异质结构
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北京大学刘忠范院士,国家杰青刘开辉教授,芬兰阿尔托大学孙志培教授 JACS:垂直堆叠氮化硼/石墨烯异质结构
本文介绍了一种通过化学气相沉积(CVD)方法在抗共振空心光纤(ARF)中垂直堆叠的六方氮化硼/石墨烯(hBN/Gr)异质结构,用于调节光纤的光学共振,从而增强石墨烯的非线性光学性能。通过控制hBN的厚度,实现了从4%到10%的非线性光学调制深度的显著增加,并将全光调制性能提高了75%。该方法为通过直接生长功能性二维材料基异质结构实现可调谐光学波导提供了可能,为高度集成的光子器件的发展提供了一个稳健的平台。
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成果 | 刘开辉课题组发现稳健锁模的二维材料异质结可饱和吸收体
研究团队提出了一种二维异质结纳米腔可饱和吸收体,通过在光纤端面集成MoS2-BN-graphene-BN-MoS2异质结,精准调控异质结内部的光场分布,显著提升石墨烯的可饱和吸收性能(饱和强度降低约65%)。该异质结能够有效抑制孤子形成前的背景脉冲,从而阻止脉冲分裂以实现稳健锁模输出。同时,该异质结对光纤激光器腔内的偏振变化表现出更高的容忍度,在约85%的偏振态下都能稳定产生单孤子脉冲。这种异质结纳米腔为低维材料在可饱和吸收体中的实际应用奠定了基础,并有望用于光频梳、超连续谱源以及片上脉冲激光器等领域。
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利用金刚石-石墨烯界面杂化增强纳米量子传感器的相干性质 | NSR
研究团队另辟蹊径,通过在金刚石表面覆盖单层石墨烯,利用该异质界面的电子杂化调控电子的面密度和弛豫时间,从而实现对NV色心相干性质的提升。
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Nature Communications | 哥伦比亚大学,近邻诱导电荷转移调控石墨烯等离子体各向异性!
本实验首次通过构建石墨烯/CrSBr 异质结,实现了具有高度各向异性传播特性的表面等离子体激元(SPPs),揭示了二维范德华材料中电荷转移诱导的光学各向异性效应。
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Angew. Chem.:通过垂直表面功能化实现可控的石墨烯/二硫化钼异质界面
该工作在纳米尺度上系统地调节了异质结的层间距离,从实验和理论角度证明了通过功能化底层材料灵活控制异质结界面的可行性。该策略不仅适用于半导体/金属界面,还可扩展到其他异质结界面的调控,为定制和改善相应器件的性能提供了一种新的思路。
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二维异质结,再登Nature Nanotechnology!
具体而言,研究者通过构建BN/单层石墨烯/BN和BN/WSe2/单层石墨烯/WSe2/BN等异质结构,成功观察到铁电滞回现象,进一步证明铁电性与库伦屏蔽效应可以在无摩尔界面的材料中实现。这一结果为扩展铁电性材料的应用领域提供了新的思路,尤其是在集成多种功能的器件设计中,放宽了材料和设计的限制。
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AM:双层石墨烯-CrOCl异质结构中非挥发态的磁电协同控制!!
这篇文章报道了在双层石墨烯(BLG)与铬氧氯(CrOCl)异质结构中,通过磁电协同控制实现了非挥发性状态的调控。研究发现,CrOCl的自旋态对BLG的电荷转移和相关性增强的新兴性质有显著影响。通过精确的电容测量技术,观察到了异质结构中电荷状态的惊人迟滞行为,这种迟滞行为仅依赖于磁场调控过程,而与电学调控过程无关,并且可以通过电场调控来关闭,为非挥发性存储提供了新的机制。
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山东师范大学Nano Letters :WTe2/石墨烯/银纳米颗粒异质结构的设计及其在表面增强拉曼光谱化学增强中的改善
本研究中,研究人员通过构建WTe2/Gr/Ag异质结构,显著提高了SERS的化学增强效果。通过精确控制材料的能级匹配和界面设计,实现了对CT过程的有效调控,从而增强了SERS信号。此外,利用WTe2的热电性质,通过外部温度变化进一步调节了SERS性能,展现了该材料体系在超灵敏检测技术中的潜力。这项工作不仅为SERS基底材料的设计提供了新思路,也为未来开发新型高效SERS传感器奠定了坚实的基础。
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石墨烯-hBN多层膜增强和调制纳米颗粒间的近场辐射传热
在这项工作中,我们研究了放置在G-hBN多层膜两侧的两个GSCS纳米颗粒之间的NFRHT。通过弱耗散双曲模式,热纳米粒子的能量可以有效地传递给冷纳米粒子。
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IF 18.5!基于 Ti3C2TX MXene 负载石墨烯量子点的肖特基势垒 2D/0D 异质结荧光探针
利用 Ti3C2Tx MXene 负载的石墨烯量子点 (GQD),设计和合成了具有肖特基势垒 (SB) 的 2D/0D 异质结荧光探针 (TCTG),用于检测食品腐败过程中的 H2S。
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Adv. Sci.: 三功能石墨烯夹层异质结嵌入层状晶格电催化剂在锌空气电池驱动的水分解中具有高性能
综上所述,这项工作报告了一种三功能 G-SHELL 电催化剂,它是一种在石墨烯上生产的异质结嵌入式层状金属卤化物。
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杜瑞瑞合作团队在Kitaev自旋液体材料阿尔法相的三氯化钌电子态研究中取得新进展
北京大学物理学院量子材料科学中心杜瑞瑞课题组与合作者利用扫描隧道显微镜系统对α-RuCl3/石墨烯异质结中α-RuCl3的电子态进行了系统研究

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二维干货:在二维材料中什么是同质结?什么是异质结?
同质结和异质结是理解和研究二维材料的重要基础,它们各自拥有独特的优势和应用前景。随着材料科学和纳米技术的不断进步,这两种结的研究和应用将推动更高效、更先进的电子器件和光电器件的发展。