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基于石墨烯和独立单晶 BaTiO3 的超薄压电谐振器
5G 滤波器。[1] 特别是，独立薄膜体声波谐振器 (FBAR) 已被广泛用作 5G 频段的首选滤波器技术。FBAR 滤波器由夹在电极之间的压电材料薄膜组成，其呈电容器形状，悬浮在腔体上方。最先进的 FBAR 滤波器的厚度需要减小以满足不断增加的电信通信频率的要求，因为谐振频率与厚度成反比。然而，缩小当前设备几何形状具有挑战性，这不仅是因为制造这种超薄悬浮异质结构的复杂性，还因为多晶陶瓷的压电性能 [2,3] 和击穿电压会降低。[4,5] 此外，实现具有足够高电导率和低质量的纳米厚度均匀电极变得越来越困难。在这里，我们研究了独立的结晶复合氧化物作为替代材料平台，它可以减轻上述一些缺点并提高谐振滤波器的性能。众所周知，单晶比多晶具有更大的电介质击穿电压 [6]，而 BTO 和 PbZr x Ti 1 − x O 3 (PZT) 等材料比常用的 AlN 具有更高的压电系数，因此可以在薄膜形式下处理更高的电压和功率密度。此外，超薄独立形式的单晶复合氧化物具有机械强度 [7]，可承受高达 8% 的大应变，[8–10] 具有足够的柔韧性以允许较大的曲率 [11]，并且已经被证明是可行的纳米机械谐振器。 [12–14] 同时，电极也需要缩小尺寸，以支持 5G 和 6G 应用的高 GHz 频率。在这方面，石墨烯是一种理想的电极材料。石墨烯可将电传导至单原子层，[15] 具有超高迁移率，[16,17] 机械强度高，[18,19] 能够承受大应变 [20]，并且已证明可支持高达 300 GHz 的工作频率。[21] 因此，石墨烯在各种纳米机电系统 (NEMS) 应用中的使用已得到广泛探索。[22–29]
通过表面碳化学剪裁超薄钴的磁各向异性
操纵磁各向异性的能力对于磁传感和存储工具至关重要。表面碳物种是金属氧化物和高贵金属上限层的成本效益替代品，从而在超薄铁磁性磁性纤维中诱导垂直磁各向异性。在这里，在碳一氧化碳（CO），分散的碳和石墨烯的吸附后修饰了几层厚的CO薄膜中的磁性的不同机制。使用化学和磁灵敏度使用X射线显微镜，在表面碳的积累期间，监测了面向面向非平面自旋的重新定向转变，直至形成石墨烯。互补的磁光测量结果显示，在CO上分散的碳在室温下显示出弱垂直磁各向异性（PMA），而石墨烯覆盖的钴表现出显着的平面外胁迫型。密度功能理论（DFT）计算表明，从CO/CO到C/CO再到石墨烯/CO，磁晶和磁静脉各向异性的组合促进了平面外磁化。各向异性能量弱依赖于碳化物物种覆盖率。相反，碳化学状态从碳化物到石墨的演变伴随着由磁各向异性能量控制的特征域大小的指数增加。除了对碳 - 铁磁铁界面提供基本了解之外，本研究还提出了一种可持续的方法，可在超薄铁磁性磁铁中调整磁各向异性。
标题：超薄水稳定的金属有机框架膜
摘要：由于富含孔隙和均匀的孔径，金属有机框架（MOF）具有与其他材料相比，具有明显的优势，以实现精确和快速的膜分离。但是，实现超薄水稳定的MOFS膜仍然是一个巨大的挑战。在这里，我们首先报告了二维（2D）单层铝四铝 - （4-羧基苯基）卟啉框架（称为Al-Mof）纳米片的成功去角质。超薄水稳定的al-mof膜是通过使用去角质的纳米片作为构建块来组装的。在达到2.2 mol m -2 h -1 bar -1的水通量时，获得的2D Al -MOF层状膜在研究的无机离子时表现出近100％的排斥率。模拟结果证实了al-mof纳米片域的固有纳米孔域离子/水分离，垂直对齐的孔径通道是水分子的主要传输途径。
石墨烯超薄鼓高效蜂窝吸声体
原子级厚度的石墨烯片本质上具有无与伦比的面内刚度，但在机械驱动下会表现出较大的面外变形，[1,2] 从而表现出丰富迷人的振动特性，可在纳米机械装置中实现重要的新兴应用，例如超灵敏质量传感器[3–5]、宽带扬声器[6]和振荡器[7]。超薄石墨烯片有望成为制造效率极高的良好吸声器的理想候选材料。原则上，石墨烯的强谐振效应可以有效地耗散声音振动并减缓其传播，特别是对于低频声音。为了实现高吸声效果，膜的受迫谐振已用于超薄超表面谐振器[8–10]、装饰膜谐振器[11,12]、超材料[13,14]和微穿孔板。 [15–18] 该机制正在取代传统材料孔隙中摩擦阻尼和波速的线性响应，[11] 克服受限的低频声衰减。 对于厚度限制，具有非线性阻尼行为的石墨烯薄片 [19] 可以合理利用，实现吸声的新突破，以满足人类听力健康、芯片和建筑设计中越来越高的声学防护要求。 [20]
超薄3D印刷氧化铝晶格结构的烧结行为
抽象的陶瓷立体光刻或增值税光聚合是一个过程，允许制造具有高度复杂形状的陶瓷物体。晶格结构与高级优化拓扑工具一起使用，用于设计具有优化机械电阻的可打印轻质形状。如果这些晶格结构的机械电阻在聚合物状态下得到很好的控制，则在烧结阶段的高温下它们可以严重变形。应确定烧结过程中晶格结构的变形敏感性在概念阶段包括此方面。晶格的有限元（fem）烧结是一个有趣的解决方案，可以在数值上预测晶格的变形敏感性并确定其最小壁厚。这需要确定印刷绿色标本的烧结行为，并考虑到烧结各向异性，这涉及层之间的耐药性较弱。在这项研究中，烧结行为首先由多轴扩张法确定，并通过分析建模，然后通过FEM方法进行模拟。之后，进行了具有不同壁厚厚度的晶格的烧结模拟。这允许测试每个晶格壁厚的模拟工具可预测性，并比较其在高温下的变形灵敏度。
将超薄芯片嵌入高柔韧性、感光性阻焊剂中
摘要：本文介绍了一种将超薄硅芯片嵌入机械柔性阻焊层中并通过喷墨打印实现电接触的方法。将感光阻焊层通过保形喷涂涂覆到具有菊花链布局的环氧粘合超薄芯片上。使用紫外线直接曝光的光刻技术打开接触垫。实现了直径为 90 µ m 和边长为 130 µ m 的圆形和矩形开口。喷墨打印含有纳米银和金的商用油墨，以在菊花链结构之间形成导电轨道。应用了不同数量的油墨层。通过针探测来表征轨道电阻。银油墨仅在多层和 90 µ m 开口时才显示低电阻，而金油墨在至少两层印刷层时表现出个位数 Ω 范围内的低电阻。
利用超薄硅像素探测器实现皮秒计时
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/62/CERN_LHC_Proton_Source.JPG https://cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2015/05/cern-lhc-aerial.jpg H t tp://sites.uci.edu/energyobserver/files/2012/11/lhc-aerial.jpg
物理学家在新的超薄材料中发现电子的意外晶体
他们还发现了另一个不寻常的电子现象：整数量子异常霍尔在多种电子密度中的效应。分数量子异常霍尔效应被认为是在电子“液体”相中出现的，类似于水。相比之下，团队现在观察到的新状态可以解释为电子“固体”阶段 - 与电子“冰”的形成相互作用 - 当系统的电压在超低温度下仔细调谐时，该状态也可以与分数量子异常的霍尔同存。
超薄金属纳米腔中等离子体诱导的光学磁性
摘要最近，由于在光学超材料，超敏感的等离激元纳米量学学，增强的非线性谐波产生等方面的吸引人的应用，血浆诱导的光学磁化吸引了人们对纳米光子学和等离子间学的研究兴趣。据我们所知，在这里，我们在实验和理论上首次观察到在超薄等离子体型纳米腔内的平面内磁性偶极共振，由二氧化硅涂层的金纳米球二聚体组成，并偶联到金薄膜。结合了多极膨胀和全波数值模拟，我们揭示了磁共振是由围绕球体二聚体和金膜包含的纳米厚的三角形区域循环的位移电流环引起的，从而导致腔隙间隙中的磁场强度极大地增强了磁场强度。在单粒子水平上使用极化分辨的深色场成像和光谱法，我们明确地“可视化”了诱导磁性模式的光谱响应和辐射极化，其特征与电偶极共振截然不同。我们进一步发现，磁共振频率高度取决于腔间隙厚度和纳米圈尺寸，从而可以直接从可见光到近红外区域进行简单的谐振调整，从而为磁共振增强的新途径增强了非线性光学光学和手性光学。
超薄单晶金中的超快热载流子动力学
光电探测、光化学、活性超材料和超表面等应用需要从根本上理解金属纳米系统中的超快非热和热电子过程。低损耗单晶金的合成和研究最近取得了重大进展，为其在超薄纳米光子结构中的应用开辟了机会。在这里，我们揭示了单晶和多晶超薄（厚度低至 10 纳米）金膜之间热电子热化动力学的根本差异。弱激发和强激发状态的比较展示了中观金中热化和非热化电子动力学之间违反直觉的独特相互作用，以及 X 点带间跃迁对带内电子弛豫的重要影响。我们还通过实验证明了热电子转移到基底中以及基底热性质对超薄膜中电子-电子和电子-声子散射的影响。测量到单晶金向 TiO 2 的热电子注入效率接近 9%，接近理论极限。这些实验和建模结果揭示了结晶度和界面对众多应用中重要的微观电子过程的重要作用。