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一种类石墨烯的新颖二维半导体Ca3Sn2S7
石墨烯是材料科学领域的一颗迅速崛起的明星,开启了二维材料的大门。作为纳米光电子器件广泛使用的理想电极材料,石墨烯除了具有优异的弹性和刚度外,还具有最高的载流子迁移率(104-105 cm2 V-1 s-1)。然而,石墨烯作为一种典型的半金属材料,它的零带隙极大地限制了其在半导体工业的应用。自石墨烯被发现以来,它的零带隙一直是世界范围内最具挑战性的难题之一。  多年来,人们一直致力于解决这一关键问题,最主要的打开石墨烯带隙方法可以概括为下面两种。第一种是通过掺杂、吸附、衬底相互作用、外加电场、应变、建立二维异质结等方法直接打开石墨烯的带隙。不幸的是,在打开石墨烯带隙的同时,保持其具有超高载流子迁移率的线性电子色散的多种尝试,至今仍未成功。第二种方法是开辟新的路径,寻找新的具有超高载流子迁移率(线性色散)的二维材料,如二硫化钼、硅烯、锗烯和磷烯等,它们构成了新的二维材料家族。遗憾的是,迄今还没有发现任何具有类似石墨烯线性电子色散和超高载流子迁移率的二维半导体。 北京大学物理学院史俊杰教授及其研究团队注意到:钙钛矿材料具有多样的组成和结构,如ABX3(具有三个不同原子位置的三维结构)、A'2[An-1BnX3n+1] (二维Ruddlesden-Popper型结构)、A'[An-1BnX3n+1] (二维Dion-Jacobson型结构)、A'2An-1BnX3n+3(二维111型结构)和AnBnX3n+2(二维110型结构)等,为材料设计提供了一个理想和庞大的平台。此外,钙钛矿结构中阳(阴)离子价态的劈裂和置换,阳(阴)离子的混合等,为组分工程提供了更多的可能性,从而极大地调节了所设计的钙钛矿材料的电子结构(带隙和电子色散)及物理、化学性质,为寻找具有新奇性质的材料开辟了一条新的道路。图注:左图为二维Ca3Sn2S7钙钛矿结构示意图,中图为它的三维线性色散能带图(带隙0.5 eV),右图为它的光吸收系数,并与光伏明星材料MAPbI3及Si的光吸收系数作对比。 最近,他们在硫化物钙钛矿的研究中,意外发现了一种新奇的稳定且环境友好的二维钙钛矿半导体Ca3Sn2S7材料,它具有类似石墨烯的线性Dirac锥电子色散,直接的本征准粒子带隙0.5 eV,超小载流子有效质量0.04m0,室温下载流子迁移率高达6.7×104 cm2V-1s-1,光吸收系数高达105 cm-1(超越钙钛矿光伏明星材料MAPbI3), 从一个全新的角度实现了打开石墨烯带隙的梦想。该研究将会为二维钙钛矿材料的设计和研发提供新的思路,并进一步促进半导体产业的发展。
北京大学 2021-04-11
采用离子辐照增强PtPb/Pt二维纳米片电化学催化活性的实验成果
采用核技术方法,利用高能离子束辐照,对PtPb/Pt二维纳米片进行了原子尺度结构调控和修饰,极大地提高了纳米片的催化活性。在线辐照和原位透射电子显微镜(TEM)结果表明:通过入射高能离子与纳米片中靶原子相互作用,精确地控制纳米片微观结构的变化,利用键长变化和电子轨道杂化等机制来修饰表面原子的电子结构,从而增加催化反应活性位点,增强催化性能。同时,通过调节入射离子的剂量大小,可以有效地控制缺陷产生的数量及演化,得到具有不同催化活性的PtPb/Pt二维纳米片材料。
北京大学 2021-04-11
.基于三维数字化信息管理系统的健康管理和3D打印云平台
基于三维数字化信息管理系统的健康管理和3D打印云平台 卫生行业信息化建设已经走过了二十多个年头,IT 技术的应用越来越成为卫生行业前进必不可少的助推器,IT 技术的应用正在走向如何利用信息化技术提高医疗质量减少医疗差错,如何利用信息化技术进行医疗服务的创新,如何将分散的医疗资源整合,为人民提供更安全更完整的医疗服务。基于远程影像会诊(
南京大学 2021-04-14
一种高精度的航空发动机叶片自动三维测量方法和系统
本发明公开了一种高精度的航空发动机叶片自动三维测量方法, 包括以下步骤:1)配准:将设计模型所处的设计坐标系与工件实体所 处的测量坐标系进行配准;2)路径规划:通过数据处理装置规划距离 传感器在测量过程中的运动路径,以使工件实体上的被测区域一直处 于距离传感器的测量范围内;3)自动测量:距离传感器对工件实体的 正面区域和反面区域进行采样,得到工件实体的完整表面轮廓。本发 明使用距离传感器作为测量终端,可以获得被测区域
华中科技大学 2021-04-14
一种基于激光测距传感器的便携式二维随动激光测量装置
本发明公开了一种基于激光测距传感器的便携式二维随动激光 测量装置,其包括水平移动组件、竖直移动组件和控制系统组件,水 平移动组件包括水平移动滑台和驱动其作水平运动的步进电机,水平 移动滑台上安装有水平光栅尺;竖直移动组件包括竖直升降滑台和激 光测距传感器,竖直升降滑台固定在水平移动滑台上,其由步进电机 驱动作竖直运动,其上安装有竖直光栅尺;激光测距传感器固定在竖 直升降滑台的运动端;控制系统组件用于控制水平移动滑台和竖直升 降滑台的运动,并处理激光测距传感器、水平光栅尺和竖直光栅尺反 馈的距离数据。
华中科技大学 2021-04-14
利用冷冻电镜三维重构技术解析流感病毒聚合酶调控RNA合成机制
首次系统性地研究了流感病毒聚合酶与不同RNA启动子的相互作用机制,阐明了RNA启动子结合构象在合成不同RNA时所发挥的作用。团队还提出了聚合酶合成RNA起始阶段的工作模型,推动了人们对流感病毒聚合酶调控不同RNA合成机制的理解,为抗病毒药物开发提供了新靶点。 为了深入研究流感病毒聚合酶合成RNA的分子机制,研究人员利用冷冻电镜三维重构技术,解析了D型流感病毒聚合酶与不同RNA启动子结合
南方科技大学 2021-04-14
一种非易失性三维半导体存储器的栅电极及其制备方法
本发明公开了一种非易失性三维半导体存储器的栅电极及其制 备方法;栅电极包括 n 个依次成阶梯状排列的栅电极单元,每个栅电 极单元为柱状结构,由连通电极和包围在连通电极周围的绝缘侧壁构 成;所述连通电极的上表面用于连接栅层,下表面用于连接字线。本 发明适用于在字线等前道工艺完成后制备连接栅层的电极结构。此电 极结构呈阶梯状连接不同堆叠层且相对应的栅层,对叠层中非相对应 的栅层与栅电极之间通过绝缘层隔离
华中科技大学 2021-04-14
一种非易失性高密度三维半导体存储器件及其制备方法
本发明公开了一种非易失性高密度三维半导体存储器件及其制 备方法,包括由多个垂直方向的三维 NAND 存储串构成的存储串阵列; 每个三维 NAND 存储串包括半导体区域以及围绕半导体区域的四层包 裹结构;半导体区域包括沟道以及分别与沟道两端连接的源极和漏极; 源极与漏极串联连接;沟道为方柱形结构;四层包裹结构从里到外依 次为隧穿电介质层、电荷存储层、阻隔电介质层以及控制栅电极;阻 隔电介质层在不同的方向具有不同的厚度,
华中科技大学 2021-04-14
晶体材料国家重点实验室在钛基二维晶体材料应用方面取得新成果
山东大学晶体材料国家重点实验室陶绪堂教授团队通过自主设计的“微爆炸法”获得了无氧化MXene-Ti3C2Tx量子点,首次提出可将此类二维结构钛基晶体材料用于肿瘤治疗,并与刘宏教授团队合作发现其具有较强的类芬顿反应特性,在抗肿瘤实验中效果显著,从而实现了更高效、更安全的纳米催化治疗方式。相关结果以“Nonoxidized MXene Quantum Dots Prepared by Microexplosion Method for Cancer Catalytic Therapy”为题,发表在材料类权威期刊Advanced Functional Materials(IF=15.621)上,陶绪堂教授和刘宏教授为通讯作者,晶体所博士研究生李雪松和刘锋为共同第一作者,山东大学为独立完成单位。 对于肿瘤治疗,传统的化学、物理疗法都存在严重的副作用,限制了其在实际临床治疗中的应用。最近,基于特殊的肿瘤微环境,利用肿瘤内部催化反应的纳米催化治疗成为前沿且备受关注。其中,研究最为广泛的铁基纳米催化剂可特异性响应肿瘤的弱酸性细胞微环境,释放Fe2+并引发芬顿反应,产生•OH自由基以触发细胞凋亡,从而抑制肿瘤。然而,在弱酸性肿瘤环境中,Fe2+催化的芬顿反应速率较低,导致•OH自由基形成缓慢。此外,众多抗肿瘤复合纳米制剂的潜在毒性值得关注。因此,寻找更高催化活性和更安全的纳米制剂是人们一直追求的目标。晶体材料国家重点实验室陶绪堂教授团队与刘宏教授团队合作发现所制备的钛基无氧化MXene-Ti3C2Tx量子点具有较强的类芬顿反应特性,其对正常细胞和组织器官均表现良好的生物相容性,并对宫颈癌和乳腺癌均有强烈的杀伤能力,体现出优异的抗肿瘤效果。这种以钛基类芬顿反应为基础的肿瘤治疗方式潜力巨大,为实现肿瘤的高效、精准治疗提供了一条新的探索途径。
山东大学 2021-04-11
一种具有一维核壳结构的载碳磁性纤维材料的制备方法及其应用
(专利号:ZL 201310498905.1) 简介:本发明公开了一种具有一维核壳结构的载碳磁性纤维材料复合物的制备方法及其应用,属于水处理领域。本发明的制备方法采用铁酸钴纳米纤维作为载体,生物质材料-可溶性粉淀粉作为碳源前驱体,制备出一维核壳结构的载碳磁性纤维材料复合物材料。采用此法制得的材料富含羟基、羧基基团的碳层均匀涂布在铁酸钴纳米纤维基体上,形成的复合物材料具有良好的磁响应性,可有效去除水体六价铬。本发明的制备方法具备工艺简单,溶
安徽工业大学 2021-01-12
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