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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
氧化铁石墨烯复合材料在电化学能源存储和转化领域的研究
氧化铁石墨烯复合材料目前涉及的电化学方面的应用包括锂离子电池、超级电容器和燃料电池。氧化铁(包括Fe3O4,α-Fe2O3和γ-Fe2O3)是制作电化学器件非常有前途的材料,不仅具有成本低、无毒性、化学稳定性好等优点,还具有较高的理论电容量。但在实际使用时又因为自身导电性的不足以及反应的循环稳定性差等问题受到了限制。石墨烯因其具有超高的比表面积,较高的导电性,优异的化学和热力学稳定性,以及独特的光、热、机械性能,成为了非常合适作为制作电化学能源存储和转化器件的材料。负载氧化铁在石墨烯上,不仅能够弥
天津大学 2021-04-14
一种预制板生产线中混凝土落料装置
简介:本发明提出一种预制板生产线中混凝土落料装置,属于混凝土生产技术领域。该装置包括横向起重梁、纵向起重梁、软启动制动电机、起重梁二级减速齿轮组、行走轮、落料箱、立柱、横向筋板、二级减速齿轮组、箱体及长蜗杆;横向起重梁和纵向起重梁为支撑运动结构,纵向起重梁放置于横向起重梁上,落料箱放置纵向起重梁上,纵向起重梁和落料箱两侧安装行走轮,电机驱动蜗杆??蜗轮,螺旋轴搅拌输送混凝土,落料箱下侧设计有落料口。本发明装置能够实现预制板生产中混凝土自动浇注,可以根据生产要求通过移动横向起重梁和纵向起重梁控制浇注的范围,通过调节阀门控制落料量,从而生产出不同规格的预制板。
安徽工业大学 2021-04-11
一种具有局部复合材料的轧钢用导位板
轧钢用导位板是一较典型的高温磨损件,由于高温氧化与磨损并存,导位板工作条件十分恶劣,常常因导位板孔形磨损而导致整个导位板报废。本成果可在导位板的出口端(即尺寸要求较严的孔形部件)形成局部复合材料,即将硬度高、耐磨性好,热稳定性好的陶瓷颗粒与抗氧化性好,并具有一定热强性的金属基体通过特殊工艺出口端以铸造方式形成表面复合材料,从而大幅度提高导位板使用寿命。该成
西安交通大学 2021-01-12
骨科矫形用组件式8字板及成套专用工具
青少年膝关节成角畸形是一组较为常见的下肢发育异常,一般包括冠状面成角和矢状面成角,两者可同时存在。本技术采用了铰链的形式使固定螺钉不会因为骨的弧状结构有向外的力,增加稳定性。可以根据患者的骨骺线两侧的畸形的不对称进行多种组合。本项目还设计了和 8 字板配套的成套专用工具。
上海理工大学 2021-04-13
一种具有弧形导风板的轴向分段式电机转子
本发明公开了一种具有导风板的轴向分段式电机转子,该转子 沿径向由内到外包括转轴、转鼓、转子铁心机构,其中转子铁心机构 套设于转鼓上,且转子铁心机构包括转子铁心与磁钢,转鼓套设于转 轴上,转鼓上开有若干沿轴向方向的开口,转子铁心机构沿轴向方向 分若干段组成,分段之间设置有导风板,所述导风板上设置有沿径向 的弧形通风道,形成负压。按照本发明实现的电机转子,能充分利用 转子高速旋转时形成的负压使空气在转子轴向与径向风道流通,对流换热能力加强。另外,采用此结构很大程度上减小转子风阻,提高了 电机整机的效率。
华中科技大学 2021-04-14
电路板及BGA芯片焊点虚焊红外无损检测仪
本成果功能全面,一机在手可实现电路板上常见的各类贴插焊点及QFP、BGA等芯片焊点的质量检测,确保出厂焊点完美无缺。QFP及贴插焊点可编程扫描检测;BGA芯片焊点可实现红外成像检测,智能筛选,无需逐个焊点比对(一块BGA芯片焊点通常在几十至几千个)。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 成果依据热传导学原理,开创性地将红外无损检测技术应用于电路板焊点虚焊检测领域,基于先进的检测原理和方法,本产品可准确检测出以往无论是AOI还是最高端的5aDAXI皆无法判明的焊点内部缺陷,且可定性定量。 历经十余年潜心研究,本成果不仅可对电路板上“可视“(看得见)类焊点(常规贴插焊点、DIP、QFP芯片等)进行检测,更一举突破了非可视(焊点在芯片下面)类BGA芯片焊点的质量检测难题。 BGA类芯片由于不可替代的先进性,正在得到广泛应用,但由于其焊点隐藏于芯片与电路板之间,焊点质量检测问题也同时成为电子行业的痛点。厂家即使拥有价值几百万的3D-5DAXI也只能用来数焊点里的气孔,无法确定是否有虚焊(X光适用于检测气孔等体积类缺陷,对裂纹、虚焊无效)。 本成果功能全面,一机在手可实现电路板上常见的各类贴插焊点及QFP、BGA等芯片焊点的质量检测,确保出厂焊点完美无缺。QFP及贴插焊点可编程扫描检测;BGA芯片焊点可实现红外成像检测,智能筛选,无需逐个焊点比对(一块BGA芯片焊点通常在几十至几千个)。 本成果还有操作简单,无需操作者专业背景,检测过程快速安全无辐射,实现对产品原位无损检测等优点。 毫无疑问,本成果可填补市场空白,技术水平处于国际领先地位。
哈尔滨工业大学 2022-08-12
一种全天候除霾光电池板装置
二氧化硫、氮氧化物以及可吸入微小入颗粒物是雾霾的主要组成部分,随着环境污染问题的日渐严峻,雾霾已经成为很多地区人们倍加关注的污染重点,如何减少雾霾对人们健康的危害,是当前净化空气研究的重要课题。现有吸霾光电池板是利用二氧化钛活性材料做光触媒,喷涂在光电池板的表面形成光触媒净化膜,该吸霾光电池板在高效光伏发电的同时起到净化局部环境的作用。 光触媒净化膜的核心成分锐钛矿相纳米TiO2受日光照射后生成氢氧自由基,与空气中有机物质反应后既生成无毒的无机物,高效分解甲醛、苯、氨气等,将其转化成CO2和H2O,氧化去除大气中的氮氧化物、硫化物,以及各类臭气。但其受限于紫外光照,现有吸霾光电池板在雾霾严重时,由于光强不足,使光触媒净化效率大打折扣;而且在夜晚无光照情况下,吸霾光电池也不能起到消减雾霾影响的作用。此外,长期放置在室外的吸霾光电池板的板面很容易积灰尘,灰尘会影响到太阳能电池板上光线的穿透率,也降低了光电转化效率。 本成果提供了一种可根据外界光强条件进行灯光补偿,实现全天候工作,同时自动除尘,以提高空气净化效率和发电效率的全天候除霾光电池板装置。 创新点 1、风光互补,自动除尘; 2、可根据外界光强条件进行灯光补偿,实现全天候工作,提高空气净化效率和太阳能光电板发电效率。
华北电力大学 2023-08-22
用于内河航道的箱体与插板组合结构的生态护岸方案
通过预制透水钢筋混凝土箱体与插板的组合型结构,相邻箱体插板连接、插板固定于箱体两侧外壁中部卡槽,有效消减船行波,节约施工材料,降低工程造价,实现生态和经济效益。集中解决限制性航道生态安排防护能力弱,生态型护岸施工麻烦,造价偏高的文图,
东南大学 2021-04-13
一种用于空心板梁内腔作业的智能维修装置
本申请实施例提供一种用于空心板梁内腔作业的智能维修装置,涉及桥梁维修技术领域。启动支撑腿控制器,通过可折叠支撑腿将履带式轮组顶紧于空心板梁内腔底板之中,通过轮组控制系统驱动主动轮,主动轮带动从动轮转动,通过主动轮和从动轮带动履带运动,履带的运动可以使得本维修装置在空心板梁的内腔运动,便于对空心板梁内腔进行高效且便捷的打磨处理操作;通过可伸缩连接件调整打磨组件刷头连接杆以适应内腔空间尺寸;启动打磨组件圆盘,打磨组件圆盘上分布八个可伸缩的打磨刷子,通过打磨组件圆盘的转动可以实现对空心板梁的内腔进行全面细致的打磨操作,打磨产生的粉末等建筑垃圾通过打磨刷子中间的管道经由打磨组件圆盘内部进入废料收集箱;检测评估圆盘圆周方向布设系列高清摄像头,通过采集内腔打磨后的效果图片,输入到评估系统进行自动评估打磨后的粗糙度,以满足腔内注浆维修要求。该装置可以极大提高打磨作业的质量和效率,从而保证空心板梁内腔与注浆维修材料具有可靠的粘结性,提高空心板梁的抗剪承载力。
南京工业大学 2021-01-12
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