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二維材料領域的「新大陸」- 範德瓦爾斯異質結
不同二維材料人工組裝起來,可以實現單個材料所不具備的新性質清華大學物理系周樹雲研究組利用角分辨光電子譜,首次直接探測到經典範德瓦爾斯異質結——石墨烯/氮化硼——的能帶調製,發現了由於超晶格周期勢調製導致的次級狄拉克錐和由空間反演對稱性破缺導致的能隙。
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進展 | 二維材料及異質結的高通量計算取得重要進展
因此,探索具有優異性能的新型二維功能材料、研究其新奇物性並構築基於二維材料的新原理器件,對二維材料的實際應用具有重要意義。通過尋找兩個具有特定能帶帶邊結構的二維(通常是拓撲平庸的)磁性半導體化合物的組合,使得它們形成具有拓撲非平庸能帶結構的III型異質結(圖3)。
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進展|二維材料及異質結的高通量計算取得重要進展
因此,探索具有優異性能的新型二維功能材料、研究其新奇物性並構築基於二維材料的新原理器件,對二維材料的實際應用具有重要意義。本工作中結構模型演化分析結合大數據材料挖掘的方式,極大地提高了二維負泊松比材料的探索效率,為研究具有優異力學性質的二維材料提供了有價值的參考。該工作近期發表在npj Computational Materials 6, 154(2020)上。
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數據驅動具有負泊松比二維材料及具有量子反常霍爾效應二維材料異質結的高通量計算研究獲進展
尋找新材料、新結構和新原理器件是推動信息化器件進一步發展的關鍵。近年來,二維材料由於僅有單個或幾個原子層厚度,量子效應凸顯,呈現出許多區別於傳統三維材料的新奇物性和卓越性能,有望成為新原理型光、電、磁等器件的核心材料。因此,探索具有優異性能的新型二維功能材料、研究其新奇物性並構築基於二維材料的新原理器件,對二維材料的實際應用具有重要意義。
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負泊松比二維材料及量子反常霍爾效應異質結的高通量計算研究獲進展
研究人員設計出正方形晶格結構在應力下的演化模型,通過分析二維平面結構和起伏結構在應力下可能的演化過程,提出一個能夠使材料產生負泊松比的機制,即材料具有起伏結構,且次近鄰原子間相互作用較弱(圖1)。研究中結構模型演化分析結合大數據材料挖掘的方式,提高了二維負泊松比材料的探索效率,為研究具有優異力學性質的二維材料提供了有價值的參考。相關研究成果發表在npj Computational Materials, 6, 154 (2020)上。
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...驅動具有負泊松比二維材料及具有量子反常霍爾效應二維材料異質...
研究人員設計出正方形晶格結構在應力下的演化模型,通過分析二維平面結構和起伏結構在應力下可能的演化過程,提出一個能夠使材料產生負泊松比的機制,即材料具有起伏結構,且次近鄰原子間相互作用較弱(圖1)。研究中結構模型演化分析結合大數據材料挖掘的方式,提高了二維負泊松比材料的探索效率,為研究具有優異力學性質的二維材料提供了有價值的參考。相關研究成果發表在npj Computational Materials, 6, 154 (2020)上。
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物理所在二維原子晶體異質結的構築及物性研究中取得進展
石墨烯,作為二維原子晶體材料的經典代表,由於其獨特的電子和物理性質,自2004年從其母體石墨中剝離以來,短短幾年間成為舉世矚目的研究熱點,引發了世界範圍內對新型二維晶體材料的探索和研究熱潮。最近的理論研究表明,通過研究拓撲絕緣體和(s波)超導體的異質疊層結構,極有可能觀測到馬約拉納(Majorana)費米粒子,這一粒子有望在拓撲量子計算中形成穩定的量子比特,使得高效的拓撲量子計算機成為可能,因此設計和構建這種疊層結構具有非常重要的科學價值和應用前景。針對這方面的研究,高質量材料的製備是其關鍵和基礎,如何獲得這種不同性質材料的異質疊層結構並實現對其物性的測量,非常具有挑戰性。
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數據驅動具有負泊松比二維材料及具有量子反常霍爾效應二維材料...
尋找新材料、新結構和新原理器件是推動信息化器件進一步發展的關鍵。近年來,二維材料由於僅有單個或幾個原子層厚度,量子效應凸顯,呈現出許多區別於傳統三維材料的新奇物性和卓越性能,有望成為新原理型光、電、磁等器件的核心材料。因此,探索具有優異性能的新型二維功能材料、研究其新奇物性並構築基於二維材料的新原理器件,對二維材料的實際應用具有重要意義。
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二維材料異質結構光電器件研究取得進展
近年來,新興的二維層狀半導體材料因其可通過厚度變化調控能帶結構,同時通過獨特的範德瓦耳斯結構實現靈活的異質集成功能設計、構築高效率的光伏單元,而成為當前的研究熱點。其中的關鍵科學問題是如何有效控制自發輻射損失,從而提高光伏單元的光吸收效率。此外,基於二維材料異質結光伏單元的效率極限及其相比於傳統半導體光伏結構是否有優勢尚不明確。
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進展|普適性機械解理技術製備大面積二維材料
近十多年來,機械解理技術已被廣泛應用於製備各種高質量的二維材料。石墨烯、MoS2以及單層高溫超導材料Bi2212等諸多材料的本徵物理性質,都是在機械解理的樣品上觀察到。在異質結和轉角石墨烯等人造晶體中,機械解理的樣品也同樣展現出獨特的優勢。機械解理的樣品與基底相互作用弱,製備過程相對簡單,樣品質量高,這些優勢使得該方法在二維材料研究中獲得了極大的成功。
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第三類存儲技術誕生,二維材料的新異質結構
4.10日,相關工作以《用於準非易失應用的範德瓦爾斯結構半浮柵存儲》為題在線發表於《自然·納米技術》。如果將這一技術應用到現有的電腦內存,在較高存儲速度和較長保存時間的條件下,就無需高頻刷新,這對降低能耗具有至關重要的意義。 據周鵬介紹,「這項研究創新性地選擇了多重二維材料堆疊構成了半浮柵結構電晶體:二硫化鉬、二硒化鎢、二硫化鉿分別用於開關電荷輸運和儲存,氮化硼作為隧穿層,製成階梯能谷結構的範德瓦爾斯異質結。」他表示,選擇這幾種二維材料,將充分發揮二維材料的豐富能帶特性。
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npj: MoS2-範德華異質結—催化析氫新高度
2019-04-04 11:09:17 來源: 知社學術圈 舉報 為將來基於範德華異質結的析氫反應研究和開發提供新的思路
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.: 普適性機械解理技術引領二維材料研究新熱潮
製備高質量的二維材料,特別是原子層量級的超薄材料,是開展本徵物性研究和探索新現象的基礎。隨著研究的深入,多種二維材料的製備手段逐漸發展起來,包括化學氣相沉積法(CVD),分子束外延法(MBE)、液相剝離法和機械解理法等。
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段曦東:二維材料淘金者
2017年,Science上刊登了一篇論文《二維異質結、多異質結、超晶格的通用製備》,為二維材料研究再下一城。該研究論文是二維材料領域重要的研究進展,在未來研製超薄電子、光電子器件等的道路上邁出了重要的一步。
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湖南大學段曦東教授在Nature發表研究成果:二維異質結構陣列的通用...
然而二維原子晶體面向電子、光電子實際應用需要實現器件的功能化和集成化,面臨一個高效、無損、可規模化材料集成的挑戰。 要實現二原子晶體在工業應用中的集成化和功能化,大規模的異質結陣列化是一種非常可行的方案。然而如何大幅提高二維原子晶體範德瓦爾斯異質結構的產量、實現異質結陣列化一直是阻礙其發展的主要困難之一。
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一口氣解理40種大面積單晶二維材料!
:1,通過理論計算得到了金元素與58種層狀材料的結合能,指出了層狀材料單層中的最外層元素是影響解理過程的關鍵;2,利用金輔助的方法,成功解理出了40種毫米量級二維材料,並製備出了懸空結構和異質結;3,通過控制金屬層厚度可以實現導電和絕緣的調控,首次在金屬薄膜上製備出高開關比的場效應電晶體
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科學網—錫烯二維晶體薄膜材料問世
本報訊(記者黃辛、王珊 )二維類石墨烯晶體錫烯具有極其優越的物理特性,是一類大能隙二維拓撲絕緣體,有可能在室溫下實現無損耗的電子輸運
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新型二維材料物理研究取得新進展
該工作利用能產生百萬大氣壓(接近地心壓強)的金剛石對頂砧技術,對層間強耦合二維範德瓦爾斯異質結這一類新型信息材料實現了高效物性調控,系統地研究了二維異質結的層間激子發光、電子能帶結構等物理特性隨壓強變化的響應。電子科技大學夏娟研究員為第一作者,夏娟研究員和王曾暉教授為共同通訊作者。合作者還包括南京工業大學、南洋理工大學等單位的研究人員。
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物理所二維原子晶體銻烯研究取得進展
近年來的研究熱點之一二維(2D)原子晶體材料與傳統半導體材料相比,具有散射小、遷移率高、便於製備疊層異質結構、電學性質易於調控等特性,成為製作未來電晶體的優秀候選材料之一。在已發現的二維原子晶體材料中,由元素周期表中IV族元素構成的單層材料(例如石墨烯,矽烯,鍺烯和錫烯等)具有高載流子遷移率,但由於其帶隙為零或趨近於零,限制了它們在場效應電晶體等電子學器件中的應用前景。