的btah,在等温线的高原区域吸附的量更相关,并且该顺序是碳酸钙和碳酸钙和二氧化硅>铁氧化铁> Garnet> Garnet> Steel。尽管污染物底物耗尽了BTAH浓度,但钢仍应具有完整的BTAH抑制剂单层。这项工作是通过爆破过程进行较大的新型腐蚀抑制剂传递方法的一部分,以防止爆炸和重新粉刷之间的腐蚀。2022作者。由Elsevier Inc.出版这是CC下的开放式访问文章(http://creativecommons.org/licenses/4.0/)。
掺铒GaN(Er:GaN)由于其优于合成石榴石(如Nd:YAG)的物理特性,是固态高能激光器(HEL)新型增益介质的有希望的候选材料。Er:GaN在1.5μm区域发射,该区域对视网膜是安全的并且在空气中具有高透射率。我们报告了对通过氢化物气相外延(HVPE)技术合成的Er:GaN外延层进行的光致发光(PL)研究。HVPE生长的Er:GaN外延层的室温PL光谱在1.5μm和1.0μm波长区域分别分辨出多达11条和7条发射线,这对应于GaN中Er3+从第一(4I13/2)和第二(4I11/2)激发态到基态(4I15/2)的斯塔克能级之间的4f壳层内跃迁。这些跃迁的观测峰值位置使得我们能够构建 Er:GaN 中的详细能级。结果与基于晶体场分析的计算结果非常吻合。精确确定 4 I 11/2、4 I 13/2 和 4 I 15/5 状态下斯塔克能级的详细能级对于实现基于 Er:GaN 的 HEL 至关重要。© 2020 作者。除非另有说明,否则所有文章内容均根据知识共享署名 (CC BY) 许可证获得许可(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。https://doi.org/10.1063/5.0028470
0D 零维 1D 一维 2D 二维 3D 三维 AFM 原子力显微镜 AI 人工智能 AM 增材制造 AMO DOE 先进制造办公室 aPPO 无定形聚环氧丙烷 BES DOE 基础能源科学办公室 BRN 基础研究需求 CAMERA 能源研究应用高级数学中心 CT 计算机断层扫描 DFT 密度泛函理论 DOE 能源部 DPD 耗散粒子动力学 EDS 能量色散 x 射线光谱 EJ 艾焦耳 FEL 自由电子激光器 fs 飞秒 GHG 温室气体 HEDM 高能衍射显微镜 HPC 高性能计算 HTE 高通量实验 iPPO 环氧丙烷等规聚合 IR 红外 LED 发光二极管 Li 锂 MAS 魔角旋转 ML 机器学习 MOF 金属有机骨架 MS 质谱或微秒 NIST 美国国家标准与技术研究所 NOx 氮氧化物 NSLS 美国国家同步加速器光源 PCAST 总统科学技术顾问委员会 PDF 对分布函数 PRD 重点研究方向 ps 皮秒 R&D 研究与开发 s 秒 SAXS 小角度 x 射线散射 SEM 扫描电子显微镜/显微镜 SLM 选择性激光熔化 ssNMR 固态核磁共振 TEM 透射电子显微镜/显微镜 YAG 钇铝石榴石
材料科学 LTPC 2 0 2 3 总接触时数 - 60 先决条件 无 目的 本课程介绍了快速发展的材料科学领域的几个先进概念和主题。学生有望对该主题有所了解,并获得有关所需工程应用的材料选择和操作的科学理解。教学目标 1. 对先进材料、它们的功能和特性在技术应用方面获得基本的了解 2. 强调材料选择在设计过程中的重要性 3. 了解生物材料的主要类别及其在现代医学中的功能 4. 熟悉纳米科学和技术的新概念 5. 让学生掌握仪器、测量、数据采集、解释和分析的基础知识 单元 I — 电子和光子材料(6 小时) 电子材料:费米能量和费米-狄拉克分布函数-本征和非本征半导体中费米能级随温度的变化-霍尔效应-稀磁半导体(DMS)及其应用 超导材料:常温和高温超导-应用。 光子材料:LED — LCD - 光电导材料 - 光探测器 - 光子晶体及应用 - 非线性光学材料及其应用的基本思想。第二单元 — 磁性和电介质材料(6 小时)磁性材料:基于自旋的磁性材料分类 - 硬磁材料和软磁材料 - 铁氧体、石榴石和磁铅石 - 磁泡及其应用 - 磁性薄膜 - 自旋电子学和器件(巨磁阻、隧道磁阻和庞磁阻)。
我们从理论和实验上研究了由具有 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用的倾斜反铁磁体共振引起的自旋泵浦信号,并证明它们可以产生易于观察的逆自旋霍尔电压。使用双层赤铁矿/重金属作为模型系统,我们在室温下测量反铁磁共振和相关的逆自旋霍尔电压,其值与共线反铁磁体一样大。正如对相干自旋泵浦的预期,我们观察到逆自旋霍尔电压的符号提供了有关模式手性的直接信息,这是通过比较赤铁矿、氧化铬和亚铁磁体钇铁石榴石推断出来的。我们的研究结果通过对具有低阻尼和倾斜矩的反铁磁体进行功能化,开辟了产生和检测太赫兹频率自旋电流的新方法。当代自旋电子学利用电子自旋进行信息处理和微电子学,主要基于铁磁器件架构。从提高数据处理速度和缩小片上信息处理规模的长远发展来看 [1],反铁磁体自旋电子学是一个很有前途的途径 [2]。与铁磁体相比,反铁磁体的关键优势在于它们的共振频率通过子晶格的交换耦合得到增强,因此通常在太赫兹范围内 [2,3]。然而,在补偿反铁磁体中,净矩的缺失严重阻碍了对其超快动力学的简单获取,尤其是在薄膜中,以及基于超快反铁磁体的器件的开发 [4,5]。因此,界面自旋输运现象可以为反铁磁体中的自旋弛豫过程和自旋动力学提供新的见解 [5–8]。
嵌入绝缘固态基质中的稀土 (RE) 离子为量子计算和量子信息处理提供了一个有趣的平台。稀土离子的核自旋和电子晶体场 (CF) 能级可用于存储和操纵量子态。由于稀土离子量子态的相干时间较长,它们非常适合实现量子比特。最近已证明,失相时间范围从 CF 态之间的电子跃迁的 100 µ s [1] 到核跃迁的 1.3 s [2],甚至通过使用动态解耦 [3] 可长达 6 小时。此外,通过检测钇铝石榴石 (YAG) [4, 5]、钒酸钇 (YVO) [6] 和硅酸钇 (YSO) [7–9] 发射的光子,已经证明了读出单自旋态的可能性,这使得此类稀土离子系统成为量子技术的有希望的平台。一些稀土离子在电信使用的频率范围内表现出 CF 跃迁,这使得它们非常适合用作量子中继器 [10, 11]。以前利用稀土离子进行量子计算的方案提出利用 CF 态的电偶极相互作用,建议通过间接偶极阻塞效应实现 CNOT 门 [12–14]。在该方案中,来自控制量子位的偶极场会使目标量子位的跃迁频率发生偏移。这被用来实现具有脉冲序列的 CNOT 门,只有当控制位处于逻辑 1 态时,该门才有效。这里我们提出了一种基于磁偶极相互作用的更快的两量子比特门,该门的灵感来自文献 [15] 中利用硅中的磷供体实现的两量子比特门,类似于金刚石中氮空位中心的混合电子和核自旋方案 [16]。我们在图 1 中展示了基本原理,并在图 2 中展示了相关能量尺度的基础层次。
托比亚斯·鲍姆加特纳 1 |马尔卡雷尼奥 2,3 |罗德里戈·罗卡莫拉 4 |弗朗西斯卡·比苏利 5 |安东内拉·博尼 5 |巴西米兰 6 |奥德雷·霍拉克 7 |达娜粉笔 8 |克里斯蒂娜·佩雷拉 9 |伦佐·格里尼 10 |维多利亚圣安东尼奥-阿尔塞 2,11 |安德烈亚斯·舒尔茨-博纳赫格 11 | Sameer M. Zuberi 12 | Tove Hallbook 13 |雷塔·卡尔维宁 14 |列文拉盖 15 |西尔维·阮 16 |索菲亚金塔斯 17 |安娜·弗兰科 17 | J.海伦克罗斯 18 |马修沃克 19 |亚历克西斯·阿尔齐马诺格鲁 2,20 |西尔万·莱姆斯 21 | Tiziana 石榴石 22 |劳拉·卡纳福利亚 23 | Cecilie Johannessen 地标 24 |阿琼森 25 |罗希尼·拉蒂哈利 26 |里玛·纳波特 27 |埃琳娜·塔塔拉 28 |曼努埃拉桑托斯 29 |鲁伊·兰格尔 29 |帕维尔·克尔塞克 30 |彼得·马鲁西奇 30 |尼古拉镜子 31 |选择 PJ Brown 32 |帕特里夏·斯迈耶斯 33 |维森特·维拉纽瓦 33 |卡塔日娜·科图尔斯卡 34 |雷納西涌浪 1
锂离子固态导体固态化学博士职位 100%,苏黎世,临时 功能无机材料组(KovalenkoLab)有一个博士职位。 职位描述 具有优异锂离子电导率的材料是推动电化学储能技术发展所必需的,例如用于便携式和移动应用的技术。在所研究的大量固体锂电解质材料中,设计具有高电化学稳定电压窗口的快速锂超离子导体仍然是一个巨大的挑战。最近,石榴石家族的锂固体电解质,如 Li 7 La 3 Zr 2 O 12 (LLZO),引起了研究界的关注,在室温下高达 1 mS cm −1 的高锂离子电导率下,表现出 0 至 6 V vs. Li + /Li 的显着电化学操作窗口。这个博士项目是一个激动人心的机会,可以探索新的 LLZO 锂离子导电无机陶瓷,了解锂的扩散途径,并深入表征它们与金属锂的化学和电化学兼容性。该项目将重点了解与新型 LLZO 化学结构方面相关的电荷传输机制,并开发合成 LLZO 的新化学方法。该项目本质上是多学科的,弥合了固态化学、纳米材料化学和电化学储能之间的差距,从而营造了一个高度激励的研究环境。职责/职位描述 - 研究 LLZO/Li 界面上锂的电化学电镀/剥离机制 - 开发基于 Li 7 La 3 Zr 2 O 12 的混合锂离子和电子传导的新型陶瓷电解质 - 准备同行评审的出版物并在国际会议上展示结果 您的个人资料 候选人应最近以优异的成绩获得化学、物理或工程学硕士学位。候选人应具有电化学储能方面的强大实验背景,并具有出色的固态化学知识。全固态锂离子电池方面的经验将是有益的。感兴趣吗?申请材料包括一封动机信、一份简历、2-3 封推荐信(最好由推荐人发送)、成绩单和任何其他相关文件,请发送至:Kostiantyn Kravchyk 博士(kravchyk@inorg.chem.ethz.ch)和 Maksym Kovalenko 教授(mvkovalenko@ethz.ch)。
自旋电子学领域的进步为技术提供了巨大的资源,使其在经典信息处理(如数据存储)的多个方面得到发展。现在,研究自旋电子学中尚未被广泛探索的量子信息途径至关重要。腔光磁学是一个新兴领域,它描述了磁振子与腔内电磁驻波的相互作用 [1,2]。磁振子与微波 (MW) 光子强烈相互作用,从而使得经典和量子信息处理和存储应用成为可能,这些应用具有相干操控的磁振子以及通信(光纤)和处理(超导量子比特)单元之间的上/下量子转换器 [3,4]。在本次演讲中,我们将从理论上探索经典和量子范围内微波腔中铁磁体的非线性,并评估量子信息的资源,即涨落压缩和二分纠缠 [5]。当包含所有其他磁振子模式时,我们使用非谐振子(Duffing)模型的(半)经典和量子分析对 Kittel 模式的稳态相空间进行分类。随后,我们计算了可蒸馏纠缠的非零界限,以及稳定态下混合磁振子模式二分配置的形成纠缠。在现实条件下,使用钇铁石榴石样品,可以在两个不同的光通道中通过实验获得预测的磁振子纠缠。[1] X. Zhang、C.-L. Zou、L. Jiang 和 HX Tang,Phys. Rev. Lett. 113, 156401 (2014)。[2] Y. Tabuchi、S. Ishino、T. Ishikawa、R. Yamazaki、K. Usami 和 Y. Nakamura,Phys. Rev. Lett. 113, 083603 (2014)。 [3] A. Osada、R. Hisatomi、A. Noguchi、Y. Tabuchi、R. Yamazaki、K. Usami、M. Sadgrove、R. Yalla、M. Nomura 和 Y. Nakamura,物理学家。莱特牧师。 116, 223601 (2016)。 [4] Y. Tabuchi、S. Ishino、A. Noguchi、T. Ishikawa、R. Yamazaki、K. Usami 和 Y. Nakamura,科学 349, 405 (2015)。 [5] M. Elyasi,YM Blanter,GEW Bauer,物理学家。修订版 B 101 (5), 054402 (2020)。
