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

科学家实现二维金属碲化物材料的宏量制备

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队,联合中国科学院院士、深圳先进技术研究院、金属研究所研究员成会明,北京大学电子学院副教授康宁,在二维过渡金属碲化物材料的宏量制备方面取得进展,为过渡金属碲化物二维材料的规模化制备提供了可能性。4月3日,相关研究成果在线发表在《自然》(Nature)上

深圳先进院研发细胞运载二维材料靶向光热治疗技术

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院医药所研究员喻学锋、王怀雨等在细胞运载二维纳米材料光热治疗癌症方面取得新突破。相关论文Cell-borne 2D nanomaterials for efficient cancer targeting and photothermal therapy(《细胞运

研究在二维材料双光子吸收层数依赖特性取得进展

  近期,中国科学院上海光学精密机械研究所微纳光电子功能材料实验室研究员王俊课题组在二硫化钼(MoS2)简并双光子吸收的层数依赖特性研究方面取得进展,为过渡金属硫化物的非线性光学性质研究以及在光子学方面的应用提供了理论和实验指导。相关研究成果发表于Photonics Research 7, 762-

二维材料硒化铟在卸压过程中超导增强

  在高压条件下,一些物质会出现超导现象。然而,随着压力的卸除,这种超导现象往往会消失。著名国际材料学术期刊《先进材料》10日载文称,北京高压科学研究中心国家“千人计划”特聘专家陈斌研究员和吉林大学高春晓教授领衔的国际合作小组首次发现,二维材料硒化铟在卸压过程中有超导增强现象,从而使高压超导材料的应

大连化物所制备出二维锗锡混合钙钛矿新材料

本报讯(记者刘万生 通讯员程鹏飞)近日,中科院大连化物所韩克利研究员团队在二维非铅钙钛矿动力学机理研究方面取得新进展,相关工作发表在《物理化学快报》杂志上。

宽波段二维非线性光学材料与器件研究获进展

  三阶非线性光学材料在光电器件、激光防护和调制整形、全光开关和全光网络、光通讯和光存储乃至未来光子计算机等领域,具有重要的科学意义和应用价值。传统的无机和有机非线性光学材料存在主要集中于可见光波段、损伤阈值低等性能缺陷,且难于进行器件化实用,限制了非线性光学和激光技术的发展。自石墨烯发现以来,二维

大连化物所二维催化材料多尺度结构和电子性质调控研究

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室副研究员邓德会、中科院院士包信和团队成功实现了对二维硫化钼原子晶体材料多尺度结构和电子性质的调控。相关研究成果发表在《自然-通讯》(Nature Communications,DOI: 10.1038/ncomms14430)上。  二维硫

大连化物所实现二维材料载流子的时空动力学分辨

  近日,大连化物所分子反应动力学国家重点实验室化学动力学研究中心(1102组)杨学明院士、任泽峰研究员等与北京大学叶堉教授合作,通过发展飞秒时间分辨光发射电子显微镜(TR-PEEM),实现了二硫化钼(MoS2)在纳米空间和飞秒时间尺度的载流子动力学研究,并利用上海同步辐射光源,通过X射线光发射电子

新型碳基二维半导体材料基本物性研究获进展

  以石墨烯为代表的碳基二维材料自发现以来受到了广泛关注。然而,石墨烯的零带隙半导体性质严重限制了其在微电子器件领域的应用。针对该情况,中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究人员等自2013年开展新型碳基二维半导体材料的制备研究,2014年1月成功制备了由碳和氮原子构成的类石墨烯蜂窝状无孔有序结构

自然通讯:厦大任斌通过TERS技术揭示二维材料缺陷结构

  化学化工学院任斌教授课题组在层状二维材料缺陷表征方面取得进展,相关结果以“Probing the edge-related properties of atomically thin MoS2 at nanoscale”为题,于2019年12月5日发表在《自然-通讯》(Nature Commun

利用二维材料设计制备神经电阻器件,实现逻辑运算

  人类的大脑是一个高效的计算系统,单个人类神经元就能够执行布尔运算,包括非线性异或(XOR)运算等。然而,要模拟这种人工神经形态系统,通常需要几个设备来完成一个布尔运算操作。尤其是在执行布尔操作时,需求四个具有四重操作步骤(或是三个三阶元素复杂度)的存储设备,同时需要在不同设备之间重复交换数据,相

多孔道二维纳米材料的电化学储能应用

二维纳米材料,例如石墨烯、过渡金属硫化物等,具有许多独特的物理、化学和电学性能。相比体相材料,二维纳米材料具有更多的比表面积和活性位点,开放的离子扩散通道,这使得锂离子(和碱金属离子)的快速传输和高效储存成为可能。尽管如此,二维材料中存在的权限仍然限制了其在电化学储能方面的应用,例如在电极处理和组装

新型碳基二维半导体材料基本物性研究获进展

  以石墨烯为代表的碳基二维材料自发现以来受到了广泛关注。然而,石墨烯的零带隙半导体性质严重限制了其在微电子器件领域的应用。针对该情况,中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究人员等自2013年开展新型碳基二维半导体材料的制备研究,2014年1月成功制备了由碳和氮原子构成的类石墨烯蜂窝状无孔有序结构

中国科大二维材料激子效应的理论研究取得重要进展

  近日,中国科大合肥微尺度物质科学国家实验室国际功能材料量子设计中心在二维材料激子效应的理论研究方面取得重要进展,研究人员利用GW-BSE方法计算了单层黑磷、氟化石墨烯、氮化硼等一系列二维材料的激子结合能,并揭示出此类材料的激子结合能与其准粒子能隙之间存在显著的线性标度关系。该研究成果以“Line

中国科学家国际首次制备出锡烯二维晶体薄膜材料

  二维类石墨烯晶体锡烯具有极其优越的物理特性,是一类大能隙二维拓扑绝缘体,有可能在室温下实现无损耗的电子输运,因此在未来更高集成度的电子学器件应用方面具有极其重要的潜在价值。但是由于巨大的材料制备和物理认知上的困难,如何在实验上制备出锡烯材料,成为当前国际凝聚态物理和材料学领域科研人员努力的焦点。

二维原子晶体材料表层氧缺陷的调控及物性研究获进展

  二氧化铈(CeO2)是一种可还原氧化物材料,它可以在还原性气氛中产生表层氧缺陷,在氧化性气氛中修复氧缺陷。这种氧离子存储特性使得它在燃料电池固态电解液材料、高性能汽车尾气净化器等方面有非常好的应用前景。CeO2(111) 二维原子晶体材料(或薄膜)最表层的O-Ce-O单元层里存在着表层和亚表层两

深圳先进院提供二维材料等离子体液相制备新策略

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院研究员喻学锋、黄逸凡合作,建立二维材料等离子体液相制备新方法,相关研究成果以Intercalator-assisted plasma-liquid technology: an efficient exfoliation method for few-layer

我国学者在二维材料合成方法学研究方面取得进展

图1 AgCrS2纳米片的结构与离子输运性能  在国家自然科学基金项目(批准号:21925110、21890751)等资助下,中国科学技术大学吴长征教授团队成功合成了一类二维材料AMX2纳米片(A=单价离子,M=三价离子,X=硫族元素)。该成果以“具有室温超离子导电行为的化学计量比二维非范德华力Ag

研究发现在二维超导材料上观察到磁激发态

   法国和俄罗斯科学家日前在二维超导材料上发现一种特殊的磁场扰动,就像一个个微小的振荡星。这些激发态由掺入超导材料的磁性原子产生,这意味着“于渌—芝巴—鲁西诺夫”状态(YSR态)链不只是理论,在实验中也可以观察到。研究人员称,这一成果或为制造量子计算机开辟新途径。   YSR态由中国物理学家于渌和

有机电荷转移分子调控二维材料电学特性研究取得进展

  近日,中国科学院微电子研究所在有机电荷转移分子调控二维材料电学特性研究中取得新进展。  薄层过渡金属二硫化物(TMDCs)以其独特的电学、光电、机械和磁学特性为探索低维系统中的新物理特性和应用途径提供了一个新的平台。其中,在场效应晶体管应用中,少层二硫化钼(MoS2)可以突破传统半导体材料的短沟

中科院大连化物所发二维材料限域单原子催化综述

  大连化物所催化基础国家重点实验室邓德会研究员、包信和院士团队在二维材料限域单原子催化研究方面的工作受到国际同行的广泛关注。受邀在Chemical Reviews期刊上并以封面形式发表以“Catalysis with Two-Dimensional Materials Confining Sing

宁波材料所在碳碳双键连接的二维共价有机框架取得突破

碳碳双键连接的二维共价有机框架(v-2D-COFs)具有分子结构的可设计性、高比表面积、规整的孔道结构等诸多优点。相比于已大量研究的亚胺键和硼酸酯键连接的COFs,v-2D-COFs具有出色的面内共轭和高化学稳定性等优势,是一类先进的多孔有机半导体材料,在光电催化、化学传感、吸附分离、海水淡化、贵金

二维纳米材料锁模全光纤激光器研究获进展

  超短脉冲激光具有峰值功率高、作用时间短、光谱宽等优点,在基础科学、医疗、航空航天、量子通信、军事等领域有着广泛的应用。特别是近年快速发展的飞秒光纤激光器由于结构简单、成本低、稳定性高以及便于携带等特点,表现出越来越广泛的应用前景。目前光纤锁模激光器,包括其它类型的固体激光器,要实现稳定的锁模运行

过程工程所等发现“隐形”二维纳米材料活化巨噬细胞机制

  二维纳米材料(例如石墨烯、二硫化钼等)凭借独特的理化性质,在药物运输、基因转染、组织工程、肿瘤治疗等生物医学领域展示了广阔的应用前景。为了减少体内的聚集,这些二维纳米材料在应用时也需要在表面进一步修饰聚乙二醇(PEG),并且以往的研究也认为这种修饰可以减少巨噬细胞的摄取并增加体内的生物兼容性,所

大化所提出二维介孔材料保护钠金属电池负极新策略

  近日,中国科学院大连化学物理研究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研究员吴忠帅团队、催化新过程放大与开发研究组研究员叶茂团队,与中国科学技术大学教授余彦团队合作,提出了一种有序介孔聚多巴胺-石墨烯纳米片保护金属钠策略,获得了高稳定、无枝晶的钠金属负极,构筑出高性能长循环钠金属电

新型二维纳米材料可能带来电子工业革命

  澳大利亚科学家研制出一种由氧化钼晶体制成的新型二维纳米材料,有可能给电子工业带来革命,使“纳米”一词不再停留于营销概念而成为现实。   在材料学中,厚度为纳米量级的晶体薄膜通常被视作二维的,即只有长宽,厚度可忽略不计,称为二维纳米材料。新研制出的这种材料厚度仅有11纳米,它有着独特的性质,电子

上海光机所在二维纳米材料非线性光学特性研究取得进展

  二维材料由于其丰富的非线性光学特性,如双光子吸收、饱和吸收、反饱和吸收等,在激光技术、光信息和通讯等领域有巨大的应用潜力。近年来,二维材料在光波混频等方面也得到了广泛应用,这对于短波长、可调谐激光源的产生是非常重要的。受激布里渊散射和非线性吸收等特性在激光和光电通信领域具有重要影响,然而二维材料

磁性半导体在三维材料中保留二维量子特性

  美国宾夕法尼亚州立大学和哥伦比亚大学领导的国际团队在新一期《自然·材料》杂志上发表了一项重要研究成果,展示了磁性半导体在三维材料中保持特殊的二维量子特性。这一突破为现实世界中的光学系统和高级计算应用提供了新的可能性。  尽管二维材料如石墨烯展示了广泛的功能,并具有革命性的潜力,但维持其在二维极限

韩国利用二维新材料开发出宽带超短脉冲激光技术

  韩国科学技术研究院发布消息称,该院联合美国德雷赛尔大学首次在激光领域对二维Mxene材料进行深入研究,共同研发出宽带和飞秒的超短脉冲激光技术。该研究成果发表在国际学术杂志《先进材料》(Advanced Materials)上。  二维Mxene材料是由与钛相同的重金属原子和碳原子构成的薄板状的纳

长春光机所研制首例带电荷的有机二维多孔晶体发光材料

   近日,中科院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室李斌研究员所带领的课题组自主设计了具有红光发射的带有正电荷的溴化乙锭有机单体,在国际上首次制备出带电荷的有机二维多孔晶体骨架材料,该材料在有机半导体器件和光电传感等领域将具有重要的应用前景。上述研究结果发表在国际化学领域著名的期