氧化物界面二维电子液体的光电协同场效应研究获进展
研究发现,当条件合适时,在电子关联氧化物异质界面LaAlO3/SrTiO3(LAO/STO)附近可形成二维电子液体。与常规半导体二维电子气不同,势阱中的电子具有d电子特征,可以占据不同的d轨道,从而带来了一系列新特性,例如磁场依赖的输运行为、铁磁性和超导电性等。 由于维度限制,二维电子体系通常表现出强场效应-门电压可以大幅度调节电子浓度与迁移率,从而使体系历经不同量子状态,进而大大拓宽新奇物理效应的探索空间。通过磁场与门电压的组合调控,在二维电子气体系中人们曾经发现了一系列新奇量子效应,例如量子霍尔效应与分数量子霍尔效应。最典型的半导体晶体管场效应管也是以场效应为基础的。 场效应对二维电子体系的调节是建立在电容效应的基础上的,通过电容的充放电过程,实现对异质界面电子气体浓度以及迁移率的调控。但是,LAO/STO 异质界面的二维电子液体浓度比常规半导体二维电子气高近一个量级,远远超出了电容效应调控的范围,因而寻找......阅读全文
二维材料再问鼎Science:看ORR活性如何提高一个数量级!
为什么要研究金属催化剂的应变? 应变可以改变金属的电子性质,从而增强电催化活性,是调整催化剂活性的有力策略。研究表明,即便是1%的微小应变,也可以使Pt纳米材料的ORR性能提高3倍以上。崔屹团队通过充放电控制催化剂应力的示意图/Science 概括地来说,通过应力调控金属纳米催化剂的晶格应力
物理所等发现二维硼烯本征电阻的统一标度率
近年来,新型二维材料硼烯(borophene)在实验中成功合成。硼烯,即单原子硼层,具有非常丰富的结构。根据硼原子的配位数不同,可以把硼烯分成α相、β相和χ相等。与石墨烯不同,硼烯有着较为特别的电子和输运性质,比如超导(理论预言临界温度约为20K)和狄拉克费米子。作为唯一的单元素二维金属材料,硼
又薄又软的半导体新材料可制微纳光电器件
性质柔软、厚度只有几纳米、光学性能良好……记者3日从南京工业大学获悉,该校王琳教授课题组制备出一种超薄的高质量二维碘化铅晶体,并且通过它实现了对二维过渡金属硫化物材料光学性质的调控,为制造太阳能电池、光电探测器提供了新思路。该成果发表在最新一期国际期刊《先进材料》上。 “我们首次制备的这一超薄
低维量子结构的制备和物性研究获系列进展
近日,中国科学技术大学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与中科院强耦合量子材料物理重点实验室教授曾长淦研究组,成功制备强关联体系单晶纳米线和原子尺度的二维范德瓦尔斯异质结,并发现其物性被维度所显著调控。相关结果发表在《纳米快报》(Nano Lett.)和《自然-通讯》(Natu
超平整石墨烯晶圆转移与集成光电器件
石墨烯等二维材料的载流子迁移率高、光-物质相互作用强、物性调控能力优,在高带宽光电子器件领域具有重要的科学价值和广阔的应用前景。当前,发展与主流半导体硅工艺兼容的二维材料集成技术受到业内广泛关注,其中首要的挑战是将二维材料从其生长基底高效转移到目标晶圆衬底上。然而,传统的高分子辅助转移技术通常会
研究实现人工笼目超晶格中的色散选择型能带调控
近日,中国科学技术大学教授曾长淦、特任副研究员范晓东与武汉大学教授袁声军,以及西班牙Imdea Nanociencia研究所教授Francisco Guinea、博士后詹真合作,利用精心设计的人工笼目超晶格势场,实现了石墨烯中不同色散类型能带的选择性调控。8月6日,相关研究结果发表于《物理评论快报》
我国学者用超表面实现平面内纳米位移光学感测
1月17日,记者从中国科学技术大学获悉,该校光电子科学与技术安徽省重点实验室微纳光学与技术课题组教授王沛和副教授鲁拥华设计了一种光学超表面,并用该表面将二维平面的位移信息映射为双通道偏光干涉的光强变化,实现了平面内任意移动轨迹的大量程、高精度非接触感测。相关研究成果日前在线发表于《科学进展》。
研究利用超表面实现平面内纳米位移的光学感测
中国科学技术大学光电子科学与技术安徽省重点实验室微纳光学与技术课题组教授王沛和副教授鲁拥华在精密位移的光学感测研究方面取得新进展,设计了一种光学超表面,将二维平面的位移信息映射为双通道偏光干涉的光强变化,实现了平面内任意移动轨迹的大量程、高精度的非接触感测。1月10日,研究成果在线发表于《科学进
长春应化所二维等离激元纳米结构研究取得新进展
二维金属等离激元纳米结构以其独特的平面限域结构和表面等离激元共振耦合效应,已成为纳米电子学、能源催化和传感检测等领域的研究热点。然而,由于缺乏对等离子体-电子耦合效应的深入认识以及电极界面和材料的精确构筑方法,二维金属等离激元纳米结构的设计和应用一直面临着重大挑战。 近期,中国科学院长春应用化
南科大林君在二维材料微观结构等研究中取得系列进展
近日, 南方科技大学物理系、量子科学与工程研究院副教授林君浩课题组与国内外研究团队合作,围绕二维功能性材料的微观结构,在力学与磁学性质中的构效关系研究中取得系列研究进展,相关成果分别在Advanced Science, Nature Electronics和Advanced Materials期
又一国家重大仪器项目通过验收
国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目“二维电子材料及纳米量子器件的研究和原位分析仪器”验收会在微电子所召开。基金委副主任陆建华,基金委信息科学部主任郝跃、常务副主任张兆田、副主任何杰,中科院副院长李树深,条财局副局长曹凝,微电子所党委书记、副所长(主持工作)戴博伟,微电子所副所长王文武,党委
大连化物所研究制备出超薄二维赝电容正极新材料
近日,中国科学院化学物理研究所研究员吴忠帅团队在构筑高性能二维赝电容多电子反应储锂材料方面取得新进展。团队设计并制备出一种超薄二维VOPO4赝电容正极新材料,显著提升了多电子反应的动力学,构筑出了高能量密度和高功率密度固态锂金属电池。相关成果发表在《先进能源材料》上。 “多电子反应”通常被定义
物理所预言新型二维大能隙拓扑绝缘体
众所周知,二维拓扑绝缘体的体内是绝缘的,而其边界是无能隙的金属导电态。且这种金属态中存在自旋-动量的锁定关系,相反自旋的电子向相反的方向运动,由于受到时间反演不变性的保护,它们之间的散射是禁止的,因此是自旋输运的理想“双向车道”高速公路,可用于新型低能耗高性能自旋电子器件。当前实验证实的二维拓扑
类石墨烯材料中发现新型单光子源
中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等与华盛顿大学许晓栋、香港大学姚望合作,在国际上首次在类石墨烯单原子层半导体材料中发现非经典单光子发射器,连接了量子光学和二维材料这两个重要领域,打开了一条通往新型光量子器件的道路。该工作近日在线发表在《自然》杂志子刊《自然·纳米技术》上。同期的“新闻视角”栏目撰文
类石墨烯材料中发现新型单光子源
中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等与华盛顿大学许晓栋、香港大学姚望合作,在国际上首次在类石墨烯单原子层半导体材料中发现非经典单光子发射器,连接了量子光学和二维材料这两个重要领域,打开了一条通往新型光量子器件的道路。该工作近日在线发表在《自然》杂志子刊《自然·纳米技术》上。同期的“新闻视角”栏目撰文
物理所发现范德华异质结间的强耦合超快电荷传输
近年来,以石墨烯为代表、靠层间范德华力结合的二维材料已经成长为一个非常大的家族。这些范德华材料呈现出从绝缘体、半导体、金属,到超导体等各不相同的电子性质。以二硫化钼(MoS22)和二硫化钨(WS22)为代表的过渡族金属硫族化合物,因其合适的能带结构和光学性质,在光电子器件等用途中有着很好的应用前
单原子热振动显微图像首次拍到,有望改变超薄电子器件设计方式
据最新一期《科学》杂志报道,美国马里兰大学研究团队在探索原子尺度现象对下一代电子与量子器件的影响时,首次拍摄到了单个原子的热振动显微图像,捕捉到量子材料中热运动在原子层面留下的“指纹”,并揭示出一种此前未被实验证实的运动形式“莫尔相位振子”。该研究有望改变超薄电子器件的设计方式。 二维材料是一
碳硅烯狄拉克锥成因获解
二维单原子碳层-石墨烯(Graphene)具有奇特的电子结构特征,其能带在费米能级处呈现上下对顶的圆锥形,形成所谓的狄拉克锥(Dirac Cone)。近日,上海大学理学院物理系刘轶教授及其科研团队通过理论计算首次发现,两种新型结构的碳硅烯也具有狄拉克锥特征的电子结构,这为研发和设计新型纳米电子器
物理所等在二维铋中发现单质铁电态
铁电性是指在某些材料中表现出的一种自发电极化现象。这种极化可以通过施加外部电场进行翻转操作。由于铁电相可以受电场控制,在数据存储领域具有潜在的应用价值而备受关注。此外,铁电相的压电、热电和非线性光学特性在新能源、微电子和光学器件等领域也得到广泛开发。近年来,二维铁电材料作为神经形态突触器件领域的新型
中科院物理所等在二维铋中发现单质铁电态
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498189.shtm铁电性是指在某些材料中表现出的一种自发电极化现象。这种极化可以通过施加外部电场进行翻转操作。由于铁电相可以受电场控制,在数据存储领域具有潜在的应用价值而备受关注。此外,铁电材料的压电、
福建物构所硅碳石墨烯理论研究获进展
石墨烯是一种由碳原子构成的单原子厚度二维薄膜新材料。由于其导热系数高、电阻率极低、电子迁移速度极快,因此被期待用来发展新一代电子元件或晶体管,用来制造透明触控屏幕、光板等。但是由于其半金属特性(能隙为0 eV),并不适合做热电材料和太阳能电池材料。为此,人们希望通过结构调控和掺杂手段,增大石
南京工业大学新方法制备超薄半导体材料
“我们制备了超薄的高质量二维碘化铅晶体,并且通过它实现了对二维过渡金属硫化物材料光学性质的调控。”孙研兴奋地介绍。日前,南京工业大学王琳教授课题组的这一成果,发表在国际权威期刊《先进材料》(Advanced materials)上。 “我们首次制备的这一超薄碘化铅纳米片,专业术语称为‘原子级厚
研究揭示氧空位调控下的复合隧穿输运机制
近日,松山湖材料实验室研究员林生晃、张广宇及副研究员崔楠团队,联合武汉理工大学教授章嵩团队,创新性地开发了一种可印刷超薄氧化镓(GaOX)隧穿接触技术,系统揭示了氧空位调控下的复合隧穿输运机制,并在多层二硫化钨(WS2)场效应晶体管中同时实现了高载流子迁移率、低接触电阻与低势垒高度。相关成果发表
中国科大二维磁性半导体材料研究获进展
中国科学技术大学国家同步辐射实验室副研究员闫文盛、孙治湖和刘庆华组成的研究小组在教授韦世强的带领下,利用同步辐射软X射线吸收谱学技术,在研究二维超薄MoS2半导体磁性材料的结构、形貌和性能调控中取得重要进展。该研究成果发表在《美国化学会志》上。 二维超薄半导体纳米片具有宏观上的超薄性、透明性
我所揭示MXene/分子界面超快热电子弛豫动力学过程
近日,我所化学动力学研究中心分子光化学动力学研究组袁开军研究员团队与北京航空航天大学李介博副教授等合作,利用飞秒时间分辨光谱,实现了MXene/分子复合体系界面热电子和分子的超快动力学实时观测。实验揭示了MXene表面热电子直接转移以及热电子散射的超快过程,加深了对二维材料超短时间尺度动力学的理解。
固体所在强关联锰氧化物电子相分离调控方面取得新进展
电子相分离是强关联锰氧化物材料研究中的一个热点问题,因为它与锰氧化物中的巨磁电阻效应和交换偏置效应的起源密切相关,而这两种物理效应对这类材料在自旋电子器件方面的实际应用至关重要。因此弄清楚电子相分离物理机制及实现人为调控不仅对于基础研究而且对于材料的器件化都是很有意义的。 Pr
高功率密度电子器件基板材料的制备与性能调控研究启动
10月28日,国家重点研发计划项目“高功率密度电子器件基板材料的制备与性能调控研究”启动会在上海召开。国家重点研发计划“战略性先进电子材料”重点专项“高功率密度电子器件基板材料的制备与性能调控研究”由中国科学院合肥物质科学研究院牵头,中科院深圳先进技术研究院、半导体研究所、上海硅酸盐研究所、北京
化学所通过控制泡沫演变实现图案化
泡沫由于具有特殊的性能,如高比表面积、可压缩性、声波控制、光学衍射和散射、同时具有固体和液体的力学性质等,其应用涵盖了材料科学、海洋工程、环境科学、生物医药、化学工程、食品生产及微电子学等方面,对人类的生存和发展具有重要的作用。然而泡沫是一个不稳定体系,其结构会在奥斯瓦尔德熟化机制下进行演变,存
我国成功制备稳定状态的平面六角蜂窝状结构硼烯薄膜
硼烯是指由硼元素构成的二维平面结构,独特的二维六角蜂窝状结构赋予其狄拉克锥的能带结构和新奇量子效应。但理论计算表明,由于电子的缺失,自由状态下蜂窝状硼烯并不能稳定存在。 在国家重点研发计划“纳米科技”重点专项项目“半导体二维原子晶体材料的制备与器件特性”的支持下,中国科学院物理研究所吴克辉
化学所在制备强荧光二维共轭聚合物半导体材料方面获进展
二维共轭聚合物(2DCPs)是一类新型的半导体材料体系。2DCPs独特的拓展二维共轭结构,预示着优异的光电特性,在有机电子学领域颇具应用前景。然而,目前报道的多数2DCPs材料的光电性能相对较差,以及具有强荧光特性的二维共轭聚合物半导体方面的报道较少。该类材料荧光猝灭的原因是2DCPs体系中紧密的层