二维材料中首次实现核自旋量子位控制
据15日发表在《自然·材料》上的论文，美国普渡大学的研究人员通过使用光子和电子自旋量子位来控制二维（2D）材料中的核自旋，实现了在2D材料中写入和读取带有核自旋的量子信息。他们用电子自旋量子位作为原子尺度的传感器，首次在超薄六方氮化硼中实现了对核自旋量子位的实验控制。该研究工作拓展了量子科学和技术的前沿，使原子尺度的核磁共振光谱等应用成为可能。 研究人员表示，这是第一个展示2D材料中核自旋的光学初始化和相干控制的工作。 自旋量子位可以被用作传感器，例如探测蛋白质结构，或者以纳米级分辨率探测目标的温度。捕获在3D金刚石晶体缺陷中的电子能产生10—100纳米范围的成像和传感分辨率，而嵌入在单层或2D材料中的量子位可更接近目标样本，提供更高的分辨率和更强的信号。为实现这一目标，2019年，六方氮化硼中的第一个电子自旋量子位诞生。 此次，研究团队在超薄六方氮化硼中建立了光子和核自旋之间的界面。 核自旋可以通过周围的电子自旋量......阅读全文
石墨烯材料探路二维材料“新世界”
尽管芯片制程已经一步步逼近物理极限，人们对集成电路性能和尺寸的要求却丝毫没有降低。基于新结构、新原理的二维半导体器件以其独特的性能，有望解决硅基器件面临的“瓶颈”。然而，二维材料超薄的厚度（原子级厚度）使其十分脆弱，加工制造过程中极易造成材料损伤或掺杂，从而导致器件实际性能与预期存在巨大差异。
二维材料研发取得新成果
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/4/520587.shtm
二维材料家族添加全新成员
中国科学技术大学化学与材料科学学院吴长征教授实验课题组和武晓君教授理论计算课题组合作，成功实现非范德华力层状材料精准剥离，获得保持计量比的二维材料，为二维材料家族添加全新成员。该新二维材料展现出较之块材提升三个数量级的室温超离子导电行为。相关成果于日前在线发表在《自然•化学》杂志上。 近年来，
微型二维材料调控平台面世
科技日报北京8月25日电 （记者刘霞）美国和日本科学家开发出全球首个基于微机电系统（MEMS）的二维（2D）材料原位转角调控平台。这个指甲大小的平台名为“MEGA2D”，具备高度灵活性和精确度，可通过电压精确控制2D材料的间距、旋转等。相关论文发表于最新一期《自然》杂志。MEGA2D是一种可以扭转2
新型磁性二维材料研究获进展
复旦大学教授张远波团队在二维磁性材料领域取得重大突破——发现一种新型的磁性二维材料Fe3GeTe2，为研究二维巡游磁性提供了一个全新的理想体系。今天，这一研究成果发表于《自然》。 伴随着单原子层的石墨材料——石墨烯被成功分离出来，二维材料的概念被正式提出来。近年来，磁性二维材料成为新的研究热点
微型二维材料调控平台面世
美国和日本科学家开发出全球首个基于微机电系统（MEMS）的二维（2D）材料原位转角调控平台。这个指甲大小的平台名为“MEGA2D”，具备高度灵活性和精确度，可通过电压精确控制2D材料的间距、旋转等。相关论文发表于最新一期《自然》杂志。MEGA2D是一种可以扭转2D材料的MEMS平台。 图片来源：
宁波材料所在二维纳米防护薄膜材料方面取得进展
石墨烯具有大的比表面积、高的化学惰性以及优异的阻隔性，被认为是已知最薄的防护材料，采用化学气相沉积（CVD）法制备的石墨烯薄膜可直接用于金属的腐蚀防护，逐渐成为制备石墨烯防护薄膜最主要的方法。但石墨烯薄膜在制备过程不可避免会引入空位、晶界等结构缺陷，将其长时间暴露在空气中，腐蚀介质容易通过这些缺
学者发表二维介孔材料综述文章
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497253.shtm
二维材料内首次探测到自旋结构
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500619.shtm ?“魔角”石墨烯自旋结构艺术图。图片来源：物理学家组织网科技日报讯 （记者刘霞）美国桑迪亚国家实验室综合纳米技术中心和奥地利因斯布鲁克大学的科学家在最新一期《自然·物理学
二维锡烯拓扑材料研究取得进展
近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授王兵和副教授赵爱迪研究团队与清华大学助理教授徐勇、教授段文晖以及美国斯坦福大学教授张首晟合作，成功制备出具有纯平蜂窝结构的单层锡烯，并结合第一性原理计算证实了其存在拓扑能带反转及拓扑边界态。相关研究成果11月5日在线发表在《自然-材料》（Nat
二维材料载流子动力学测试方案
自石墨烯被发现以来，二维材料引起了物理、化学、以及材料等学界的广泛关注。有代表性的二维材料包括过渡金属硫族化合物、过渡金属氧化物、六方氮化硼、磷烯等。这些单原子层或单分子层材料具有一些独特的性质，有望成为下一代光电子技术的重要材料。首先，随着原子层数的减少，二维材料（如石墨烯、过渡金属硫族化合物、磷
我国新型二维材料研究获重要进展
记者8月24日从中国科学院金属研究所获悉，该所沈阳材料科学国家（联合）实验室先进炭材料研究部任文才研究组在大尺寸高质量二维过渡族金属碳化物晶体的制备与物性研究方面取得了重要突破。相关成果日前在《自然—材料》杂志上在线发表，并获得同期“新闻与观点”栏目的重点介绍。 研究人员提出了采用上层铜箔/底
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
二维半导体材料家族又有“小鲜肉”
据美国犹他大学官网消息，该校工程师最新发现一种新型二维半导体材料一氧化锡（SnO），这种单层材料的厚度仅为一个原子大小，可用于制备电子设备内不可或缺的晶体管。研究人员表示，最新研究有助于科学家们研制出运行速度更快且能耗更低的计算机和包括智能手机在内的移动设备。 一氧化锡这个“小鲜肉”由犹他大学
新型二维材料可缓解香榧“铅毒”
香榧树及果实 。（吴家胜供图） 近日，浙江农林大学国家重点实验室教授吴家胜团队在《危险材料杂志》刊发题为“迈科烯提高香榧对铅胁迫的耐受性”的研究论文，较为系统地阐明了新型二维材料MXene（迈科烯）缓解香榧“铅毒”的作用机制。 MXene 是一类新型的具有类石墨烯结构的二维材料，由过
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
AFM在二维材料研究中的应用
AFM在二维材料研究中的应用新型二维材料自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。原子力显微镜(AFM)一直被广泛用于二维
学者发表二维介孔材料综述文章
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队和河南农业大学教授秦洁琼合作，发表了二维介孔材料的制备化学与电能源化学的综述文章。该文章概述了二维介孔材料的结构优越性、合成化学策略和电能源化学的应用进展，并讨论了其未来发展的挑战和机遇。相关文章发表在《电化学能源评论》上。 二维介孔材料是一类具有随
新型二维材料MXene将“大有可为”
MXene是一种新型的二维材料，由金属碳化物或氮化物组成。其由于具有出色的柔韧性、良好的电子传导性、优异的机械性能，是最常用的柔性电极材料之一。近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队，发表了关于高熵MXene在能源存储与催化应用领域的展望文章，介绍了高熵MXene相关的重要研究进展，
二维催化材料如何“从模型到应用”
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员邓德会团队在《德国应用化学》发表综述文章，系统介绍了二维催化材料近年来在模型体系与实际应用中的进展，并对二维催化剂的设计策略、存在的挑战和未来发展方向作出了展望。 由于具有独特的表面结构和电子结构特性，二维材料近年来受到了广泛关注。相比于块状或颗粒状的催
二维锡烯拓扑材料研究取得进展
近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授王兵和副教授赵爱迪研究团队与清华大学助理教授徐勇、教授段文晖以及美国斯坦福大学教授张首晟合作，成功制备出具有纯平蜂窝结构的单层锡烯，并结合第一性原理计算证实了其存在拓扑能带反转及拓扑边界态。相关研究成果11月5日在线发表在《自然-材料》（N
二维材料成功集成到硅微芯片内
沙特阿卜杜拉国王科技大学科学家在27日出版的《自然》杂志上发表论文指出，他们成功将二维材料集成在硅微芯片上，并实现了优异的集成密度、电子性能和良品率。研究成果将帮助半导体公司降低制造成本，及人工智能公司减少数据处理时间和能耗。二维材料有望彻底改变半导体行业，但尽管科学家们研制出了多款类似设备，但技术
二维材料首现奇异“多铁性”状态
美国麻省理工学院物理学家在单原子薄材料中发现了一种奇异的“多铁性”状态。他们的观察首次证实了多铁性可存在于完美的二维材料中。发表在最新一期《自然》杂志上的这一发现，为开发更小、更快、更高效的数据存储设备铺平了道路，这些设备由超薄的多铁性比特和其他新的纳米级结构组成。 研究作者、麻省理工学院物理
二维材料可在室温下保存量子信息
英国剑桥大学卡文迪许实验室科学家首次发现，层状二维材料六方氮化硼（hBN）中的“单原子缺陷”可以将量子信息在室温下保留几微秒。相关论文发表在《自然·材料》杂志上。这一发现意义重大，因为能够在环境条件（室温）下拥有量子性质的材料十分罕见，此次发现还凸显了二维材料在推进量子技术方面的潜力。用共焦显微镜研
二维材料可在室温下保存量子信息
英国剑桥大学卡文迪许实验室科学家首次发现，层状二维材料六方氮化硼（hBN）中的“单原子缺陷”可以将量子信息在室温下保留几微秒。相关论文发表在《自然·材料》杂志上。这一发现意义重大，因为能够在环境条件（室温）下拥有量子性质的材料十分罕见，此次发现还凸显了二维材料在推进量子技术方面的潜力。 用共焦
二维拓扑材料内发现新奇电子效应
德国尤利希研究中心领导的一个国际研究团队在最新一期《自然·通讯》杂志上撰文指出，他们首次证明了在二维材料中存在一种奇异的电子态——费米弧，这为新型量子材料及其在新一代自旋电子学和量子计算中的潜在应用奠定了基础。 研究人员解释说，他们检测到的费米弧是费米面的一种特殊形式。费米面在凝聚态物理中用于
二维材料成功集成到硅微芯片内
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497276.shtm 微芯片内的设备和电路的光学显微镜图像。图片来源：《自然》杂志网站 科技日报北京3月28日电 （记者刘霞）沙特阿卜杜拉国王科技大学科学家在27日出版的《自然》杂志上发表论
工业硅片上长出“完美”二维超薄材料
据发表在最新一期《自然》杂志上的论文，美国麻省理工学院工程师开发出一种“非外延单晶生长”方法，在工业硅晶圆上生长出纯净的、无缺陷的二维材料，以制造越来越小的晶体管。 根据摩尔定律，自20世纪60年代以来，微芯片上的晶体管数量每年都会翻一番。但这一趋势预计很快就会趋于平缓，因为用硅制成的器件一旦
揭开了二维材料中自旋结构的秘密
二十年来，物理学家一直试图直接操纵石墨烯等二维材料中的电子自旋。这样做可以在蓬勃发展的二维电子学世界中带来关键性的进展，在这个领域中，超快、小型和灵活的电子设备会根据量子力学进行计算。 研究人员发现了一种新的实验技术来研究二维量子材料中的电子自旋特性，克服了一个长期的挑战，并有可能使基于这些材
出比钢铁更坚固的轻质二维材料
来自莱斯大学和马里兰大学的科学家们带头努力克服了一个主要障碍。尽管被认为是地球上最强的一些物质，但利用它们的全部潜力已被证明是一项困难的任务。比最薄的洋葱皮纸还要细的二维材料，由于其显著的机械属性，已经获得了极大的关注。然而，当这些材料被分层时，这些特性就会消失，从而限制了其实际应用。研究人员已经开