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卤化物和硫属化物钙钛矿半导体的不同振动特性及其对光电性能的影响
1 麻省理工学院材料科学与工程系，美国马萨诸塞州剑桥 02139 2 魏茨曼科学研究所化学与生物物理系，以色列雷霍沃特 76100 3 博洛尼亚 INSTM-UdR 工业化学系“Toso Montanari”，意大利博洛尼亚 40129 4 林雪平大学物理、化学和生物系（IFM），瑞典林雪平 SE-581 83。 5 Mork Family 南加州大学化学工程与材料科学系，美国加利福尼亚州洛杉矶 90089 6 魏茨曼科学研究所分子化学与材料科学系，以色列雷霍沃特 76100 7 Ming Hsieh 南加州大学电气与计算机工程系，美国加利福尼亚州洛杉矶 90089 8 南加州大学纳米成像核心卓越中心 (CNI)，美国加利福尼亚州洛杉矶 90089（日期：2024 年 10 月 11 日）
二维过渡金属二硫属化物介导的光驱动 CH 活化
记录版本：该预印本的一个版本于 2024 年 7 月 2 日在《自然通讯》上发表。已发布的版本请参阅 https://doi.org/10.1038/s41467-024-49783-z 。
二维过渡金属二硫属化物中激子动力学的瞬态纳米显微镜
2D 过渡金属二硫属化物的电子和光学特性主要受强激子共振控制。激子动力学在许多微型 2D 光电器件的功能和性能中起着关键作用；然而，纳米级激子行为的测量仍然具有挑战性。据报道，这里使用近场瞬态纳米显微镜探测衍射极限以外的激子动力学。作为概念验证演示，研究了单层和双层 MoS 2 中的激子复合和激子-激子湮没过程。此外，通过访问局部位置的能力，可以解决单层-双层界面附近和 MoS 2 纳米皱纹处有趣的激子动力学。如此纳米级的分辨率凸显了这种瞬态纳米显微镜在激子物理基础研究和功能器件进一步优化方面的潜力。
通过原子层取代调整二维过渡金属磷三硫属化物中的自旋波
摘要 二维 (2D) 范德华过渡金属磷三硫属化物家族由于其固有的 2D 反铁磁性而重新引起了人们的关注，这证明它们是单层极限下自旋电子学和磁子学中前所未有且高度可调的构建块。在此，受 Janus 过渡金属二硫属化物中表现出的原子取代潜能的启发，我们从第一性原理研究了基于 MnPS 3 和 NiPS 3 的硒化 Janus 单层的晶体、电子和磁性结构。此外，我们计算了磁振子色散并进行实时实空间原子动态模拟，以探索自旋波在 MnPS 3 、NiPS 3 、MnPS 1.5 Se 1.5 和 NiPS 1.5 Se 1.5 中的传播。我们的计算预测磁各向异性将大幅增强，并会出现较大的 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用，这是由于 2D Janus 层中诱导的反演对称性破缺所致。这些结果为开发 Janus 2D 过渡金属磷三硫属化物铺平了道路，并凸显了它们在磁子应用方面的潜力。
过渡金属硫属化物基阳极在钾离子混合电容器中的研究进展：综述
混合离子电容器 (HIC) 是一种快速发展的技术，它结合了电池和 SC 的最佳特性，可在长时间内以高速率产生巨大的能量密度。根据之前的研究，这些 HIC 可以提供 60 到 200 W h kg 1 之间的能量（考虑到活性材料的质量），优于传统的 SC，它们的主要强度在 200 到 20 000 W kg 1 之间，大大高于电池。20,21 与锂（0.0017%）相比，钠（Na，2.6%）和钾（K，2.1%）在地壳中储量丰富，使它们成为促进电池发展的有希望的替代品。22,23 此外，K 和 Na 都属于元素周期表中锂之后的同一组，表现出相似的物理化学性质。因此，对 Na + /K + 存储技术的研究正在获得发展势头，为成功的可再生能源存储系统商业化铺平了道路。 24 K + 存储装置之所以受到关注，是因为它们的工作电压比 Na 离子存储装置高，电解质中的离子电导率也更出色。例如，K/K + 氧化还原对的电位为 2.93 V（相对于标准氢电极 (SHE)），低于 Na/Na +
水系可充电多价金属离子电池过渡金属二硫属化物正极材料的最新进展
摘要：可再生能源发电是应对能源消耗快速增长的一种有希望的解决方案。然而，可再生资源（如风能、太阳能和潮汐能）的可用性是不连续和暂时的，这对下一代大型储能装置的生产提出了新的要求。由于成本低、原材料极其丰富、安全性高和环境友好，水系可充电多价金属离子电池（AMMIB）最近引起了广泛关注。然而，一些挑战阻碍了 AMMIB 的发展，包括其电化学稳定性较窄、离子扩散动力学较差以及电极不稳定。过渡金属二硫属化物（TMD）因其独特的化学和物理性质而被广泛研究用于储能装置。层状 TMD 的宽层间距离对于离子扩散和插层来说是一种很有吸引力的特性。本综述重点介绍了 TMD 作为基于多价电荷载体（Zn 2+ 、Mg 2+ 和 Al 3+ ）的水系可充电电池阴极材料的最新进展。通过本综述，重点介绍了高性能 AMMIB 的 TMD 材料的关键方面。此外，还讨论了开发改进型 TMD 的其他建议和策略，以启发新的研究方向。
集成在硫属化物玻璃波导中的石墨烯基偏振无关中红外电吸收调制器
摘要 提出了一种偏振不敏感的石墨烯基中红外光调制器，由SiO 2 /Ge 23 Sb 7 S 70 组成，其中嵌入了两层石墨烯，采用半椭圆布局，以支持具有相同吸收率的横磁 (TM) 和横电 (TE) 偏振模式。偏振无关调制器的关键性能指标是偏振灵敏度损耗 (PSL)。我们器件的波导只支持基本的 TE 和 TM 模式，两种模式之间的 PSL < 0.24 dB。该模型可以提供大于 16 dB 的消光比 (ER) 和小于 1 dB 的插入损耗。工作光谱范围为 2 至 2.4 μm，光学带宽为 400 nm。根据理论计算，3 dB 调制带宽高达 136 GHz。关键词：硫属玻璃，石墨烯，中红外，光调制器，偏振不敏感
单层过渡金属二硫属化物中的应变相关发光和压电性
通过机械变形改变过渡金属二硫属化物光学和电子特性的研究已非常广泛。它们在破裂前能够承受大变形的能力使带隙具有很大的可调谐性，而且，空间变化的应变已被证明可以控制带隙的空间分布并导致载流子漏斗等效应。单层过渡金属二硫属化物表现出显著的压电效应，可以与空间不均匀的应变分布耦合以影响电子和光学行为。我们通过实验和理论研究了结构中光致发光的一个例子，该结构具有与单光子发射器中相似的应变分布，但这里是通过纳米压痕产生的。使用纳米压痕引起的应变的机械模型，我们表明压电效应可以导致电荷密度达到 10 12 e/cm 2
ETMOS：外延过渡金属二硫属化物到宽带隙六方半导体上，用于先进
ETMOS 项目旨在通过分子束外延 (MBE) 和脉冲激光沉积 (PLD) 开发电子级过渡金属二硫属化物 (TMD) 的大面积生长。根据最近关于在六方晶体衬底上生长的 MoS2 外延质量的报告和初步结果，我们将推动这些材料在宽带隙 (WBG) 六方半导体 (SiC、GaN、AlN、AlGaN 合金) 和绝缘蓝宝石上的外延层生长。五个合作伙伴在薄膜生长 (CNRS、SAS)、高级特性和模拟 (CNR、HAS、U-Pa)、加工和电子设备原型 (CNR) 方面拥有互补的技能。将在不同衬底 (Si、蓝宝石、SiC、块状 GaN) 上生长 WBG 半导体模板/薄膜，以完全控制起始材料的特性并制备外延就绪表面，从而实现高质量和均匀的 TMD MBE 和 PLD 生长。沉积范围将从单层 (1L) 到几层 (最多 5) MoS2 和 WSe2，并在直径最大为 100 毫米的晶片上控制亚单层厚度。将开发 MBE 或 PLD 期间的 TMD 替代掺杂，重点是 MoS2 的 p+ 掺杂，这对设备应用具有战略意义。除了生长设施外，ETMOS 联盟还拥有整套形态、结构、化学、光学和电扫描探针表征，有助于在每个生长步骤中实现高质量。将通过专门设计的测试设备研究 TMD 的电性能 (掺杂、迁移率、电阻率等) 以及跨 TMD/WBG 异质结的电流传输。实验将通过生长模拟和 WBG 上 TMD 电子能带结构的从头计算来补充。将制定多尺度表征协议，以将我们的外延 TMD 与使用相同或互补沉积方法的其他小组的结果进行对比。最后，将制造利用 TMDs/WBG 异质结特性的器件原型，包括：(i) 基于 p+-MoS2 与 n-GaN 或 n-SiC 原子突变异质结的带间隧穿二极管和晶体管；(ii) MoS2/GaN 和 MoS2/SiC UV 光电二极管；(iii) 具有 Al(Ga)N/GaN 发射极和 1L TMD 基极的热电子晶体管。开发的材料/工艺的目标是在项目结束时达到 TRL=5。由于 ETMOS 合作伙伴与 SiC 和 GaN 领域的领先工业企业（STMicroelectronics、TopGaN、Lumilog）保持着持续合作，因此来自行业的代表将成为 ETMOS 顾问委员会的成员，为工艺与生产环境的兼容性提供指导。我们的 TMDs 生长活动与常用的 CVD 方法高度互补。我们预计与石墨烯旗舰项目第 1 和第 3 部门的团队将产生强大的协同作用，从而促进欧洲在 TMD 和设备应用大面积增长方面的能力。