大连化物所袁开军团队揭示MXene电子声子表面散射效应

近日,中国科学院大连化学物理研究所化学动力学研究室分子光化学动力学研究组研究员袁开军团队,利用飞秒时间分辨光谱,实现了对复合结构的二维过渡金属碳化物的动力学探测,发现其尺寸效应在电子-声子散射过程中具有重要作用。 二维金属纳米材料的厚度小于载流子的平均自由程时,尺寸效应可能在载流子界面运输和能量传递过程中发挥重要作用。时间分辨光谱研究表明,MXene材料的电子-声子相互作用发生在100飞秒以内,快于石墨烯、过渡金属硫化物和钙钛矿等二维材料。当前,关于MXene电子-声子散射的研究仅考虑体相散射,却忽略了表面散射效应。 科研人员设计了厚度约1.8nm的金属/MXene和绝缘体/MXene复合结构片状材料,利用飞秒瞬态吸收光谱测量了其载流子动力学。结果表明,与MXene相比,绝缘体/MXene的电子弛豫动力学没有发生改变,而金属/MXene的电子弛豫明显变慢。这是由于金属/MXene的电子可通过界面直接传输到金属,其电子-声......阅读全文

大连化物所袁开军团队揭示MXene电子声子表面散射效应

  近日,中国科学院大连化学物理研究所化学动力学研究室分子光化学动力学研究组研究员袁开军团队,利用飞秒时间分辨光谱,实现了对复合结构的二维过渡金属碳化物的动力学探测,发现其尺寸效应在电子-声子散射过程中具有重要作用。  二维金属纳米材料的厚度小于载流子的平均自由程时,尺寸效应可能在载流子界面运输和能

大连化物所揭示MXene电子声子表面散射效应

  近日,中国科学院大连化学物理研究所化学动力学研究室分子光化学动力学研究组研究员袁开军团队,利用飞秒时间分辨光谱,实现了对复合结构的二维过渡金属碳化物的动力学探测,发现其尺寸效应在电子-声子散射过程中具有重要作用。  二维金属纳米材料的厚度小于载流子的平均自由程时,尺寸效应可能在载流子界面运输和能

大连化物所揭示MXene电子声子表面散射效应

  近日,中国科学院大连化学物理研究所化学动力学研究室分子光化学动力学研究组研究员袁开军团队,利用飞秒时间分辨光谱,实现了对复合结构的二维过渡金属碳化物的动力学探测,发现其尺寸效应在电子-声子散射过程中具有重要作用。  二维金属纳米材料的厚度小于载流子的平均自由程时,尺寸效应可能在载流子界面运输和能

耦合量子相干态的飞秒时间分辨二维电子光谱测量

  玻尔曾经说过,谁要是说他懂了量子理论,那么说明他完全不了解量子力学(If you think you can talk about quantum theory without feeling dizzy, you haven't understood the first thing a

拓扑材料高压超快动力学研究取得进展

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所计算物理与量子材料研究部与广东大湾区空天信息研究院、中科院合肥研究院强磁场科学中心等合作,探究了高压下拓扑绝缘体Sb2Te3的电子和声子动力学,探索了压力对该材料电声耦合强度、相干声子以及热声子瓶颈等的影响。相关研究成果发表在Physical Re

拓扑材料高压超快动力学研究取得进展

近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所计算物理与量子材料研究部与广东大湾区空天信息研究院、中科院合肥研究院强磁场科学中心等合作,探究了高压下拓扑绝缘体Sb2Te3的电子和声子动力学,探索了压力对该材料电声耦合强度、相干声子以及热声子瓶颈等的影响。相关研究成果发表在Physical Revi

飞秒瞬态光谱揭示纳米晶热载流子弛豫动力学

  近日,大连化学所光电材料动力学特区研究组(11T6)吴凯丰研究员团队采用飞秒瞬态光谱技术系统地研究了量子限域的钙钛矿纳米晶的热载流子弛豫动力学,发现该体系呈现出亚皮秒级别的热载流子寿命与之前理论预测的“声子瓶颈”机制不符,进一步研究发现热载流子能量耗散通道由表面配体分子诱导的非绝热弛豫机制所主导

物理所揭示相干声子驱动的谷间散射和拉比振荡

  二维过渡金属硫族化合物因能带具有多谷结构,赋予了电子谷自由度,因而成为研究多体相互作用的理想平台。作为退谷极化的主要机制,自由电子或束缚激子的谷间散射过程,对剖析激发态电子-声子相互作用和谷电子器件的设计和实现至关重要。目前,对谷间散射的理论和实验研究多基于热平衡态或准平衡态。而超短激光脉冲可驱

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

重点实验室实现二维材料载流子的时空动力学分辨

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射线光发射电子显微镜(XPEEM)

激光拉曼光谱仪(图)

一、拉曼散射的发展历史1928年,印度物理学家拉曼用水银灯照射苯液体,发现了新的辐射谱线:在入射光频率ω0的两边出现呈对称分布的,频率为ω0-ω和ω0+ω的明锐边带,这是属于一种新的分子辐射,称为拉曼散射,其中ω是介质的元激发频率。拉曼因发现这一新的分子辐射和所取得的许多光散射研究成果而获得了193

宁波材料所合成半导体型类MXene二维过渡金属碳化物材料

  随着柔性透明电子技术的兴起,二维半导体材料近年来备受关注,特别是直接带隙特性使得这些二维结构有望应用在光电子学领域。在过去十年里,研究者们已相继发展出MoS2和磷烯等典型的具有直接带隙的二维半导体材料。然而,MoS2的带隙是层数依赖性的,直接带隙仅能在单层结构中实现,而磷烯在空气环境中的化学性质

物理材料仪器分会:揭示未知材料世界的探索之旅

  第二十二届全国光散射学术会议,在河南开封如火如荼地进行。  9月23日下午,在“物理材料仪器分会”上,我们迎来了一场集结了材料科学和技术领域顶尖专家的盛会。本次分会场的焦点之一是创新驱动的讨论,包括材料制备、测试和分析等领域的前沿研究。与会专家们分享了各自研究的最新成果,涵盖了新型材料合成方法、

半导体所在激子声子的量子干涉研究中获进展

  近日,中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室报道了二维半导体WS2中暗激子与布里渊区边界声学声子之间量子干涉导致的法诺(Fano)共振行为(图1a、b),并揭示了对称性在其中的重要作用。相关研究成果以《少数层WS2中暗激子与边界声学声子的量子干涉》(Quantum interferen

研究实现二维材料载流子时空动力学分辨

  近日,中国科学院院士杨学明、中科院大连化学物理研究所研究员任泽峰等与北京大学教授叶堉合作,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射线光发射电子显微镜的元素成像,阐明了缺陷对MoS

宁波材料所合成出前过渡族金属碳化物二维纳米晶体材料

  近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所特种纤维与核能材料工程实验室合成出全新的前过渡金属碳化物二维纳米单晶材料。该工作被国际期刊Angewandte Chemie-International Edition 作为VIP(very important paper, top 5%)文章在线发表(D

我国首例飞秒时间分辨近场光学系统成功实现

    近年来,随着飞秒脉冲激光技术的发展,飞秒时间分辨光谱技术在纳米材料的载流子弛豫动力学、化学反应动力学、光合作用超快过程等研究领域得到了广泛应用。其中很多研究对象的超快动力学性质具有高度空间依赖性,如纳米材料、量子线、量子点以及光合系统捕光色素复合物等。由于普通的远场飞秒光谱技术受到衍射极限的

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

揭示MXenes电子—声子相互作用新机制

  近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员袁开军团队与北京航空航天大学教授郭洪波、副教授李介博等合作,发现了MXenes中电子能量弛豫新通道,揭示了MXenes电子—声子相互作用新机制。相关成果发表在《自然—通讯》。  等离激元是金属表面电子的集体振荡,在金属纳米材料中比较常见。研究电子和声子之间

电解水制氢:如何设计金属碳化物催化剂?

  金属碳化物HER  氢气是重要的清洁能源,具有来源广、能量密度高、无污染等优点。电解水制氢是高效、绿色的制氢途径,但严重依赖贵金属Pt催化剂,亟需发展经济、高效的非贵金属电催化剂。过渡金属碳化物具有类铂的电子性质和催化行为,是一种潜在的析氢电催化剂。近年来,相关研究工作通过合理的设计策略,调控并

半导体所等在转角双层MoS2的moiré声子研究中取得进展

  基于二维材料的范德瓦尔斯异质结(vdWHs)可以通过化学气相沉积(CVD)或者干/湿转移法制备。它们通常具有明显且高质量的二维界面,为研究界面相关的性质提供了一个优质平台。另外,vdWHs中子系统成分、样品厚度以及界面旋转角的多样选择也为操控它们的光学和电学性质提供了更多自由度。其中,由于单层过

核壳结构的MoS2/CNTs纳米复合物材料光学性能研究获进展

  近日,中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室研究员王俊课题组在具有核壳结构的MoS2/碳纳米管纳米复合物及其三阶非线性光学性能研究方面取得进展。相关研究工作在Chemistry A European Journal 上发表,并被期刊选为内封面。  二维材料独特的结构和非线性光学性能

我所揭示MXenes电子—声子相互作用新机制

近日,我所分子反应动力学国家重点实验室、大连光源科学研究室(二十五室)袁开军研究员团队与北京航空航天大学郭洪波教授、李介博副教授等合作,发现了MXenes中电子能量弛豫新通道,揭示了MXenes电子—声子相互作用新机制。该成果对设计等离激元新材料,实现材料高效光电、光热转化等提供了新思路。  等离激

关于石墨烯结构的典型拉曼光谱特征,读了这一篇就懂了

  石墨烯是sp2碳原子紧密堆积形成的六边形蜂窝状结构的二维原子晶体,是构建其它sp2杂化碳的同素异形体的基本组成部分,可以堆垛形成三维的石墨,卷曲形成一维的碳纳米管,也可以包裹形成零维的富勒烯。  直到 2004 年,英国曼彻斯特大学的Geim和Novoselov等使用胶带剥离技术,才首次成功地制

上海光机所二维半导体制备及非线性光学特性研究获进展

  过渡金属硫化物二维纳米材料是继石墨烯后又一类重要的二维半导体纳米材料,特别是其可见到近红外波段的可调谐带隙特性在开发新型光电功能器件方面具有独特优势。近期,中国科学院上海光学精密机械研究所中科院强激光材料重点实验室研究员王俊课题组在二维半导体材料制备、表征及非线性光学特性研究方面取得多项进展。 

贵金属碳化物与氧碳化物结构相似

近日,中科院大连化学物理研究所研究员江凌、副研究员谢华团队,与山西师范大学副教授刘志凌团队合作,发现贵金属碳化物与氧碳化物键合结构的相似性,为贵金属碳化物的结构预测和新型材料的理性设计提供了新思路。相关成果发表于《物理化学快报》。贵金属作为催化剂具有无可比拟的优势,但是贵金属由于受到相对论效应的影响

等离子体纳米结构中的热点和超快过程

  在一层30nm厚的连续金膜上制备一系列直径约为100-150nm的等离子体金纳米盘,金膜与金纳米盘之间被一层几个纳米厚的氧化物隔离层所隔开。对超快响应过程的控制(探针光)取决于隔离层的厚度和成分,以及激发波长(泵浦光)。  来自纳米尺度材料中心的纳米光子学研究组的科学家演示了对混合等离子体纳米结

二维过渡金属硫化物相结构等研究获进展

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单层WSe2中单光子发射中心辐射复合机理研究取进展

  二维过渡金属硫族化合物由于其具有原子级别的厚度、较强的自旋轨道耦合、较大的激子束缚能和可见光区直接带隙的特点,逐渐成为后摩尔时代新材料的研究热点。尤其是单层过渡金属硫族化物提供了一种新的电子自由度——能谷,为未来光电信息处理提供了新的途径。最近,在二维体系中利用缺陷发光实现了单光子光源,这为片上

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