澳研制出完美的单原子晶体管

据英国《新科学家》杂志2月20日(北京时间)报道,澳大利亚科学家表示,他们研制出一种单原子晶体管,其由蚀刻在硅晶体内的单个磷原子组成,拥有控制电流的门电路和原子层级的金属接触,有望成为下一代量子计算机的基础元件。研究发表在2月19日出版的《自然·纳米技术》杂志上。 在最新研究中,科学家们利用放置在真空环境中的硅薄片制造出该单原子晶体管。为了观察并操纵位于硅薄片表面的原子,他们首先用一层不起反应的氢原子将该晶体管覆盖,随后利用扫描隧道显微镜超精细的金属尖端,精确地将某些区域的氢原子有选择性地移走,露出两对相互垂直的硅带外加一个由6个硅原子组成的小长方形,其位于这些硅带的结合点处。 接着,科学家们添加了磷化氢(PH3)气体并加热,导致磷原子依附到硅暴露的地方,因为是长方形,所以只有一个磷原子进入该硅网络内,结果得到4个相互垂直的磷电极和一个磷原子。其中一对电极之间的距离为108纳米,在它们之间施加电压后,电流能通过单......阅读全文

科学家制备系列高效单原子氧还原电催化剂

燃料电池作为一种新型洁净能源的转换设备,因具有装置简单、体积小、携带方便、能量密度高等优势而受到广泛关注。然而,燃料电池阴极氧还原反应动力学缓慢以及高Pt价格和低铂利用率,严重阻碍了其大规模应用的商业化进程。中科院长春应化所徐维林课题组从成本和性能的角度出发,制备了一系列高效、低成本单原子非铂和单原

清华大学单原子层纳米金属材料研制成功

  近日,在北京市科委支持下,清华大学李亚栋院士团队在世界上首次成功制备出单原子层纳米铑片,相关成果发表在国际权威学术期刊《自然-通讯》上。   自石墨烯发现以来,科学界对含离域大P键的单层材料的研究集中在具有层状结构相关材料体系方面。由于金属键无方向性而易于形成三维的紧密堆积结构,迄今为止具有离

科学家制备系列高效单原子氧还原电催化剂

   燃料电池作为一种新型洁净能源的转换设备,因具有装置简单、体积小、携带方便、能量密度高等优势而受到广泛关注。然而,燃料电池阴极氧还原反应动力学缓慢以及高Pt价格和低铂利用率,严重阻碍了其大规模应用的商业化进程。中科院长春应化所徐维林课题组从成本和性能的角度出发,制备了一系列高效、低成本单原子非铂

在单原子水平上解密化学有序/无序态同材料性质的关系

  完美的晶体在自然界是不存在的。现实中的材料往往存在缺陷,和化学有序/无序态,例如晶界,位错,界面,表面重构以及点缺陷。这些缺陷严重影响着材料的性质和功能。尽管材料的定量表征方法被快速建立,但精确处理有序/无序排列的三维(3D)原子和晶体缺陷对材料性质的影响仍是一大挑战。与此同时,量子力学计算方法

经济稳定产氢单原子催化剂理论设计研究获进展

  清洁能源是人类社会可持续发展的基石,而氢是一种最为理想的清洁能源之一。水煤气反应是一种重要的产氢方式,但是关键的催化剂及其催化机理还缺乏深入的探究。  中国科学院福建物质结构研究所结构化学重点实验室吴克琛研究组在副研究员李巧红主持的国家基金委青年项目和美国怀俄明大学化学系教授范茂宏主持的美国能源

科学家发现单原子磁性控制新方法-增强电力调谐

  据物理学家组织网日前报道,来自英国、德国、西班牙和葡萄牙的一个国际研究团队发现,决定磁性稳定性及其在各种设备用途的单个原子的磁场方向,可以通过改变这个原子与附近金属间的电耦合进行修改。该研究结果刊登在近日的《自然·纳米技术》杂志上。   任何人只要玩两块磁铁,就可以体验它们是如何依靠磁极的相对

科学家提出单原子和团簇协同光催化新机制

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员王峰、副研究员罗能超团队和意大利的里雅斯特大学Paolo Fornasiero教授合作,在光催化甲醇无氧脱氢方面取得新进展。团队通过离子交换和光沉积先后将Pd单原子和Pd团簇引入光催化剂表面,两者作为空穴和电子的聚集位点,分别参与氧化和还原半反应,最终实现甲醇

通过双单原子亚纳米反应器实现高效电化学固氮

  双单原子亚纳米反应器实现高效电化学固氮 课题组供图  近日,中科院大连化学物理研究所研究员刘健团队与天津大学教授梁骥团队、澳大利亚斯威本科技大学教授孙成华团队合作,通过亚纳米空间限域技术,开发了铁—铜(Fe-Cu)双单原子亚纳米反应器,用于电催化氮气(N2)还原反应,实现了氨(NH3)高效率合成

通过双单原子亚纳米反应器实现高效电化学固氮

  近日,中国科学院大连化学物理研究所微纳米反应器与反应工程学研究组研究员刘健团队,与天津大学教授梁骥团队、澳大利亚斯威本科技大学教授孙成华团队合作,通过亚纳米空间限域策略,开发Fe-Cu双单原子亚纳米反应器,用于电催化N2还原反应,实现NH3高效率合成,为电催化固氮提供新思路。  单原子催化剂能最

我所提出单原子和团簇协同光催化的新机制

近日,我所生物能源研究部生物能源化学品研究组(DNL0603组)王峰研究员、罗能超副研究员团队和意大利的里雅斯特大学Paolo Fornasiero教授合作,在光催化甲醇无氧脱氢方面取得新进展。团队通过离子交换和光沉积先后将Pd单原子和Pd团簇引入光催化剂表面,两者作为空穴和电子的聚集位点,分别参与

研究人员实现精准调控单原子的第二壳层配位数

近日,中国科学技术大学教授曾杰团队研究发现,氧化镍负载的铱单原子催化剂在阳极水氧化反应中的活性与铱单原子的第二壳层铱-氧-镍配位数呈火山型曲线关系,第二壳层配位数适中的单原子催化剂表现出最优异的活性。相关成果日前发表于《德国应用化学》。精准构建单原子催化剂金属中心原子的配位环境对阐明单原子催化剂结构

大连化物所开发出高效碱性电解水单原子合金催化剂

  近日,中国科学院大连化学物理研究所太阳能研究部太阳能制储氢材料与催化研究组研究员章福祥团队,设计合成了单原子铱修饰镍合金催化剂(Ir1Ni),用于碱性电解水析氢、析氧,具有水分子活化与H-H、O-O偶联功能,降低了析氢(0.7eV,U=-1.0V)与析氧(0.85eV, U=1.23V)的过电势

生物物理所等开发出基于红细胞的单原子纳米酶

  纳米酶是一类具有类酶催化性能的纳米材料,是新一代人工酶,在生物医学领域颇具应用前景。自2007年首次发现四氧化三铁(Fe3O4)纳米颗粒具有类过氧化物酶活性以来,铁基纳米酶在肿瘤催化治疗和抗菌等方面备受关注。然而,由于铁原子的利用率较低,纳米氧化铁的催化效率往往低于天然酶(如辣根过氧化物酶,HR

大连化物所单原子催化剂应用生物质转化反应研究取进展

  近日,大连化物所航天催化与新材料中心的王爱琴研究员、张涛院士团队在长期从事单原子催化剂和生物质转化研究基础上,首次将高金属载量的Ni-N-C单原子催化剂应用于生物质转化反应中并取得重要进展。相关工作以通讯形式发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)上,并被选为热点文章

我国在高曲率碳负载铂单原子高效析氢方面取得进展

  电化学析氢(HER)作为水裂解过程的阴极反应是获得高纯度氢气并实现可持续分布式存储的重要途径。如何设计制备高效的催化剂驱动HER反应是推进此方法实际应用所面临的主要挑战。针对商业化Pt/C催化剂成本高难以规模化应用的劣势,研究人员开发了许多低成本过渡金属化合物(如硫化物、磷化物和碳化物等)作为替

研究人员实现精准调控单原子的第二壳层配位数

近日,中国科学技术大学教授曾杰团队研究发现,氧化镍负载的铱单原子催化剂在阳极水氧化反应中的活性与铱单原子的第二壳层铱-氧-镍配位数呈火山型曲线关系,第二壳层配位数适中的单原子催化剂表现出最优异的活性。相关成果日前发表于《德国应用化学》。精准构建单原子催化剂金属中心原子的配位环境对阐明单原子催化剂结构

利用XAFS技术-铂单原子催化剂构效关系研究获进展

   近日,中国科学院上海应用物理研究所上海光源材料与能源部研究员司锐与中国科学技术大学教授曾杰、李震宇合作,利用同步辐射X射线吸收精细结构谱学技术,在铂单原子催化剂“构效关系”研究方面取得新进展,相关研究成果发表在化学类国际期刊《纳米通讯》(Nano Lett., 2018,18, 3785-37

高效单原子Fe基催化剂用于锌空气电池研究获进展

  能源是人类文明进步和发展的物质基础。近年来,随着化石能源的逐渐消耗和日益突出的环境污染问题,人类对绿色、清洁、可再生能源的需求急剧增长。水分解、燃料电池、金属-空气电池等高效、低成本能量存储与转换技术的开发已成为研究的前沿领域。其中,锌-空气电池使用水系电解液具有低成本、安全、环境友好的优势,理

我所研发出单原子修饰的纳米反应器并用于电池

  近日,我所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队与有机—无机杂化材料研究组(506组)杨启华研究员团队合作,发展了一种单原子锌修饰的中空碳球纳米反应器。该反应器可同时用作锂硫电池正极、负极的基体,有效地提高了对多硫化物的催化活性并抑制了锂负极枝晶的生长,应

科学家制备出超低载量高效单原子催化剂

近日,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员张涛,研究员王晓东,研究员林坚团队与中国工程院院士、福州大学教授付贤智,教授林森团队合作,在单原子周边微区环境调控研究方面取得新进展。他们通过微区配位编辑,制备出具有超低载量高效单原子催化剂。相关成果发表在《美国化学会志》。单原子催化剂能够实现

中国科大利用原位同步辐射发现单原子催化动力学行为

  在能源催化领域中,精确探测催化剂在服役状态下原子尺度结构的动态变化过程对于催化剂的理性设计具有重要意义。近几十年,科学家对纳米尺度材料的深入理解和可控构筑极大地促进了催化科学的基础和应用研究的发展。其中,单原子催化剂由于其高的原子利用效率、优异的反应活性和选择性,成为了近年来能源催化领域的明星材

Cell子刊Joule:原位拉曼、单原子构筑Janus型催化剂

  最近,南京大学物理学院吴兴龙教授课题组在电致应力诱导双金属Janus纳米片发生结构扭曲实现高效电催化产氢研究方面取得重要进展,最新研究成果以“Electric Strain in Dual Metal Janus Nanosheets Induces Structural Phase Trans

新研究:通过EMSI对单原子催化剂的调控催化析氢

  单原子催化剂已经正式发展近十年,其工作重点也慢慢从最初的制备/表征拓展至机理性研究。目前,金属单原子在催化反应中的作用和反应机理尚且还在初步探索阶段。构建合理的催化反应构-效关系对设计高性能单原子催化剂至关重要。金属-载体电子相互作用(EMSI)提供了一种通过金属和载体之间的电子转移调节负载金属

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

新型类脑晶体管模仿人类智能

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514635.shtm 类脑计算艺术图。图片来源:美国西北大学美国西北大学、波士顿学院和麻省理工学院研究人员从人脑中汲取灵感,开发出一种能够进行更高层次思维的新型突触晶体管,可像人脑一样同时处理和

IBM研发出新石墨烯晶体管

  据美国物理学家组织网4月11日报道,IBM公司的科学家林育明(音译)等人在4月8日出版的《自然》杂志撰文指出,他们研发出了新的石墨烯晶体管,其截止频率为155GHz(吉赫),比去年2月推出的100GHz石墨烯晶体管的速度增加了50%,而且块头更小。   石墨烯是只有一个碳原子厚

韩制成可伸缩石墨烯晶体管

  据美国物理学家组织网报道,韩国科研人员制造出了一种以可伸缩的透明石墨烯作为基底的新型晶体管。由于石墨烯具有出色的光学、机械和电性质,新型晶体管克服了由传统半导体材料制成的晶体管面临的很多问题。相关研究报告发表在最新一期出版的《纳米快报》杂志上。   首尔崇实大学的曹贞和(音译)研

薄膜晶体管的发展前景

  薄膜晶体管是场效应晶体管的种类之一,大略的制作方式是在基板上沉积各种不同的薄膜,如半导体主动层、介电层和金属电极层。薄膜晶体管对显示器件的工作性能具有十分重要的作用.  未来 TFT 技术将会以高密度,高分辨率,节能化,轻便化,集成化为发展主流,从本文论述的薄膜晶体管发展 历史以及对典型 TFT

什么是微波晶体管振荡器

产生振荡电流的电路叫做振荡电路。振荡电路主要有正弦波振荡器和函数发生器如脉冲发生器等.正弦波振荡电路是用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。它的频率范围很广,可以从一赫芝以下到几百兆赫芝以上;输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦;输出的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。正弦波振荡器必须包含这样几个组成

场效应晶体管的分类

  场效应晶体管是依靠一块薄层半导体受横向电场影响而改变其电阻(简称场效应),使具有放大信号的功能。这薄层半导体的两端接两个电极称为源和漏。控制横向电场的电极称为栅。   根据栅的结构,场效应晶体管可以分为三种:   ①结型场效应管(用PN结构成栅极);   ②MOS场效应管(用金属-氧化物-