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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
浦江创新论坛寻找“青年的声音”,邀青年科学家和创业者发表“3V”
浦江创新论坛致力于蓄水青年人才、发现青年先锋,为青年人提供更多展示机会,搭建快速成长平台。
上海市科学技术委员会 2022-04-01
一种 g-C3N4/NiCo2S4 复合材料、制备方法及其应用
一种 g-C3N4/NiCo2S4 复合材料、制备方法及其应用。具体是将 g-C3N4 和 NiCo2S4 混合得到,该混合可以是固相混合,也可以是液相 混合,本发明得到的 g-C3N4/NiCo2S4 复合材料能极大的增加了提高材 料的稳定性,将复合电极作为超级电容器工作电极材料进行测试,在 大电流密度条件下仍能具有较高的比电容量、较好的倍率性能和循环 稳定性。
华中科技大学 2021-01-12
一种钾掺杂介孔g-C3N4光催化材料的制备方法及其应用
简介:本发明公开了一种钾掺杂介孔g‑C3N4光催化材料在降解有机染料废水中的应用,属于光催化材料技术领域。该光催化材料的制备包括如下步骤:将三聚氰胺和KI充分研磨后平铺于坩埚底部,将SBA‑15均匀的分散在三聚氰胺和KI混合物的上面,然后将坩埚加盖后置于马弗炉内进行煅烧,产物经处理后即得所述钾掺杂介孔g‑C3N4光催化材料。该光催化材料比表面积大使得反应活性位点增加,钾掺杂后可有效抑制光生电子和空穴的复合,表现出更优异的光催化性能。本发明钾掺杂介孔g‑C3N4光催化材料可降解有机染料废水,在60min能降解80%以上的目标降解物,显示了优异的光催化活性。
安徽工业大学 2021-04-13
基于纳秒-皮秒-飞秒激光技术的金属制品 3D 打印方法及系统
本发明公开了一种基于纳秒-皮秒-飞秒激光技术的金属制品 3D 打印方法,该方法采用集成光纤激 光器提供纳秒激光对金属原材料进行烧结熔化及固化,同时,使用皮秒或飞秒激光对精加工区域进行 精加工。实时监测系统可采用多种宏观和微观检测手段,具体选用哪些检测手段取决于待制作产品所 需精度。本发明可实现更精确的尺寸控制,提高了打印效率,省去了传统 3D 打印后所需的清
武汉大学 2021-04-14
一种基于 3D 协同滤波与低秩矩阵重建的视频去噪方法及系统
本发明提出了一种基于 3D 协同滤波与低秩矩阵重建的视频去噪系统及方法,本发明首先对含噪视频进 行 3D 协同滤波预处理,得到基础估计然后对基础估计再进行低秩矩阵重建来进行进一步的去噪,来得到最 终估计;本发明主要应用于视频去噪中,特别是应用于基于 3D 协同滤波与低秩矩阵重建的视频去噪;同时 本发明所提出去噪方法也适用于图像的去噪,对于较大分辨率的图像、视频源也具有良好的去噪效果;此外, 本发明不仅对单纯的高斯噪声具有良好的去噪效果,同时对含
武汉大学 2021-04-14
.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
一种基于正交偏振方向性背光源的多视点3D显示装置
本发明提出了一种基于正交偏振方向性背光源的多视点3D显示装置。该装置由正交偏振光源、狭缝光栅和2D液晶显示面板组成,并依次放置。正交偏振背光源和狭缝光栅构成了正交偏振方向性背光源,利用狭缝光栅的分光原理,正交偏振背光源上的不同偏振方向的光线会在不同的水平方向上进行投射。这些投射方向不同的正交偏振光线作用于2D液晶显示面板时,奇数行的像素或子像素可以被投射到一些方向,而偶数行的像素或子像素可以被投射到另一些方向,从而为不同的视点提供视差图像。和视点数目相同的传统狭缝光栅3D显示器相比,本装置可以提高水平分辨率,提升图像的显示质量。
四川大学 2016-10-21
一种手性的1-(3,5-二氯吡啶-4-基)-乙醇的合成方法
本发明公开了一种1-(3,5-二氯吡啶-4-基)-乙醇的不对称合成方法,包括以下步骤:(A)3,5-二氯吡啶(I)在胺基锂的作用下与乙醛反应生成(±)-1-(3,5-二氯吡啶-4-基)-乙醇(II);(B)(±)-1-(3,5-二氯吡啶-4-基)-乙醇(II)在氧化剂的作用下生成1-(3,5-二氯吡啶-4-基)-乙酮(III);(C)1-(3,5-二氯吡啶-4-基)-乙酮在手性配体存在下与硼烷试剂反应,制得单一光学异构体的1-(3,5-二氯吡啶-4-基)-乙醇(IV)。该法较传统手性柱分离(±)-1-(3,5-二氯吡啶-4-基)-乙醇相比,优点突出:(1)反应简单,易于操作,总收率高,光学纯度大于98%;(2)工业制备周期明显缩短,设备要求低;(3)制备成本低,是适合工业生产的方法。
四川大学 2017-12-28
一种自动配料和混料的多喷头生物3D打印设备及控制方法
本发明公开了一种自动配料和混料的多喷头生物3D打印设备及控制方法,属于组织工程和生物3D打印领域。气压压料罐气压源和电磁换向阀进口连接,电磁换向阀出口与喷头连接,当气压源供压且电磁换向阀得电时,可将气压压料罐内的生物材料按比例压入到混料筒内,然后通过混料罐组件内的搅拌器将生物材料混合均匀。混料罐组件与气压源和电磁换向阀进口连接,电磁换向阀出口与喷头连接,当气压源供压且电磁换向阀得电时,可将混料筒内的生物材料从喷头中压出,喷头在移动顶梁和取料驱动臂配合运动下按照预定路径完成打印工作。其优点是:能快速完成自动配料和混料,多喷头可满足多种打印需求,更好地发挥打印性能,易于实现灵活控制,提高打印效率。
浙江大学 2021-04-13
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