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石墨烯與二維材料使電子器件超越「摩爾定律」!
導讀據英國曼徹斯特大學官網近日報導,該校與來自荷蘭、新加坡、西班牙、瑞士、美國的研究人員發表了一篇新綜述,概述了計算機設備開發領域的新動向,指出基於石墨烯和二維材料的自旋電子學技術背景在石墨烯以及相關二維材料中電子自旋輸運的研究中,近期的理論和實驗進展以及現象,已經成為一個引人入勝的研發領域。
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綜述:基於二維材料光電子學信息功能器件的新發展
該文章圍繞材料種類和光電子器件類型進行了深入討論,總結了石墨烯、過渡金屬硫化物、黑磷、MXenes、範德華異質結等主流二維材料的光電子特性,進而分類介紹了基於二維新材料的雷射器、調製器、光電探測器、信號發生器、傳感器等光電信息新器件。內容涵蓋了二維材料光電響應新機制、材料與光學結構新結合、以及多樣化信息器件新功能,並展望了未來微納器件的發展方向。
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全球科技界競爭熱點,除了石墨烯,還有這種二維材料
據悉,石墨烯正逐漸成為全球科技界的競爭熱點。而據專家介紹,除了石墨烯,還有這種二維材料也正逐步涉足科技領域。話說,你心目中的二十一世紀以來的最熱門詞彙有哪些?是否有3D/三維的額一席之地?儘管把它們和具體應用相分離,顯得陌生了一些,但要是說到3D電影和3D列印,大家應該就不會不熟悉了吧。
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天津大學課題組:大尺寸二維單晶材料在銅基底上的可控成長
近年來,大尺寸單晶二維材料的可控制備取得了可喜的進展。在這些製備方法中,化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition)方法因其可控性高,可大面積製備及成本低廉等優點受到了人們的廣泛關注。在CVD製備二維材料過程中,催化劑可以直接影響樣品的尺寸、形貌及質量等參數,因此尋求合適的催化劑體系一直是該領域的研究熱點和難點。
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石墨烯帶隊二維錫烯緊隨 二維材料根本停不下來
石墨烯又出來一個「兄弟」:二維錫烯出爐。緊隨石墨烯的腳步,一大波新型二維平面材料正在來襲——然而它們最振奮人心的應用,卻來自於它們堆疊成的三維器件。 二維材料, 何時飛入尋常百姓家 物理學家稱他們成功生長出了錫烯——錫原子組成的二維層狀結構。這種材料生長在碲化鉍襯底上,呈現出蜂窩狀結構。
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湖南大學段曦東教授課題組JACS:層數可控的二維材料NiTe2的製備
跳轉閱讀被譽為漢化版SciFinder,非蘋果手機可保存到手機桌面自從2004年石墨烯被英國科學家Geim等人製備出來以後,二維過渡金屬硫族化合物(TMDCs)由於其層數可控的性質引起了科學家們的研究熱潮。很多基於層數依賴二維納米材料的光電特性或者光電器件應用工作陸續被報導。原子級厚度二維材料有望在未來的電學器件,光電器件以及集成電路中發揮重要的作用。
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雙層石墨烯加電可調材料特性,二維材料進入2.0時代
來自麻省理工學院(MIT)物理系的助理教授巨龍,近年來通過融合光學、微器件加工及電學輸運測量等跨領域實驗手段,揭示了更多關於石墨烯材料的全新物理特性和應用前景,其創新發明的實驗技術也對二維材料的物理研究起到了重要助推作用,憑藉極具開拓性的科研貢獻,他成功入選了《麻省理工科技評論》「35 歲以下科技創新 35 人」 2020 年中國區榜單。
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二維材料 材料界的一場新革命
而他自己給出的答案是:二維材料。 已知的二維材料有成百上千種2004年,憑藉粘在膠帶上的石墨殘片,安德烈·海姆和他的博士後康斯坦丁·諾沃索洛夫分離出如今知名度最高的二維材料——石墨烯,並因此獲得2010年諾貝爾獎。石墨是三維的,而石墨烯僅由一層碳原子構成,因此就成了二維材料。
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神奇的超輕超彈多孔氣凝膠材料——三維石墨烯
縱觀人類利用材料的歷史,每一種重要新材料的發現和應用,都會給社會生產力和人類生活帶來巨大變革,把人類物質文明推向一個更高水平。新材料技術是每個時代工業革命和產業發展的先導。例如:18世紀工業革命,鋼鐵新材料的發展為蒸汽機的發明和應用奠定了物質基礎;20世紀中葉,單晶矽新材料對電子技術的發明和應用起了核心作用。
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二維材料領域的「新大陸」- 範德瓦爾斯異質結
本文將以這一發現為引子,介紹新型範德瓦爾斯異質結這個二維材料研究領域的新大陸。二維材料——物理學家眼中的樂高積木塊對於生活在三維世界的我們,日常所接觸的基本都是三維物品,但是,在我們的世界中,存在著一些特殊的樂高「積木塊」,稱為二維材料。二維材料層與層之間只有非常微弱的範德瓦爾斯作用力。二維材料可以形象地看成是由一頁一頁紙堆成的一本書。一張紙是很容易從書本中撕下來的,那麼單層二維材料能否從其塊材中抽取出來呢?
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AW最新成果︱性能可控形狀可變的PDMS材料
【成果簡介】可拉伸電子器件在可穿戴器件和電子皮膚的應用中具有重要的意義。機械可拉伸性和導電性能的平衡與提高是制約可拉伸電子器件技術進一步發展的重大挑戰。為了獲得可拉伸的電子器件,選擇合適的襯底是關鍵,其中聚二甲基矽氧烷PDMS以其易製備和低成本的優勢成為最常用的聚合物。
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中國科大在二維材料激子效應研究中取得新進展
激子結合能也稱激子效應,是分離組成激子的電子-空穴對所需要提供的能量,其大小在許多基於半導體的光伏與光電器件的工作效率中起著至關重要的作用。精確確定不同維度的各種材料的激子結合能,具有廣泛的基礎與應用價值。在已報導的不同維度的材料體系裡,激子結合能的變化範圍很廣。三維體系,如半導體體材料,由於有效的庫侖屏蔽作用,使得這類材料中只能形成弱束縛的激子,其結合能一般只有幾十毫電子伏特。
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科學家發表石墨烯和孔石墨烯材料的化學和應用前景研究進展綜述文章
近日,中國科學院大連化學物理研究所二維材料與能源器件研究組研究員吳忠帥和中國科學院金屬研究所、清華-伯克利深圳學院成會明合作,應邀發表題為《石墨烯和孔石墨烯材料的化學和應用前景》(The Chemistry and Promising Applications of Graphene and Porous Graphene Materials
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應變光電子學:基於二維材料的光電探測器
然而,由於生長的複雜性、晶圓鍵合問題和熱損耗等問題,III-V材料(InGaAs,InP)與矽互補金屬-氧化物-半導體技術並不兼容。另一方面,由於在外延生長過程中矽鍺界面存在缺陷和位錯中心,鍺光電探測器通常表現出較高的噪聲。儘管傳統半導體如Si/Ge和III-V的應變工程可以用來提高電子和光子器件的性能。通過誘導應變,外延生長技術可以改變電子帶結構,從而對遷移率產生積極的影響。
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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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工學院孫強教授研究組在二維多孔材料研究方面取得新進展
Soc.》最近刊發了工學院材料科學與工程系、北京大學應用物理與技術研究中心孫強教授研究組的論文「Magnetism of phthalocyanine-based organometallic single porous sheet」 (http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ja204990j), 報導了他們在二維多孔金屬有機單原子層材料研究方面所取得的最新成果。
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應變光電子學:基於二維材料的光電探測器
儘管傳統半導體如Si/Ge和III-V的應變工程可以用來提高電子和光子器件的性能。通過誘導應變,外延生長技術可以改變電子帶結構,從而對遷移率產生積極的影響。但是這種應變仍是有限的。延續應變調控的思路,降低從塊狀晶體到二維層狀薄膜的維度可以使材料承受更高的應變,二維材料具有科學和技術上適用的特性。
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面向生物電子學的非石墨烯二維材料:從基礎性質到器件應用
在過去十餘年間,具有原子層級厚度、高比表面積、柔性的二維材料的出現推動了生物電子器件的快速發展。與零帶隙的石墨烯相比,非石墨烯二維材料如過渡金屬硫族化合物(TMDCs)、黑磷(BP)和MXene具有更為豐富物理化學性質和多樣化的能帶結構,因而成為生物電子學領域的研究熱點。
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「邊緣能」使三維納米顆粒生長成二維材料
,啟發全世界科學家去設計新型二維材料,並使之廣泛應用於各個領域,從可再生能源和催化劑到微電子器件。用二硫化鉬製成的超薄柔性微處理器(圖片來源:Stefan Wachter/維也納技術大學) 像石墨烯這樣的材料中,二維結構是自然形成的。
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張晗教授綜述:二維熱電材料研究進展
熱電材料可以實現熱能和電能之間的直接相互轉換,在工業廢熱、汽車尾氣餘熱等低品質環境廢熱的回收利用領域展現出無可替代的優勢,具有廣闊的應用前景。近年來隨著新材料、新理論和新工藝的不斷開發和優化,熱電材料的性能也顯著提高。