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oe1(光电查) - 科学论文

262 条数据
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  • 准平面MoSe?/Bi?Se?纳米片中导电细丝的近红外湮灭用于模拟异突触可塑性

    摘要： 模仿突触功能对于突破传统冯·诺依曼架构中的内存墙具有重要意义。通过调节性中间神经元调控前后神经元间的异突触可塑性，能确保计算系统展现更复杂的功能。光电器件为高性能人工异突触系统提供了设计灵感。然而，利用近红外（NIR）辐射作为调制终端来模拟异突触可塑性的研究尚未实现。本研究报道了一种基于准平面MoSe2/Bi2Se3异质结构的近红外阻变随机存储器（RRAM），该器件实现了异常的近红外阈值切换和近红外复位操作。进一步研究表明，这种近红外辐射可作为调制终端用于模拟异突触可塑性。通过RRAM交叉阵列还演示了可重构的二维图像识别功能。准平面MoSe2/Bi2Se3纳米片中的近红外湮灭效应，可能为光学调制存内计算和人工视网膜假体开辟新途径。

    关键词： 二维材料、电荷捕获、准平面纳米片、近红外湮灭、异质结构

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 机械应变调制下二维碲烯的相变

    摘要： 我们基于密度泛函理论（DFT）开展计算模拟，研究二维碲烯的不同相态。这些相态通过其特征空间群和对称元素进行分类，并阐明了它们与块体晶体碲结构的关联。我们重点关注不同相态的力学性能计算及其可能的相变过程。模拟结果表明：由于原子键合方式和弛豫结构差异，这些二维碲相具有显著不同的弹性模量。沿面内方向压缩会促进α→β相变，而面内拉伸应变始终使α相比β相更稳定——不过两相能量差取决于面内应变方向，可能接近甚至远小于热能kT。研究发现：当沿链方向的拉伸应变超过约12%的临界值时，可能发生α→γ相变；当拉伸应变超过15%后，γ相将比α相更稳定，且相变能垒进一步降低。

    关键词： 相变、弹性模量、碲烯、应变工程、密度泛函理论（DFT）、二维材料

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 二维g-C3N4/TiO2纳米复合材料作为垂直Z型异质结用于增强光催化水消毒

    摘要： 开发高效光催化剂以实现微生物有效灭活，是应对水资源?；尘跋滤市枨笕找嬖龀さ穆躺谀懿呗浴１狙芯客ü蛞姿惹詈戏椒?，将暴露{001}晶面的TiO?纳米片水平组装于石墨相氮化碳(g-C?N?)片层上，构建了垂直面对面异质结。该垂直异质结在太阳光照射下可在30分钟内几乎完全杀灭103 CFU/mL的大肠杆菌，其效率显著优于物理混合复合物及纯g-C?N?和TiO?材料。二维形貌为构建垂直异质结提供了充足比表面积，并形成有利于g-C?N?与TiO?间电荷转移的紧密接触。通过能带结构分析和活性物种(RSs)探测/捕获实验证实了Z型电荷传输机制。相较于物理混合复合物及单相材料，基于Z型电子转移模式的纳米复合材料能有效促进电荷对解离，进而通过增强RSs生成加速细菌灭活。这种垂直Z型异质结的构建凸显了二维纳米材料在水体快速杀菌中的应用潜力。

    关键词： 光催化、Z型异质结、垂直异质结、二维材料、水消毒

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • [Springer Theses] 二维材料中的量子限域激子 || 引言：基于二维材料的量子技术

    摘要： 在量子技术这一蓬勃发展的巨擘框架下，全球相关投入已达数十亿美元且持续激增。我们利用二维材料激动人心的物理特性与技术潜力，打造出能发射单光子并捕获单自旋的原子级薄量子器件。本论文展示了二维材料与量子信息技术的融合——这是在低功耗、可扩展的芯片平台上构建混合光-物质量子网络的第一步。

    关键词： 量子技术、单自旋、单光子、量子网络、二维材料

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • [纳米科学与技术] 硅烯（预测、合成与应用）|| 基于第一性原理的硅烯及相关材料光学性质研究

    摘要： 由硅、硅烯或其他第IV族元素（如锗烯和锡烯）制成的略呈弯曲的类石墨烯蜂窝状晶体，属于原子级薄膜即二维（2D）体系。其光学特性的理论描述存在三个难点：（一）厚度远小于光波长；（二）通常采用层间距足够大的超晶格模型进行模拟；（三）多体效应的纳入问题。本文探讨了这些问题的解决方案：（一）单个蜂窝状晶体的光学响应通过二维光学电导率或介电函数张量描述，这些参数与对应超晶格的光学响应相关联；（二）阐述了此类单层晶体对层状系统透射率、反射率和吸收率的影响；（三）证明激子效应与准粒子效应会广泛相互抵消。重点研究了硅烯单层：由于线性能带和狄拉克锥结构，低频吸收率由索末菲精细结构常数决定；在更高光子能量处识别出带间结构临界点表征的范霍夫奇点；推导出沿碳→硅→锗→锡主族的清晰化学趋势；针对双层硅烯和石墨烯研究了多层结构的影响。

    关键词： 硅烯、光学性质、多体效应、二维材料、第一性原理、范霍夫奇点、锡烯、狄拉克锥、锗烯

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • [纳米科学与技术] 硅烯（预测、合成与应用）|| 银(111)基底上单层硅烯的性质

    摘要： 第1至3章已讨论过硅烯的预期特性及其理论基础，第5章则阐述了这种新型二维材料的不同合成方法。前文已提及，此类合成需要合适的衬底材料来承载单原子层硅的形成，其中银（尤其是Ag(111)晶面）就是这样的材料。本章将探讨外延生长于Ag(111)(1×1)表面的硅烯形成过程与特性。我们将看到，由于与衬底的相互作用，这些硅烯层的性质相对于独立硅烯有所改变。因此我们将其称为外延硅烯，并详细研究其二维特性。更深入观察Ag(111)表面硅层的形成过程会发现，根据具体制备条件的不同，可能形成多种二维硅相。我们将讨论这些结构的异同点。此外，还将重点关注这些外延硅烯层的化学与温度稳定性，并揭示硅烯形成的极限条件。

    关键词： 硅烯、二维材料、银（111）晶面、振动特性、电子特性、外延生长

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 卟啉桨轮框架半导体朗缪尔 - 布洛杰特薄膜用于光电转换

    摘要： 理解含卟啉金属有机框架（PMOFs）内的光电流传输机制，将是未来将这些材料应用于光捕获分子器件的关键步骤。我们采用两种铜卟啉桨轮框架（Cu-PPFs）来研究配位到卟啉配体中的金属离子对导电性和光电子转移能力的影响。为比较两种材料的电学与光学特性，通过朗缪尔-布洛杰特法制备了超薄PPF薄膜。所得薄膜不仅具有均匀形貌和单晶畴区，还展现出光电转换性能。实验证实这两种Cu-PPFs均具有半导体特性，其光学带隙约为2.7电子伏特。通过汞滴结方法研究了两种Cu-PPFs产生的电流密度，发现含金属卟啉的Cu-PPF薄膜比卟啉中心未掺杂铜的样品具有稍高的导电性。此外，配位铜离子的卟啉更有利于促进光诱导电子从Cu-PPF薄膜向导电玻璃基底的转移。本研究提出了一种结合薄膜制备与电异质结测量的新方法，用于研究超薄膜内的电子转移过程。

    关键词： 金属有机框架（MOF）、二维材料、朗缪尔-布洛杰特薄膜、自组装、半导体、卟啉薄膜、光电转换

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 二维材料的电化学抛光

    摘要： 二维（2D）层状材料展现出高温超导性、超润滑性、电荷密度波、压电电子学、柔性电子学、应变电子学、自旋电子学、谷电子学和光电子学等卓越特性，这些特性大多在单层极限下呈现。继基于微机械剥离的二维单层材料取得初步突破后，近年来通过物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）技术实现大面积单层二维材料（如MoS?和WS?）自下而上合成的研究取得显著进展，以推动其向商业技术转化。然而，次级、三级及更多垂直层的成核与后续生长不仅对实现均匀单层构成重大挑战，更会破坏其从单层转变为多层形态时急剧变化的电子与光电子特性一致性。若能开发出不损害材料质量的化学或物理技术去除多余顶层，将对研制原子级平整、大面积、均匀的二维材料单层具有重大意义。本研究报道了一种简单优雅且自限性的电化学抛光技术，可在室温数秒内将任意厚度（无论通过粉末气相传输法PVT还是机械剥离获得）的二维材料减薄至对应单层形态，同时保持其原子级完整性。该电化学抛光技术的有效性源于二维过渡金属二硫化物（TMDCs）的固有特性：基面稳定性、增强的边缘反应活性以及与衬底强于范德华力的相互作用。研究还发现，在类似氧化环境中二维单层比体材料具有更强的化学稳定性和耐腐蚀性，这使得此类材料能被电化学抛光至单层状态。

    关键词： 物理气相传输、二硫化钼、二硫化钨、单层、腐蚀、二维材料、电化学抛光、电烧蚀

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 二维材料中隧穿耦合的跳跃参数

    摘要： 采用Bardeen方法及Herman与Skillman算法获得的轨道波函数，我们计算了B、C、N、Si、P、S、Ti、V、Se、Mo、Te和W这些构成众多二维材料的原子集合之间隧道相互作用的原子间矩阵元。在广泛的原子间距范围内，这些数值可用含少量参数的简单函数进行近似。结果以参考表形式呈现。这些成果将有助于运用紧束缚方法描述低维材料中的各类隧道现象。

    关键词： 隧道耦合、二维材料、原子间矩阵元、巴丁方法、紧束缚方法

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 一种用于氧化石墨烯表面DNA编程量子点的通用生长策略

    摘要： 半导体量子点/氧化石墨烯（QDs/GO）杂化复合材料作为新兴材料，因其电子与光子器件领域的潜在应用价值，近期在材料科学与技术领域引发广泛关注。本研究报道了一种简单普适的策略，可制备尺寸、形貌、组分及表面特性可控的DNA编程半导体量子点/氧化石墨烯（QDs/GO）杂化复合材料。这项概念验证工作成功证明：巯基修饰单链DNA（S-ssDNA）可作为"通用胶黏剂"，其能轻松吸附于GO表面并提供生长位点，进而合成具有独特尺寸、形貌和特性的CdS量子点、CdSe量子点、CdTe量子点及CdTeSe量子点。采用该方法还可实现其他基于氧化石墨烯的杂化材料（包括氧化物、核壳结构量子点及金属纳米晶）在水溶液中的简易合成。该研究为石墨烯基纳米材料的合成与功能化实现提供了普适性策略。

    关键词： 量子点/氧化石墨烯、DNA、二维材料、基于石墨烯的纳米材料

    更新于2025-09-23 15:21:01