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二维反铁材料MnPS3中磁振子输运的实验进展
近年来,磁振子电子学在信息计算和信息传输领域表现出了极具价值的应用潜力。磁振子电子学利用以磁振子为载体的电子自旋进动来实现信息处理,有望实现无热量产生、低耗散的信息传输,相比于传统意义上通过操纵电荷来实现信息的处理的微电子学具有无可比拟的巨大优势。磁振子电子学领域的进展很大程度上依赖于能够有效传输磁振子的新材料的发现,而获得长距离的磁振子输运始终是磁振子电子学研究的重中之重。与通常的三维磁性绝缘体(如Yttrium Iron Garnet)相比,二维尺度下的磁振子被理论预言有很多的新颖物理效应,例如自旋能斯特效应,拓扑磁振子,以及外尔磁振子等。 在最新的研究文章中,量子材料科学中心韩伟课题组在二维磁性体系中展开工作并取得了重要进展,观测到了二维反铁磁体系中磁振子的长距离输运。MnPS3晶体是一种层状反铁磁材料,利用机械剥离手段得到了二维的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制备了用于测量磁振子输运的非局域器件,器件结构如图A所示。器件左侧Pt电极通过热方法来注入磁振子,右侧Pt电极探测在二维MnPS3中扩散传输的磁振子。在二维反铁磁MnPS3中,实验上观测到了几微米的磁振子扩散长度。并且从图B中可以看出,随着注入端和探测端距离的增加,探测到的非局域信号表现出e指数衰减的形式,跟一维漂移扩散模型的理论模型一致。在此基础上,他们还系统研究了MnPS3厚度对磁振子弛豫性质的影响。随着MnPS3厚度从40nm降低至8nm,磁振子弛豫长度由4μm减小到1μm(图C),这可能是由较薄的MnPS3中较强的表面杂质散射效应导致的。 该文章中的结果具有重要的学术价值:二维材料中的磁振子输运实现为二维磁性材料在磁振子电子学的应用与发展奠定了基础,也有望推动磁振子在量子尺度下的新颖量子物理性质研究。图:二维反铁磁体系中磁振子输运研究。(A)二维反铁磁MnPS3中的磁振子输运测量结构示意图。(B)自旋信号R_NL^*随电极间距的依赖关系,与理论预言的e指数衰减吻合。(C)磁振子弛豫长度随MnPS3厚度的依赖关系。 该工作于2019年2月7日在线发表于物理学术期刊Physical Review X上(Phys. Rev. X 9, 011026 (2019) )。 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.011026。该工作由韩伟研究员设计和指导完成,北京大学量子材料科学中心2015级博士生邢文宇为文章第一作者,物理学院2015级本科生邱露颐为第二作者(今年9月份将去哈佛大学读博士),韩伟研究员为文章通讯作者。本工作的顺利完成得到了量子材料科学中心贾爽教授和谢心澄院士的合作帮助,以及国家重大科学研究计划、国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项的支持。
北京大学 2021-04-11
二维培养系统在小鼠肠上皮干细胞体外培养中的应用
本发明涉及生物技术领域,具体地,本发明涉及二维培养系统在小鼠肠上皮干细胞体外培养中的应用。本发明提出了一种培养系统。该培养系统用于单层细胞培养,该培养系统包括:基质胶、N2、B27、双抗、GlutaMAX、N‑acetylcysteine、R‑spondin1以及基础培养基,其中,所述基质胶的厚度为5μm~50μm。该培养系统适用于胃肠道的表皮细胞和干细胞的单层细胞的培养,尤其适用于肠道表皮细胞和肠道干细胞的单层细胞的培养。该培养系统可以更加直观的观察胃肠道表皮细胞和干细胞的一系列生化细胞水平的变化,能很好的模拟体内肠道表皮细胞的各项指标,能更加便捷地探索外泌体、炎症因子等对小肠干细胞稳态的影响,提供低成本、高效率的筛药体系。
清华大学 2021-04-10
层状二维材料的晶体和缺陷结构精准调控研究提供了新思路
通过溶剂热方法,成功制备出一种层间距宽化并富有缺陷的1T-VS 2 纳米片,展现出优异的电催化析氢性能。由于有机溶剂分子以及在反应过程中产生的铵离子等的插层作用,该溶剂热法制备出的VS 2 纳米片层间距宽化至1.0 nm,比块体VS 2 材料的层间距(0.575 nm)增加了74%。层间距的宽化引起晶格的畸变而引入众多的缺陷,丰富的缺陷赋予VS 2 纳米片更多的活性位点,层间距的宽化还进一步改变了VS 2 材料的电子结构,从而使得该VS 2 纳米片具有更加优化的氢吸附自由能(∆ G H )。HER测试结果表明,该VS 2 纳米片呈现出优异的电催化性能,具有较小的塔菲尔斜率(36 mV dec −1 )、具有较低的过电位(-43 mV@10 mA cm −2 )和良好的稳定性(60 h)。此外,通过第一性原理计算的结果表明,层间距宽化的VS 2 具有更优化的∆ G H (-0.044 eV),媲美贵金属Pt(如图3 ). 。并且,层间距的宽化可以降低缺陷形成能,使材料更易形成缺陷。这里,理论计算结果和实验相一致,较好地证明了通过层间距和缺陷的精细调控,可以有效提升二维材料的电催化析氢反应活性, 揭示了层间距和缺陷结构调控对提升电催化析氢的基本原理。此项研究工作为层状二维材料的晶体和缺陷结构精准调控研究提供了新思路,为开发高性能电催化析氢材料研究打开了一扇新窗户。
南方科技大学 2021-04-13
一种平面度误差测量装置及其二维扫描工作台
本发明公开了一种平面度误差测量装置其包括激光器、柔性铰 链、静光栅、动光栅、测量头、压缩弹簧、底板以及光电探测器,测 量头固定在柔性铰链的第一端部处并伸出,动光栅设置在柔性铰链的 第一端部内,压缩弹簧一端与底板连接且另一端与柔性铰链的第一端部连接,压缩弹簧位于测量头的下方,柔性铰链的第二端部与底板固 定,静光栅固定在底板上,其与动光栅平行相对且相邻设置,激光器 也设置在底板上,光电探测器设置在静光栅出光端。本发明还提供一 种二维扫描工作台。
华中科技大学 2021-04-14
基于二维半导体材料的电荷超注入存储器及其制备方法
本发明属于半导体存储器技术领域,具体为一种基于二维半导体材料的电荷超注入存储器及其制备方法。本发明通过存储叠层能带设计,在实现闪存的非易失性存储特性;通过横向电场设计以及器件的仿真模拟设计,利用二维半导体材料的原子级薄层特性,显著增强最大横向电场从而提升电荷的注入效率,实现存储器中电荷的超注入机制,进而实现闪存的亚纳秒编程。本发明存储器在维持十年数据保持能力的同时,大幅提升了电荷注入效率,将编程速度提升至亚纳秒,为解决电荷存储领域超快编程和长保持时间无法共存的重大挑战提供新的解决方案。
复旦大学 2021-01-12
吩噻嗪基二维共价有机框架材料及其制备方法和应用
本发明公开了一种吩噻嗪基二维共价有机框架材料及其制备方法和应用。所述二维共价有机框架材料具有如下式(I)或式(II)所示的结构:本发明的二维共价有机框架材料具有高的结晶性和比表面积,孔径分布均一并且热稳定性良好,同时还有着良好的光敏基团、适合的光学带隙,在光催化氧化偶联方向有着良好的应用。
南京工业大学 2021-01-12
北京大学能源研究院气相色谱联用稳定同位素质谱仪采购项目公开招标公告
北京大学能源研究院气相色谱联用稳定同位素质谱仪采购项目 招标项目的潜在投标人应在北京市海淀区文慧园北路10号,中教仪总公司北师大办公楼509室获取招标文件,并于2022年06月13日 09点00分(北京时间)前递交投标文件。
北京大学 2022-05-27
石墨烯化学气相沉积制备方法
CVD 法制备石墨烯,主要是利用碳源在一定温度或外场下发生化学分解并在基底表面沉积来实现。CVD 反应系统主要由三部分构成:气体输送系统,反应腔体和排气系统。CVD反应过程主要由升温、基底热处理、石墨烯生长和冷却四部分构成。气体输入系统一般由气体流量计控制,反应腔是碳源前驱体发生化学反应并在反应基底沉积得到石墨烯的区域,排气系统用于将反应后的气体排出。其中碳源前驱体可以是气态烃类(如甲烷、乙烯、乙炔等),液态碳源(如乙醇、苯、甲苯等),或固态碳源(如聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、无定形碳等)。反应基底一般分为两大类:铜、镍、铂等金属基底和氧化硅、氮化硅、玻璃等非金属基底。外界条件控制主要包括温度、压强、气体的流速和种类、等离子化、加热方式等。
北京大学 2021-04-11
在二维反铁材料MnPS3中磁振子输运的实验进展
量子材料科学中心韩伟课题组在二维磁性体系中展开工作并取得了重要进展,观测到了二维反铁磁体系中磁振子的长距离输运。MnPS3晶体是一种层状反铁磁材料,利用机械剥离手段得到了二维的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制备了用于测量磁振子输运的非局域器件,器件结构如图A所示。器件左侧Pt电极通过热方法来注入磁振子,右侧Pt电极探测在二维MnPS3中扩散传输的磁振子。在二维反铁磁MnPS3中,实验上观测到了几微米的磁振子扩散长度。并且从图B中可以看出,随着注入端和探测端距离的增加,探测到的非局域信号表现出e指数衰减的形式,跟一维漂移扩散模型的理论模型一致。在此基础上,他们还系统研究了MnPS3厚度对磁振子弛豫性质的影响。随着MnPS3厚度从40nm降低至8nm,磁振子弛豫长度由4μm减小到1μm(图C),这可能是由较薄的MnPS3中较强的表面杂质散射效应导致的。 二维材料中的磁振子输运实现为二维磁性材料在磁振子电子学的应用与发展奠定了基础,也有望推动磁振子在量子尺度下的新颖量子物理性质研究。图:二维反铁磁体系中磁振子输运研究。(A)二维反铁磁MnPS3中的磁振子输运测量结构示意图。(B)自旋信号R_NL^*随电极间距的依赖关系,与理论预言的e指数衰减吻合。(C)磁振子弛豫长度随MnPS3厚度的依赖关系。
北京大学 2021-04-11
二维磁性CrI3中磁序引入的反常偏振拉曼散射谱
近年来二维磁性材料由于其丰富的物理性能以及广阔的应用前景吸引了广泛的关注。在众多的二维磁性材料中,CrI3由于层间反铁磁相互作用弱,可以通过外加磁场、电场、掺杂与压力等外部手段进行调控,使得其在磁电存储、自旋滤波、自旋晶体管等方面展现了潜在的应用价值,从而成为近几年来的研究焦点。 除了应用前景以外,二维磁性材料还有许多新奇的物理性质,例如最近人们在双层CrI3中,发现层间反铁磁序破坏了
南方科技大学 2021-04-14
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