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新方法用二维材料控制电子

新加坡国立大学研究团队研发了一种控制电子的新方法,能把电子封闭在由原子厚度的材料制成的设备中。这项由该校理学院先进二维材料中心教授安东尼奥·卡斯托·尼托领导的研究成果发表在《自然》杂志上。 几乎所有现代技术比如电机、灯泡和半导体芯片要通过设备控制电流,电子不仅小而且运动快,还相互排斥,人们很难直接控制电子的运动。若要控制电子的行为,很多半导体材料需要掺杂化学物质,掺杂物在材料中释放或吸收电子,改变电子浓度来驱动电流。然而,掺杂化学物具有局限性,它们会造成材料的不可逆化学变化。 研究团队将原子厚度的两种材料——钛硒醚与氮化硼封装在一起,仅将外部电子和磁场施加到组合材料上,就能起到化学掺杂物的作用,精确地控制电子的行为并使之可逆。其中,两种材料的厚度很关键,将电子封闭到二维材料涂层内部,电场和磁场就获得了统一。 尼托说:“我们能让材料变成超导体,而整个材料中的电子移动没有任何能量或热的损失。”原子厚度的二维超导材料比传统超......阅读全文

新加坡研究团队研发新方法可用二维材料控制电子

  新加坡国立大学研究团队研发了一种控制电子的新方法,能把电子封闭在由原子厚度的材料制成的设备中。这项由该校理学院先进二维材料中心教授安东尼奥·卡斯托·尼托领导的研究成果发表在《自然》杂志上。   几乎所有现代技术比如电机、灯泡和半导体芯片要通过设备控制电流,电子不仅小而且运动快,还相互排斥,人们很

延续摩尔定律,二维晶体管潜力如何?

  自20世纪60年代以来,电子电路上可容纳的元器件数量每两年便增加一倍,这种趋势就是著名的摩尔定律。随着晶体管越来越小,硅芯片上可容纳的元器件数量在不断增加。但目前看来,硅晶体管正接近它的物理极限。只有开发出全新类型的材料和设备,才能释放下一代计算机的潜力。单分子厚晶体管芯片或许能用来驱动下一代计

超越石墨烯:二硫化钼和黑鳞成材料学家新宠

  单层石墨烯(上)激发了科学家探索半导体单晶材料——如二维黑磷单晶(中)和二硫化钼(下)——的热情。  通常情况下,胶带不会被看作是一种具有科学突破性的进展。但是当英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃肖罗夫(Konstantin Novoselov)(两人在

科学家在单原子层材料中首次观测到压电电子学效应

  美国佐治亚理工学院和中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士领导的研究小组最近与美国哥伦比亚大学的James Hone研究组合作,首次在二维单原子层材料二硫化钼中实验观测到压电效应(piezoelectric effect)和压电电子学效应(piezotronic effect),并首次成功

美国发现新型二维半导体材料

  近日,美国犹他大学发现一种新型二维半导体材料一氧化锡。据了解,该材料可用于制备计算机处理器和图形处理器等电子设备内的晶体管,有助于研制出运行速度更快、更加节约能源的智能手机和计算机等电子设备。  当前,电子设备内晶体管的玻璃基板由许多层三维材料构成,如硅材料。其弊端在于当电子通过时,会在所有层内

物理所等转角二硫化钼石墨烯异质结的垂直电导研究进展

近年来,二维材料以其优异的电学、光学以及力学性质被广泛关注和研究。得益于二维材料层状结构及弱层间范德华相互作用,不同的二维材料可以像乐高积木一样相互组合形成各种二维材料异质结。正如乐高积木有无穷种搭建方式,二维材料也可以组合出具有不同性能的二维材料异质结,这为器件应用和诸多基础物理现象研究提供了一个

金属所在新型二维材料研究中取得突破

  自2004年石墨烯被发现以来,探寻其他新型二维晶体材料一直是二维材料研究领域的前沿。正如石墨烯一样,大尺寸高质量的其他二维晶体不仅对于探索二维极限下新的物理现象和性能非常重要,而且在电子、光电子等领域具有诸多新奇的应用。近年来,除石墨烯外,二维六方氮化硼、过渡族金属硫化物、氧化物、黑磷等二维材料

中国化工新材料产业到底有多厉害?

  材料是人类一切生产和生活的物质基础,历来是生产力的标志,对材料的认识和利用的能力,决定社会形态和人们的生活质量。新材料则是战略新兴产业发展的基石。新材料种类  一、我国新材料产业现状我国新材料生产情况  几乎所有的新材料我国都能够生产并且正在生产,包括:  高性能工程材料  POK聚酮、PPO聚

宁波材料所等在磁控电子结构领域取得进展

  施加外磁场可以调控磁性材料的电极化、光偏振、温度、几何形状等宏观物性,即实现磁电、磁光、磁热、磁弹等效应。这些效应是构成磁性功能器件如磁探测仪、磁光克尔仪、磁制冷机等的物理基础。考虑到材料的宏观物性与微观电子结构存在密切关系,最直观的想法是通过磁场直接调控电子能带结构,从而改变材料的电

Nature Materials连发2篇论文:MOFs在工业气体分离最新进展

  MOFs基于其独特的孔道结构和丰富的金属-配位化学可调性质,在分离、催化、能源、器件等诸多领域表现出诱人的前景。2020年2月4日当天,Nature Materials连续发表2篇研究论文,分别介绍了MOFs在工业气体分离和能源器件中的最新进展。  值得一提的是,在此之前不久,MOFs已经陆续发

美研究发现新型超导或将来自二维电子气

  真正的二维物质具有量子效应和其它奇特现象,如一个原子厚的碳原子层石墨烯,具有独特的力学、电学和光学属性。还有一种二维电子气(2DEG),是平面电子集合,位于特殊半导体(如砷化镓)间的接口,具有量子霍尔效应、自旋霍尔效应等现象。  据物理学家组织网9月10日(北京时间)报道,对平面电子集合二维物质

辉钼有望代替硅成为新一代半导体材料

  据美国物理学家组织网1月31日报道,近日,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)纳米电子学与结构(LANES)实验室称,用一种名为辉钼(MoS2)的单分子层材料制造半导体,或用来制造更小、能效更高的电子芯片,在下一代纳米电子设备领域,将比传统的硅材料或富勒烯更有优势。研究论文发表在1月30日的《自然·

量子与经典方法研究粒子与固体的相互作用

电子显微技术以及电子能谱技术已成为材料表征特别是定量分析的重要工具。作为这些技术的物理基础,电子与固体相互作用的研究对定量解释实验电子显微成像或电子能谱起着至关重要的作用,成为凝聚态物理研究的一个非常重要的研究领域。本论文分别采用经典Monte Carlo方法、波动力学方法和玻姆力学方法,从不同角度

半导体所HgTe二维电子气边缘态输运全电控制研究获进展

  普通的半导体材料二维电子气的霍尔沟道在外磁场下会展现整数量子霍尔效应。其物理起源是洛伦兹力导致沟道边缘附近出现具有金属特性的边缘态。反转能带的半导体材料HgTe二维电子气霍尔沟道甚至无外磁场时其边缘也会呈现出金属态特性,即量子自旋霍尔效应。这项工作被评为2007年度十大科学进展之一

北京科委发布2020第二季度项目立项清单,共1.56亿元

2020年度市科委第二季度项目(课题)验收公开清单 #aabbccdd2 td{border:1px solid #666666;} #aabbccdd2{border:1px solid #666666}

《麻省理工科技评论》35位中国科技青年入选英雄榜!

  《麻省理工科技评论》于 2016 年正式落地中国,次年,“35 岁以下科技创新 35 人” (Innovators Under 35)中国榜单正式发布!四年成长、四届榜单,我们持续关注和发掘中国科技发展中不断崛起的新兴力量。从实验室里最新的技术研发成果,到各前沿领域的科技创业者们所取得的里程碑式

石墨烯中蛇形运动的电子

  科学家发现当他们拉伸或以其他方式操纵石墨烯的蜂窝结构,或者对其施加电场或磁场时,便可直接控制电流。这标志着人类首次成功地直接控制电子的通-断转变,并且毫无损失的引导电子运行。  虽然二维石墨烯的竞争对手不断涌现,但是还没有哪种新材料能像石墨烯那样让电子如同光子一样以如此小的电

复旦大学通过"折纸"方式操控双层二硫化钼电子态材料

  复旦大学物理系吴施伟、刘韡韬课题组与龚新高的计算组合作,通过“折纸”方式,研究与天然结构截然不同的二硫化钼双层材料,实现了对二硫化钼能带结构、能谷、自旋电子态等物理特性的操控。相关研究成果8月31日在线发表于《自然—纳米技术》。  以二硫化钼为典型的过渡金属二硫属化物是近年来国际上最受关注的二维

基金委与广东省人民政府联合基金项目指南

  国家自然科学基金委员会-广东省人民政府联合基金2016年度项目指南  一、设立宗旨  国家自然科学基金委员会与广东省人民政府自2016年至2020年共同设立第三期联合基金(以下简称NSFC-广东联合基金),旨在发挥国家自然科学基金的导向作用,引导社会科技资源投入基础研究,吸引和凝聚全国各地优秀科

五部委发布137项优先发展高技术产业领域指南(2011年度)

  发改委网站2011年10月20日刊文,由发改委、科技部、工信部、商务部、知识产权局联合研究审议的 《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2011年度)》,现予以发布。《指南》确定了当前优先发展的信息、生物、航空航天、新材料、先进能源、现代农业、先进制造、节能环保和资源综合利用、海洋、高技

“纳米画笔”勾勒未来低维半导体器件

  如今人们的生活节奏在加快,对电子设备的要求也越来越高。各种新款电子设备都在变着法子表明自己功能更强大、体型更轻薄。然而,电子设备的功能越丰富、性能越强大,意味着这些设备单位体积中容纳的电子元件数目越多;体型越小意味着这些电子元件功能单元的体积越来越小。   就像我们每天都使用的手机,它的中央处理

二维钙钛矿材料的电子性质 促进光电子领域发展

  由洛斯•阿拉莫斯国家实验室和莱斯大学领衔的一个科研团队创造了一种通用的缩放比例法来帮助调整用于光电子器件的二维钙钛矿材料的电子性质,这可能会促进低成本钙钛矿光电子领域的发展。图片来源:洛斯阿拉莫斯国家实验室  他们的研究可以创建一个规模化尺度器件,通过这个器件,实验室可以确定任何厚度的钙钛矿量子

超纯砷化镓电子态遵守量子力学法则

  据美国每日科学网站7月27日报道,美国科学家成功制造出了超纯的砷化镓,并让其呈现出某种特殊的状态,在这种状态下,电子不再遵守单粒子的物理学法则而被它们之间的相互作用(由量子力学法则来解释)所掌控,这种超纯材料和状态都有望用于高速量子计算机的研究中。   量子计算机使用电子的量子力

2017世界科技发展回顾

  尽管安全性一度遭到质疑,但基因编辑技术发展势头不可阻挡。  基因测试新技术  新概念造影剂“纳米MRI灯”  巴西转基因大豆  记录DNA数据  具隐身效果的膜材料(模拟效果图)  耐水性超薄太阳能电池  美 国  基因编辑技术火热 干细胞研究获突破  美科学家开展了该国首个对人类胚胎的基因编辑

给我哈利·波特的隐身衣 探秘超材料的奇异世界

从金和硅中蚀刻出来的元件使得超材料结构可以迅速改变其传播和反射光的能力。图片来源:《自然》   拥有奇异光学特质的工程学结构已经走出实验室,开始进入市场。   如果物理学家Tom Driscoll没有再次听到“哈利·波特的隐身衣”这样的形容,他将十分开心。但他知道这无法避免。舆论界在报道超材

二碲化钼(Molybdenum Ditelluride):比二维硅更好

  一支由韩国和日本组成的研究团队开发出了一种新的半导体材料,他们声称这种材料可以替代硅而应用于未来的电子产品中。8月7日的《科学》期刊上报道了这种新的晶体管,其管道内包含一种叫二碲化钼(MoTe2)的二维材料。  尽管硅十分重要,但所有科学家都在寻找硅的替代品,因为它有两个缺点:当硅涂层变到只剩一

比空气还轻?中国科学家研制新型超轻纳米材料

  近日,国防科大航天科学与工程学院新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室张长瑞教授团队成功研制出一种具有超强吸附能力的新型超轻纳米材料。该项研究成果内容被《自然》子刊《科学报告》录用。  “这种材料结构上由一维氮化硼纳米管和二维氮化硼纳米晶片复合而成,密度低至0.6mg/cm3,仅为空气的一半,水的1

物理所层状量子材料的电子相干性研究取得进展

  量子材料电子相干性的产生对于多体相互作用及关联调控有重要的意义。然而,这并非易事,许多先进精密的电学实验方法是非相干的,不能诱导和测量集体激发态。相干光与物质相互作用可以自然地将光场所固有的相干性传递给量子材料,可用于调控电子的相干性。这种相干性的传递是否能实现,取决于光与物质相互作用的形式,以

磷稀纳米带是否曾被你扔到垃圾桶?

  为什么要研究磷稀纳米带  磷烯是一种单元素的二维材料,根据材料的层数多少而具有不同的带隙。由于磷烯中含有两种不同的P-P键长度,其原子结构也颇有特色,从而具有各向异性的电、热、离子传导性质。理论计算预测,磷烯纳米带具有比磷烯更优异的性质。一维材料的柔性和非定向性,二维材料的高比表面积,以及二者兼

再次飞跃 | 短短2天,中国学者连续发表11篇CNS

3.杨辉/李亦学/Lars M. Steinmetz等团队建立新型脱靶检测技术,基因编辑工具安全性评估或迎来新突破  CRISPR/Cas9是广泛关注的新一代基因编辑工具,自从2012年被发明以来,它一直以其高效性和特异性备受世人的期待,然而值得注意的是,CRISPR/Cas9从问世以来,其脱靶风险