摘要:已证明介电纳米孔量可以避免与等离子装置相关的重型光损耗。但是,他们患有较少的共鸣。通过构建介电和金属材料的混合系统,可以保留低损失,同时实现更强的模式约束。在这里,我们使用高折射率多层透射金属二烷核酸WS 2在黄金上剥落,以制造并光学地表征杂交纳米天然基因的基因系统。我们在实验上观察了MIE共振,Fabry- perot模式和表面等离子体 - 果的杂种,从纳米antennas启动到底物。我们测量了杂交MIE-等离激元(MP)模式的实验质量因子,高达二氧化硅上纳米antennans中标准MIE共振的33倍。然后,我们调整纳米antena几何形状,以观察超级腔模式的特征,在实验中进一步增加了Q系数超过260。我们表明,在连续体中,这种准结合的状态是由于MIE共振与Fabry- perot质量模式在高阶Anapole条件附近的强烈耦合而产生的。我们进一步模拟了WS 2纳米antennas在黄金上,中间有5 nm厚的HBN垫片。通过将偶极子放置在该垫片中,我们计算出超过10 7的整体光提取增强,这是由于入射光的强,次波长限制引起的,Purcell因子超过700,并且发射光的高方向性高达50%。因此,我们表明多层TMD可用于实现简单制作的,混合的介电介质 - 现金纳米量纳米局部设备,允许访问高Q,强限制的MP共振,以及在TMD-金差距中发射器的大量增强。关键字:范德华材料,过渡金属二盐元化,纳米素化学,mie-等离激元共振,强耦合,连续体的结合状态,purcell Enhancement
Phuong Vuong,Suresh Sundaram,Vishnu Ottapilakkal,Gilles Patriarche,Ludovic Largeau等。蓝宝石底物方向对III-硝酸盐的范德华外观对2D六边形硝酸硼的影响:对光电设备的影响。ACS应用的纳米材料,2022,5(1),pp.791-800。10.1021/acsanm.1c03481。hal-04460183
稿件的所有计算资源均可在 Git 存储库 [1] 和相关数据文件 [2] 中找到。其中包括用于生成输入文件、运行计算、处理和分析数据以及生成图形的脚本。文件组织在存储库中的 README.md 文件中描述。所有 DFT 计算均使用 FHI-aims [3] 完成,其使用原子中心基组和数值径向部分。我们使用严格的默认基组和网格设置,这可确保本文研究的范德华 (vdW) 体系的结合能数值收敛到 0.1 kcal/mol。MBD 计算借助于集成到 FHI-aims 中的 Libmbd 库 [4] 执行,并且可使用当前开发版本在 FHI-aims 中直接执行 MBD-NL 计算。我们目前的实现不包括函数导数δαVV'[n]/δn,因此本文在自洽PBE密度上评估MBD-NL,而导数的实现仍在进行中。重要的是,已发现由范德华相互作用引起的电子密度变化对相互作用能和核力的影响可忽略不计[5]。S66、X23和S12L集的PBE、PBE0和VV10能量取自[6],其使用与本文相同的数值设置。对于分子晶体,所有DFT和MBD计算均使用逆空间中密度至少为0.8˚A的k点网格。对于硬固体,我们使用了[7]中的k点密度。所有分子和晶体几何形状均直接取自各自的基准集,未进行任何松弛。表 I 报告了 MBD-NL、MBD@rsSCS 和 VV10 与 PBE 和 PBE0 函数结合对一组有机分子晶体(X23,[11])、一组超分子复合物(S12L,[12])和一组 26 种层状材料(称为“26”,[10])的性能。在标准范德华数据集中,S12L 是唯一一个 MBD-NL 与 PBE 和 PBE0 函数结合时实现不同性能的数据集。这主要是因为 PBE 与 π – π 复合物的结合力比 PBE0 略强。对于大型 π – π 复合物,半局部 DFT 和长程范德华模型之间的适当平衡尚不清楚 [6]。在“26”集中,MBD@rsSCS 哈密顿量对 26 种化合物中的 20 种具有负特征值。然而,为了获得有限能量,我们使用了 Gould 等人提出的特征值重标度 [9]。图 1 比较了由 PBE-NL 计算的混合有机/无机界面的结合能曲线以及 Ruiz 等人的 MBD@rsSCS 和 TS 方法的表面变体 [13]。表 II 列出了 DFT+MBD 的时序示例
量子自旋霍尔绝缘体的特征在于二维 (2D) 内部的带隙和螺旋状一维边缘态 1 – 3。在螺旋边缘态中诱导超导可产生一维拓扑超导体,拓扑超导体是许多拓扑量子计算提案的核心,是一种备受追捧的物质状态 4。在本研究中,我们通过将单层 1T ′ -WTe 2(量子自旋霍尔绝缘体 1 – 3)放置在范德华超导体 NbSe 2 上,报告了范德华异质结构中超导性和量子自旋霍尔边缘态的共存。使用扫描隧道显微镜和光谱 (STM/STS),我们证明 WTe 2 单层由于底层超导体而表现出邻近诱导的超导间隙,并且量子自旋霍尔边缘态的光谱特征保持不变。综上所述,这些观察为 WTe 2 中量子自旋霍尔边缘态的邻近诱导超导提供了确凿证据,这是在这种范德华材料平台上实现一维拓扑超导和马约拉纳束缚态的关键一步。当代人们对拓扑超导体的兴趣是由其无间隙边界激发的潜在应用驱动的,这些激发被认为是具有非阿贝尔统计特性的突发马约拉纳准粒子 5 – 8 。实现拓扑超导的一条途径是实现本征无自旋 p 波超导体 9 。一个强有力的替代方法是使用传统的 s 波超导体通过超导邻近效应在拓扑非平凡状态下诱导库珀配对,从而产生有效的 p 波配对 10 。这种方法最近已被用于在超导衬底上生长的外延三维拓扑绝缘体膜中设计二维(2D)拓扑超导11,12,和通过在埋置外延半导体量子阱中接近二维量子自旋霍尔系统设计一维拓扑超导13,14。虽然这些演示标志着重要的里程碑,但在范德华材料平台上探索拓扑超导具有明显的优势。使用分层二维材料可以使二维量子自旋霍尔边缘在垂直异质结构中接近,从而绕过横向接近效应几何的长度限制。此外,表面和边缘易于进行表面探针探测,从而可以检测和基础研究一维拓扑超导态的特征。本征量子自旋霍尔态已在 1T ′ -WTe 2 单层中得到实验证明(参考文献 1 - 3、15 - 17),这与早期的理论预测 18 一致。
摘要二维原子晶体(2DAC)和范德华异质结构(VDWH)启发了一种无键的方法,用于构建除传统外观外观方法以外的异质结构。本演讲始于对范德华(VDW)相互作用的早期探索,以将不同的材料与原始电子界面整合在一起。我将重点关注我们最近在合成和探索各种各样的VDW超级晶格(VDWSL)家族方面的进步,该家族由2DACS的交替层和具有可自定义的化学化学组合物和结构基序的自组装分子层组成。i将强调这些分子中间层如何定制2DAC的电子和光学特性,并特别强调手性分子互晶的超晶格超晶格,这些超晶格超晶格表现出强大的手性诱导的自旋选择性和吸引人的手性超导性。使用多功能分子设计和模块化装配策略,2D分子VDWSL为量身定制电子,光学和量子性能提供了无限的机会,为新兴技术创建了丰富的平台。
A,B:Trigonelline和Dioxane停靠在TGFβ3上。Trigonelline -TGFβ3复合物用两个氢键,两个烷基键,一个盐桥和范德华稳定。它们的ΔG能量高于二恶烷-TGFβ3复合物。c,d:与Gli2结合的三角烷和二恶英。三角烯素用两个氢键和五个具有亲和力结合的烷基键为-4.9kcal/mol,而
螺旋自旋结构是磁性诱导的手性的表达式,纠缠了材料1-4中的偶极和磁性。最近发现的螺旋范德华多表情到超薄限制,在二维5,6中提高了大手性磁电相关的前景。但是,到目前为止,这些耦合的确切性质和大小尚不清楚。在这里,我们对exfoliated van der waals多效率的对映射结构域的动力学磁电耦合进行精确测量。我们使用集体电磁模式在共振中评估了这种相互作用,并使用超快光学探针套件捕获了其振荡对材料偶极和磁性阶的影响。我们的数据显示,在Terahertz频率上具有巨大的自然光活性,其特征在于电化和磁化成分之间的正交调制。第一原理的计算进一步表明,这些手性耦合源于非共线自旋纹理与相对论自旋 - 轨相互作用之间的协同作用,从而使晶格介导的效应具有实质性增强。我们的发现突出了相互交织的订单的潜力,使其在二维极限内启用独特的功能,并为以Terahertz速度运行的范德华磁电机设备的开发铺平了道路。
摘要:人工设计的2D材料为热管理提供独特的物理特性,超过了天然发生的材料。在此,使用范德华的外观外观,我们证明了基于原子上薄的晶格不匹配的BI 2 SE 3/MOSE 2超晶格2级超晶格和石墨烯/PDSE 2异质结构来设计极限绝缘超材料的能力W/MK)在室温下,与无定形材料相当。使用频率域的热疗法和低频率拉曼光谱获得的实验数据,并由紧密结合的声子计算支持,揭示了晶格不匹配,声子接口散射,尺寸效应,温度效应,温度效应,温度效应,温度和界面热电阻对跨平面热量散热,对不同的热传输和不同的热量的作用。我们的发现提供了有关新兴合成和热表征方法的基本见解,并为开发具有量身定制的热运输特性的不同物质材料的大面积杂源范德华膜的发展提供了宝贵的指导。关键字:声子传输,导热率,频域热素融合BI 2 SE 3/MOSE 2,石墨烯/PDSE 2 T
热力学基本原理、相共存、吉布斯相律和相图 理想气体状态方程和范德华理论的扩展 朗道理论和振动原理(金兹堡-朗道) 理想气体、晶格气体的统计理论和气体与固体合金热力学性质的常规溶液理论。 应力张量的统计力学:维里尔公式 量子谐振子的统计和固体的比热 自旋统计:顺磁性和铁磁性,铁磁性的平均场近似
扭转二维范德华磁体可以形成和控制不同的自旋纹理,如 skyrmion 或磁畴。除了旋转角度之外,还可以通过增加形成扭转范德华异质结构的磁层数量来设计不同的自旋反转过程。在这里,A 型反铁磁体 CrSBr 的原始单层和双层被视为构建块。通过将这些单元旋转 90 度,可以制造对称(单层/单层和双层/双层)和不对称(单层/双层)异质结构。磁输运特性显示出磁滞的出现,这在很大程度上取决于施加磁场的大小和方向,不仅由扭转角度决定,还由形成堆栈的层数决定。这种高可调性允许在零场下切换易失性和非易失性磁存储器,并根据需要控制在负场或正场值下突然磁反转过程的出现。根据微磁模拟的支持,基于层中发生的不同自旋切换过程合理化了现象学。结果强调了扭转角和层数的组合是设计扭转磁体中自旋切换反转的关键要素,这对于自旋电子器件的小型化和实现新型自旋纹理很有意义。