英国研究实现二维材料多层原子精确组装
由英国国家石墨烯研究所领导的团队,利用无机印模在超高真空环境中精确地将二维晶体“拾取并放置”到多达8个单层的范德华异质结构中,创建最干净、最均匀的二维材料堆栈。该技术具有三个方面先进性:一是原子级清洁界面,新的印模设计能够在扩展区域的堆叠二维材料之间创建原子级清洁界面,这是对现有技术的重大改进。二是减少应变不均匀性,新冲压设计提供的刚性已被证明可以大大减少组装堆栈中的应变不均匀性。三是可扩展性,二维材料毫米级区域的清洁转移,在下一代电子设备中的使用潜力大。 相关研究结果发表在《自然·电子》杂志上。......阅读全文
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,
二维材料研发取得新成果
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二维原子晶体材料中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
国家纳米中心用DNA折纸术组装纳米颗粒三维手性螺旋结构
如何能在纳米尺度上对材料结构进行精确的控制,形成具有特殊性能的聚集体,是当今科学界最具有挑战性的前沿课题之一。近年发展起来的DNA折纸术是一种独特的自下而上的自组装纳米技术,被用于制备多种尺寸、形貌的二维和三维纳米图案。DNA折纸纳米结构由于结构可设计性和空间
原子钟可更精确测量时空扭曲
《自然》近日在线发表的一篇论文指出,下一代光学原子钟能比现有方法更精确地测量地球表面时空的引力扭曲。这些钟可用于探测引力波、检测广义相对论、寻找暗物质。 时间的流逝并非绝对,而是取决于给定的参照标准。因此,时钟测量很容易受到相对速度、加速度和重力势的影响。重力势增加会导致山顶的钟比地面的钟走得
苏州纳米所利用DNA折纸术构建金纳米棒
等离子体纳米粒子及其组装结构因为优异的光学特性在纳米科技中具有广泛应用,如超材料、生物传感器、光电器件等。精准构建等离子体纳米结构对于光学特性的深入研究意义重大,而精确调控等离子体纳米粒子的表面功能性质则是进一步获得复杂自组装体系的关键。目前借助各种物理和化学方法,可在纳米粒子表面的一定区域范围
苏州纳米构建金纳米棒@金纳米粒子手性螺旋超结构
等离子体纳米粒子及其组装结构因为优异的光学特性在纳米科技中具有广泛应用,如超材料、生物传感器、光电器件等。精准构建等离子体纳米结构对于光学特性的深入研究意义重大,而精确调控等离子体纳米粒子的表面功能性质则是进一步获得复杂自组装体系的关键。目前借助各种物理和化学方法,可在纳米粒子表面的一定区域范围
生物大分子纳米结构工程:从精确组装到精准生物传感
生物传感器是一类集成生物识别元件(如酶、抗体或核酸等)和物理、化学换能模块的器件(信号转导易与细胞中的信号转导混淆)。生物传感器已经广泛用于家庭监护和现场检测,目前的穿戴式和床边检测(POCT)生物传感研究可能对疾病监控模式产生深刻影响。然而,有别于均相反应体系,生物传感器本质上是一个异相界面反应过
二维硒原子层中的力学各向异性被揭示
近日,哈尔滨工业大学航天学院力学学科王超副教授与赫晓东教授采用国际领先的原位力学测量技术,揭示了原子级别厚度硒(Se)二维材料的面内各向异性拉伸力学行为,并首次量化了硒(Se)原子链之间的范德华相互作用强度。该项成果为设计新型多功能二维材料奠定了实验基础。相关论文以“二维硒原子层中的力学各向异性
低温光学扫描探针显微镜系统研发及几种二维材料
二维原子/分子晶体材料因独特的物理性质而受到广泛关注。 由于分子束外延生长技术可以用来制备高质量的二维原子/分子晶体材料,而扫描探针显微学因其超高空间分辨率可以对材料的生长质量进行表征,同时还可以获得其电子结构等方面的信息,因此分子束外延生长与扫描探针显微学相结合是研究二维原子
新型单元素二维原子晶体材料黑磷或将成“第二个石墨烯”
科技日报讯 (记者马爱平)记者近日从深圳大学获悉,由深圳大学——新加坡国立大学光电协同创新中心教授张晗带领的深圳市孔雀创新团队首次研发了基于黑磷的光纤锁模激光器,得到了超短脉冲激光的输出信号。 近年来,在石墨烯产业蓬勃发展之际,另一种新型单元素二维原子晶体材料——黑磷被发现。与石墨烯类似,黑磷
新方法可让“超材料”实现自我组装
据美国物理学家组织网11月2日报道,美国科学家在最新一期德文版的《应用化学》杂志上指出,他们最新研制出的纳米制造技术可让自然界中并不存在的“超材料”自我组装而成。由此得到的“超材料”有些具有非比寻常的光学特性,有助于制造能给蛋白质、病毒、DNA(脱氧核糖核酸)等摄像的“超级镜头”以及隐形斗篷;而
可食用茶多酚自组装保鲜材料问世
近日,中国农业科学院茶叶研究所茶叶质量与风险评估创新团队在前期围绕稳态茶多酚组装系列原创研究的基础上,研发出纳米复合物茶多酚自组装锌(TPZn)。相关研究发表在《美国化学学会—纳米》(ACS Nano)上。水果腐败导致大量食物浪费和经济损失。目前,广泛使用的塑料袋保鲜效果有限,且塑料垃圾会导致环境污
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:
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
科学家实现硅原子四醇精准组装
近日,西安交通大学科研团队在多重可控硅连接化学领域取得重要进展,该研究成果发表在《德国应用化学》。在材料科学与药物研发领域至关重要的有机硅化合物,因其独特的化学稳定性与结构多样性成为现代工业的基石。然而,有机硅化合物在自然界中并不存在,其获取都必须通过化学合成。传统工艺中,从四氯硅烷(SiCl?)出
西南交通大学:发现埃级别狭缝中离子的传输机理
10月27日,《科学》杂志发表了西南交通大学博士生杨倩参与的论文《离子在埃级别狭缝中传输的尺寸效应》。该研究由西南交通大学教授荣誉教授、曼彻斯特大学教授、诺贝尔奖物理学奖得主安德烈·海姆主持,并做论文通信作者。这是西南交大学生首次在《科学》上合作发表学术论文。论文研究发现,一种精确构筑的埃级别
我们熟知的冰,还有新结构?
近日,中国科学院物理研究所(以下简称物理所)等创新发展了低能电子辅助合成方法,在疏水性金属——银的表面,首次生长了一种稳定的单层水-羟基(H2O-OH)结构。这一新形式六角二维冰结构的发现,改变了一百多年来人们的传统认识,进一步拓展了二维冰家族。 开启新认知的二维冰结构 自然界中水分子倾向于
张志东团队求出二维横场伊辛模型精确解
近日,中国科学院金属研究所研究员张志东求出二维横场伊辛模型的精确解。这是张志东在求出铁磁性三维伊辛模型精确解、确定自旋玻璃三维伊辛模型计算复杂度下限之后,取得的又一项重要研究成果。相关研究成果发表于《物理E》。 相变存在于自然界的许多物质中,是物理学研究的重要课题。相变按照其物理性质的变化规
英国科学家成功合成含有六方氮化硼夹层的石墨烯材料
随着人们生活需求的日益增长,各类电子产品的性能及功能得到了极大提高。同时,传统电子材料的物理限制也因此逐渐显现,人们愈加迫切地需要具备更加强大性能的新一代电子原材料作为电子工业继续腾飞的基石。 据物理学家组织网9月15日报道,英国曼彻斯特大学的研究人员在《自然·纳米技术》发表论文称,他们利用二
六方氮化硼石墨烯已具备实用价值
随着人们生活需求的日益增长,各类电子产品的性能及功能得到了极大提高。同时,传统电子材料的物理限制也因此逐渐显现,人们愈加迫切地需要具备更加强大性能的新一代电子原材料作为电子工业继续腾飞的基石。 据物理学家组织网9月15日报道,英国曼彻斯特大学的研究人员在《自然·纳米技术》发表论文称,他们利用二
超冷带电原子组成同类最大二维晶体
奥地利科学家将105个带电钙原子冷却到极低温度,使其排列成二维晶体,得到了迄今最大的同类二维晶体,这一新晶体可用于研究量子材料或构建量子计算机。相关研究刊发于最新一期《PRX量子》杂志。 一些晶体会表现出有趣的量子行为,如不寻常的磁性或完美的导电性等,但很难通过实验了解每个原子如何实现这一点,
超冷带电原子组成同类最大二维晶体
奥地利科学家将105个带电钙原子冷却到极低温度,使其排列成二维晶体,得到了迄今最大的同类二维晶体,这一新晶体可用于研究量子材料或构建量子计算机。相关研究刊发于最新一期《PRX量子》杂志。一些晶体会表现出有趣的量子行为,如不寻常的磁性或完美的导电性等,但很难通过实验了解每个原子如何实现这一点,也不可能
二维原子晶体材料单层二硒化钒的1D图案化及其研究
二维原子晶体材料的功能化对实现其在光电、催化、新能源以及生物医学等领域中的应用具有重要意义。在实现二维材料功能化方面,结构图案化调控是其中一个重要手段。之前,人们利用电子/离子束刻蚀、元素掺杂等手段实现了二维材料的图案化。图案化的二维材料则呈现出了许多新的物理性质,例如“纳米网状”石墨烯的半导体
中科院宁波材料所提出“化学剪刀”编辑层状材料结构策略
3月17日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进能源材料工程实验室黄庆研究员等人在国际学术杂志Science上发表了题为“Chemical scissor-mediated structural editing of layered transition metal carbides”的研究文章(
新研究提出“化学剪刀”编辑层状材料结构新策略
3月17日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进能源材料工程实验室黄庆研究员等人在国际学术杂志Science上发表了题为“Chemical scissor-mediated structural editing of layered transition metal carbides”的研究文章(
精准制造:从微纳米迈向原子尺度
“空天海地的网络建设,信息世界感知力、通信力以及智算力的建设,迫切需要高端、新型的硅基芯片。然而‘自上而下’的光刻技术制造方式已经接近物理极限。”在日前举行的香山科学会议上,中国科学院院士许宁生说,全球精准制造的竞争已从微纳米尺度迈向原子尺度,未来硅基芯片的发展水平将取决于大规模原子制造技术水平
半导体所等在转角多层石墨烯的呼吸层间耦合研究中获进展
以石墨烯为代表的二维材料具有优良的电学性能和光学性能,因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件、晶体管和光电器件。将石墨烯堆叠起来可以得到多层石墨烯。除了具有和体石墨相同的Bernal堆垛(即AB堆垛)方式的多层石墨烯之外,还可以在实验室制备或者合成出不同石墨烯片层取向随机的多层石
科研人员制备出具有优良导电性能的多层堆叠二维聚苯胺晶体
导电聚合物是具有导电能力的有机聚合物,包括聚苯胺、聚噻吩和聚吡咯等,被认为是可能取代传统半导体和金属的有机材料。导电聚合物生成成本低、密度小、成膜性能好、机械柔韧性更高,具备更广泛的化学功能性,有望成为制备下一代有机电子器件的核心材料。电荷在导电聚合物薄膜中的传输效率,对其应用性能具有决定性作用。电