国家纳米中心等在晶体光学各向异性研究中获进展
近日,国家纳米科学中心戴庆团队和美国石溪大学教授刘梦昆等合作,利用近场光学技术克服了范德华晶体有限尺寸导致的表征困难,成功测量了氮化硼及二硫化钼的介电张量,发展了新的晶体光学各向异性表征方法。 石墨烯、氮化硼、过渡金属硫族化合物等新型二维材料都属于范德华晶体,各自具有优良的力学、电学、光学性质,是构筑功能可控范德华异质结的基本单元,也是组成下一代高性能光电器件的基础材料。范德华晶体具有层状结构,在层内由较强的共价键相互作用结合,在层间由较弱的范德华力结合。这一层状结构决定了范德华晶体的各种物理性质具有天然的各向异性,其中光学各向异性对于新型光电器件的设计和优化至关重要。受制于目前制备高质量范德华单晶尺寸问题,传统的基于远场光束反射的光学各向异性表征方法(如端面反射法、椭偏法)均难以准确测量范德华微晶体的光学各向异性。 戴庆团队首先通过理论论证了在各向异性范德华纳米片中存在寻常(TE)及非寻常波导(TM)模式,且这两种模式......阅读全文
范德华方程的简介
范德华方程(van der Waals equation)是范德瓦耳斯方程的另一种翻译,简称范氏方程,是荷兰物理学家范德瓦耳斯(van der Waals,又译“范德华”、“凡德瓦耳”)于1873年提出的一种实际气体状态方程。
范德华方程的定义
范德华方程是荷兰物理学家范德瓦耳斯(van der Waals,又译“范德华”、“凡德瓦耳”)于1873年提出的一种实际气体状态方程。范德华方程是对理想气体状态方程的一种改进,特点在于将被理想气体模型所忽略的气体分子自身大小和分子之间的相互作用力考虑进来,以便更好地描述气体的宏观物理性质。
范德华力的分类
范德华力又可以分为三种作用力:诱导力、色散力和取向力。色散力色散力色散力(dispersion force 也称“伦敦力”)所有分子或原子间都存在。是分子的瞬时偶极间的作用力,即由于电子的运动,瞬间电子的位置对原子核是不对称的,也就是说正电荷重心和负电荷重心发生瞬时的不重合,从而产生瞬时偶极。色散力
科学家制备范德华异质结
北京高压科学研究中心研究员李阔、郑海燕课题组通过偶氮苯分子晶体的高压拓扑聚合反应,首次合成了有序的范德华碳氮纳米带异质结。相关结果3月16日发表于《美国化学会志》。图片来源:《美国化学会志》范德华异质结是由两种或两种以上具有不同化学成分、结构或性质的材料通过范德华力结合而成的人工纳米结构,因其独特的
设计单分子范德华作用指南针
研究要点: 1.设计了一种单分子范德华作用指南针 2.实现了沸石孔道内的单分子真实成像,对范德华相互作用进行了分子尺度的诠释。 五千年前,中国人发明指南针。 指南针中,被磁化的指针可以与地磁场对准,从而确定南、北方向,这可能是最早用来测量电磁场分布的原理。 单分子检测难题 基于类似的
国家纳米中心发展新的晶体光学各向异性表征方法
近日,国家纳米科学中心戴庆团队和美国石溪大学教授刘梦昆等合作,利用近场光学技术克服了范德华晶体有限尺寸导致的表征困难,成功测量了氮化硼及二硫化钼的介电张量,发展了新的晶体光学各向异性表征方法。相关研究成果在线发表于《自然—通讯》,其表征方法已申请发明ZL。该研究得到了国家自然科学基金、科技部重点
国家纳米中心等在晶体光学各向异性研究中获进展
近日,国家纳米科学中心戴庆团队和美国石溪大学教授刘梦昆等合作,利用近场光学技术克服了范德华晶体有限尺寸导致的表征困难,成功测量了氮化硼及二硫化钼的介电张量,发展了新的晶体光学各向异性表征方法。 石墨烯、氮化硼、过渡金属硫族化合物等新型二维材料都属于范德华晶体,各自具有优良的力学、电学、光学性质
原子晶体的晶体特点
在这类晶体中,不存在独立的小分子,而只能把整个晶体看成一个大分子。由于原子之间相互结合的共价键非常强,要打断这些键而使晶体熔化必须消耗大量能量,所以原子晶体一般具有较高的熔点,沸点和硬度,在通常情况下不导电,也是热的不良导体,熔化时也不导电,但半导体硅等可有条件的导电。原子间不再以紧密的堆积为特征,
原子晶体的晶体类型
某些金属单质:晶体锗(Ge)等。某些非金属化合物:氮化硼(BN)晶体、碳化硅、二氧化硅等。非金属单质:金刚石、晶体硅、晶体硼等。
原子晶体的晶体结构
结构特征:空间立体网状结构(如金刚石、晶体硅、二氧化硅等)。原子晶体的结构特点:①由原子直接构成晶体,所有原子间只靠共价键连接成一个整体。②由基本结构单元向空间伸展形成空间网状结构。③破坏共价键需要较高的能量。在原子晶体的晶格结点上排列着中性原子,原子间以坚强的共价键相结合,如单质硅(Si)、金刚石
广东开发出新型层状范德华异质结构碘化铋
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/497863.shtm
法科学家首次直接测量原子间范德华力
据物理学家组织网7月9日(北京时间)报道,法国国家科学研究中心的研究人员在最新一期《物理评论快报》上撰文指出,他们首次直接对两个原子间的范德华力进行了测量,另外,测量中使用的技术也可用于制造在量子计算机中非常有用的量子逻辑门。 范德华力是中性原子之间通过瞬间静电相互作用产生的弱作
晶体,准晶体,非晶体X一射线衍射实验的区别
晶体,准晶体,非晶体这三种物质,如果仅用肉眼是难以分辨的。固体物质是否为晶体,一般用X射线衍射法予以鉴定。晶体会对X射线发生衍射,非晶体不会对X射线发生衍射。可以通过有无衍射现象来区分晶体和非晶体。至于准晶体,它是一种介于晶体和非晶体之间的固体。用X光对固体进行结构分析,它和晶体、非晶体的结构截然不
晶体,准晶体,非晶体X一射线衍射实验的区别
晶体,准晶体,非晶体这三种物质,如果仅用肉眼是难以分辨的。固体物质是否为晶体,一般用X射线衍射法予以鉴定。晶体会对X射线发生衍射,非晶体不会对X射线发生衍射。可以通过有无衍射现象来区分晶体和非晶体。至于准晶体,它是一种介于晶体和非晶体之间的固体。用X光对固体进行结构分析,它和晶体、非晶体的结构截然不
原子晶体的晶体结构介绍
结构特征:空间立体网状结构(如金刚石、晶体硅、二氧化硅等)。 原子晶体的结构特点: ①由原子直接构成晶体,所有原子间只靠共价键连接成一个整体。 ②由基本结构单元向空间伸展形成空间网状结构。 ③破坏共价键需要较高的能量。 在原子晶体的晶格结点上排列着中性原子,原子间以坚强的共价键相结合,
非晶体与晶体的主要差异
本质区别晶体有自范性,非晶体无自范性。物理性质晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体,具有长程有序,并成周期性重复排列。非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体,具有近程有序,但不具有长程有序。外形为无规则形状的固体。晶体有各向异性,非晶体多数是各向同性。晶体有固定的熔点,非晶体无
新型能动量匹配范德华异质结红外探测器出世
近日,中国科学院上海技术物理研究所胡伟达、苗金水团队与北京大学彭海琳团队合作,提出将动量匹配和能带匹配(能动量匹配)的范德华异质结应用于红外探测,结果表明该器件设计可显著提高二维材料红外探测器量子效率,为研制高量子效率红外探测器提供了新方法。相关研究成果以Momentum-matching and
二维范德华材料助力室温自旋逻辑研究获突破
近日,松山湖材料实验室自旋量子材料与器件课题组与北京大学、北京航空航天大学、华南师范大学和大湾区大学合作,在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助下,在二维范德华材料助力室温自旋逻辑研究方面取得新突破。相关成果发表于《纳米快报》(Nano Letters)。近年来,依靠缩小器件尺寸和增大集成
科学家揭示新型准一维材料巨大面内光学各向异性
复旦大学未来信息创新学院教授张荣君课题组深入研究了新型准一维范德华材料钽镍硒晶体(Ta2NiSe5)在可见光至红外波段的巨大面内光学各向异性,首次报道了目前已知范德华材料中最高的面内双折射值并阐明了其物理机制,为下一代偏振敏感光电子器件和集成光子学的设计与实现提供了新的线索。相关研究近日发表于《
晶体和非晶体的本质区别
晶体有自范性,非晶体无自范性。
关于晶体结构晶体的共性介绍
如果将大量的原子聚集到一起构成固体,那么显然原子会有无限多种不同的排列方式。而在相应于平衡状态下的最低能量状态,则要求原子在固体中有规则地排列。若把原子看作刚性小球,按物理学定律,原子小球应整齐地排列成平面,又由各平面重叠成规则的三维形状的固体。 人们很早就注意一些具有规则几何外形的固体,如岩
硅是分子晶体还是原子晶体
晶体硅是原子晶体,无定形硅是分子晶体。两者的差异在晶体硅是很纯的,具有很高的熔点,无定形硅通常是混合物,不具有固定熔点。
晶体和非晶体的微观结构差异
晶体和非晶体所以含有不同的物理性质,主要是由于它的微观结构不同。组成晶体的微粒——原子是对称排列的,形成很规则的几何空间点阵;空间点阵排列成不同的形状,就在宏观上呈现为晶体不同的独特几何形状;组成点阵的各个原子之间,都相互作用着,它们的作用主要是静电力;对每一个原子来说,其他原子对它作用的总效果,使
晶体和非晶体的结构特性差异
晶体与非晶体之间在一定条件下可以相互转化。例如,把石英晶体熔化并迅速冷却,可以得到石英玻璃。将非晶半导体物质在一定温度下热处理,可以得到相应的晶体。可以说,晶态和非晶态是物质在不同条件下存在的两种不同的固体状态,晶态是热力学稳定态。
高性能低维柔性电子集成方向获得新进展
近日,北京大学深圳研究生院信息工程学院教授张盛东团队在《先进材料》发表最新研究。研究人员创新性地引入非共价氢键相互作用来克服固有范德华间隙导致的高接触电阻,为实现超越范德华接触限制的高性能、低功耗柔性电子器件提供了一种可扩展的解决方案。实现低接触电阻是开发高性能电子器件的基本前提,但在低维半导体领域
中国科大在二维器件范德华接触研究中取得进展
近日,我校合肥微尺度物质科学国家研究中心曾华凌教授、物理学院乔振华教授和化学与材料科学学院邵翔教授在二维电学器件范德华接触研究中取得新进展,展示了一种制备二维电学器件的“全堆叠”技术,优化了二维材料与金属电极之间的界面接触,为二维电学器件的制备提供了一种高效、高质量且高稳定性的普适方法。相关研究成果
科研人员发现近室温制备范德华块体材料新方法
范德华块体材料,如六方氮化硼和石墨,在导热和高温结构材料等领域有重要应用。然而这类范德华块体材料通常需要在高于1000摄氏度的高温下烧结制备、能耗巨大。3月15日,清华大学深圳国际研究生院与中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院金属研究所、深圳理工大学(筹)合作团队的成果发表于《自然—材料》。研究
研究发现!理想的超滑体系大晶格失配范德华异质界面
当前,因摩擦和磨损导致的能源损耗约占人类能源总消耗的三分之一。实现极低摩擦可以降低能源消耗,延长机械寿命。超滑(superlubliricty)定义为两个固体表面接触时摩擦力接近于零(摩擦系数小于10-3)的状态,自上世纪九十年代被发现以来一直是摩擦学的前沿研究方向。结构超滑(structura
新方法能更精确计算大分子间范德华力
奥地利维也纳理工大学科学家对以往计算分子间作用力的方法进行了改进,新方法在计算大分子之间的范德华力时更加精确。相关研究成果发表于新一期《自然·通讯》。 从壁虎爬墙,到氮气在-196℃时液化,许多日常现象都离不开范德华力的作用。范德华力的精确计算在材料科学、药物研发等领域至关重要。无论是理解药物
范德华力和分子作用力是一个意思吗?
范德华力(又称分子作用力)产生于分子或原子之间的静电相互作用。其能量计算的经验方程为:U =B/r12- A/r6 (对于2 个碳原子间,其参数值为B =11.5 ×10-6 kJ·nm12/mol ;A=5.96 × 10-3 kJ·nm6/mol;不同原子间A、B 有不同取值)当两原子彼此紧密靠