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狄拉克半金属异质结构的输运
该工作通过直接堆叠成功制备了石墨烯-Cd 3 As 2 异质结构。电子态耦合导致显著的层间电荷转移，通过Cd 3 As 2 的堆叠能有效调节石墨烯的费米能级，使其变为n型掺杂。通过这种石墨烯-Cd 3 As 2 异质结构能自然地构造出石墨烯平面p-n-p结，其量子输运测量显示出分数值的量子化电导平台，这来源于量子霍尔态下边缘态输运在p-n结等界面的平衡。此外，与裸石墨烯器件相比，石墨烯-Cd 3 As 2 异质结构器件呈现出很大的非局域（non-local）信号，在调制后的石墨烯狄拉克点附近显示出大的非局域电阻，表明了增强的自旋极化电荷输运，这与Cd 3 As 2 自旋极化表面态和石墨烯间的电荷转移有关。该研究结果不仅丰富了范德瓦尔斯异质结构家族，也将激发更多的关于狄拉克半金属或外尔半金属在自旋电子学中应用的研究。
南方科技大学
2021-04-13
异质复合结构对n型BiAgSeS材料热电性能的显著强化
在可再生能源日益短缺及温室效应日趋恶劣的严峻形势下，Seebeck效应作为一种新的能源转化方式，可以有效地将日常生活及工业生产废热和不能被太阳能电池有效吸收的红外波段转化为亟需的电能，故而引起了科研工作者们的广泛关注。衡量热电材料能量转化效率的最重要的指标是其品质因子ZT(=S2σT/κ)，如何提高材料的品质因子是热电科研工作者们普遍关注的问题。 由于本征的纳米析出相以及价键非简谐性(bond anharmonicity)的存在, BiAgSeS具有非常低的本征热导率κ；然而，因其过低的载流子迁移率极大地限制了其功率因子S2σ。何佳清教授课题组巧妙地将在二维薄膜中广泛运用的调制掺杂(modulation doping)技术推广到三维块体BiAgSeS材料中，使用具有不同载流子浓度的异质晶粒构建三维复合结构，从而极大地提升了该材料中的载流子迁移率，使得功率因子S2σ相对于均匀掺杂的对照样品提升了约87%，进而显著地提升了BiAgSeS材料的热电转化效率。文章结合了透射电子显微术和理论计算对在n型BiAgSeS三维块体复合材料中运用调制掺杂改进载流子迁移率的物理机制做了深入的探讨；该工作对调制掺杂技术在三维块体热电材料中的广泛运用颇具启发意义。
南方科技大学
2021-04-13
“铁磁体/拓扑绝缘体异质结构界面存在磁性斯格明子的证据
磁性斯格明子是由拓扑保护的纳米涡旋磁结构，其微观的形成机制与非共线性作用（Dzyaloshinskii—Moriya Interaction）有关。该结构在物理上可以被看成一种受拓扑保护的磁准粒子，拥有很长的寿命，可被电流、热、光等条件所驱动。值得一提的是，其存在和消失的这两种状态可以被定义为磁存储中的“1”和“0”状态，使它成为一种颇具潜力的存储信息载体，在未来的自旋电子学和存储领域具有巨大的应用潜力。
南方科技大学
2021-04-14
新型半导体异质结材料
上海科技大学物质科学与技术学院教授于奕课题组与美国普渡大学研究团队合作，在新型半导体异质结研究中取得重要进展，首次成功制备并表征了二维卤化物钙钛矿横向外延异质结。相关研究成果日前在线发表于《自然》。半导体异质结精准制备是半导体器件的起点，是现代电子学和光电子学的重要基石。卤化物钙钛矿材料作为一类近年来引起广泛关注的新兴半导体，在太阳能电池、发光二极管、激光等领域展示出巨大的应用前景。在构建卤化物钙钛矿半导体异质结的道路上，有两个科学难题一直未得到解决。一方面，该材料易发生离子扩散，难以获得高质量的原子级平整的异质界面；另一方面，卤化物钙钛矿对空气、水分、电子束辐照等因素十分敏感，其微观结构解析特别是原子结构成像困难重重。缺乏原子结构信息的指导，材料的精准构筑与性能设计难以开展。于奕课题组与合作团队在这两个前沿难题的解决上取得了突破。研究人员在材料制备过程中引入刚性有机配体来抑制离子扩散，成功制备了二维有机—无机杂化卤化物钙钛矿横向异质结；发展了低剂量像差校正电子显微技术，首次揭示了二维横向异质结的界面原子结构，直接证实获得了原子级平整界面。同时，于奕团队找到了一种优化的低剂量成像方法，首次实现了辐照敏感的二维横向异质结原子结构解析。这一突破提供了界面原子结构、缺陷构型以及晶格应变等准确信息，为这类新型半导体异质结的微观结构设计提供了直观的指导。在这些研究发现的基础上，研究团队进一步合作，展示了新型异质结原型器件中的整流效应，验证了这类新型半导体走向应用的前景。相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-020-2219-7
上海科技大学
2021-04-11
一种具有纳米异质复合结构的紫外光探测器及其制备方法
本发明公开了一种基于 TiO2/ZnO 纳米异质复合结构的紫外光探 测器结构，其最底层为基底材料，其上为叉指电极，并覆盖一层 ZnO 薄膜，薄膜之上为 ZnO 纳米棒，纳米棒表面为 TiO2 纳米结构。本发 明还公开了所述紫外光探测器的制备方法：（1）在基底薄片上镀上金 属电极形成叉指电极；（2）镀上 ZnO 薄膜；（3）合成 ZnO 纳米棒阵 列；（5）在 ZnO 纳米棒表面形成 TiO2 纳米结构。本发明的紫外光探 测器在保持 ZnO 紫外探测器超高光电流增益的同时引入 TiO2 纳米结 构，形
华中科技大学
2021-01-12
一种具有纳米异质复合结构的紫外光探测器及其制备方法
本发明公开了一种基于 TiO<sub>2</sub>/ZnO 纳米异质复合结构的紫外光探测器结构，其最底层为基底材料，其上为叉指电极，并覆盖一层 ZnO 薄膜，薄膜之上为 ZnO 纳米棒，纳米棒表面为TiO<sub>2</sub>纳米结构。本发明还公开了所述紫外光探测器的制备方法：（1）在基底薄片上镀上金属电极形成叉指电极；（2）镀上 ZnO薄膜；（3）合成 ZnO 纳米棒阵列；（5）在 ZnO 纳米棒表面形成TiO<sub>
华中科技大学
2021-04-14
基于半导体异质结概念，提出利用晶相共生现象可控合成异质结 光催化材料
基于半导体异质结概念，首次通过工艺简单，成本低廉熔融盐法合成一系列 钽酸钙基半导体异质结复合材料，发现了两元及多元半导体复合物组分及其含量 可通过改变前驱物比例简单调控，证明该异质结复合物晶相，组分变化与光催化 制氢性能有着密切关系，阐明不同钽酸钙晶相界面异质结形成促进光生电荷有效分离机制，极大地提高光催化制氢性能。
上海理工大学
2021-01-12
蛋白质异质索烃制备的研究
拓扑在数学上指图形在连续形变中所保持不变的空间性质，在化学领域则被用来描述分子在不断裂化学键的前提下保有的原子间和链段间的连接关系和空间关系。在高分子中，拓扑结构常常是调控高分子物理性能与功能的重要参数。在生命体系中，由于受到其生物合成机制的限制，新生蛋白质的主链拓扑结构均为线性结构。然而，从自然界中存在的少数非线性拓扑蛋白质（如套索蛋白、打结蛋白以及索烃蛋白等）的例子中，人们发现拓扑结构可赋予蛋白质额外的稳定性和生物功能，因此拓扑调控可成为蛋白质工程的一种新的策略。目前，人工设计的拓扑蛋白质结构仍然较少，其合成方法单一，亟需发展新的合成方法，以适应更多样、更复杂的拓扑结构的制备。
北京大学
2021-04-11
新型ZnO 异质结太阳能电池
项目简介： 本项目将 ZnO 薄膜同时作为太阳电池材料及透明导电材料与AlN 等薄膜构成异质结太阳能电池。项目目前开展了比较广泛的模拟研究及部分实验研究，已
西华大学
2021-04-14
轻质高强全焊结构泡沫铝合金夹复合芯板
结构材料轻量化是目前国民经济、国家重大需求的重大挑战，材料结构功能一体是新材料的重要发展方向。
轻质高强泡沫铝合金复合夹芯板以超轻质的泡沫铝合金为芯层，与铝合金面板实现冶金结合，具有比重小，高刚度，高阻尼减振，高能量吸收的特点，同时实现与阻燃、电磁屏蔽功能兼容性，在先进交通、航空航天领域具有广泛的应用前景。通过可调控的芯层泡沫铝合金孔结构，复合夹芯板的实现了同等质量钢板6倍的高刚度，同时比重仅与水接近，该成果已经应用于我国重要装备制造。
北京科技大学
2025-05-21