异质结构
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山东师范大学/中国科学院青岛能源所/山东大学JEC:理论设计石墨烯/电子化合物异质结负载的单原子催化剂提升硫还原反应催化活性
该工作构建了石墨烯/电子化合物异质结作为单原子催化剂的载体,用于调节单原子的SRR催化活性。电子化合物表面的电子云转移至石墨烯,然后传递到金属单原子,影响金属活性位点的电子结构和与锂硫分子的结合强度。通过计算吸附能、吉布斯自由能、过电势和Li2S分解势垒,进一步揭示了电子化合物对单原子催化锂硫反应的促进作用。同时构建相应的描述符用以阐明高催化活性的来源。这一研究为锂硫电池电催化剂的理论设计提供了新思路。
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上海电力大学《Adv Sic》:用两性石墨烯原位封装 SnS2/MoS2 异质结,实现高能量和超稳定锂离子阳极
研究通过在两亲空心双石墨烯片(DGS)中原位封装 SnS2/MoS2 纳米粒子,制备了一种异质结构双金属 TMS 阳极。分层多孔 DGS 由内部亲水石墨烯和外部疏水石墨烯组成,可加速电子/离子迁移,并在膨胀和/或收缩过程中牢固保持合金微粒的完整性。
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陕西师范大学/犹他大学/中科院苏州纳米所Nat. Commun.: 氢键有机框架和石墨烯的大规模二维异质结
研究结果表明,通过自提升效应制备具有大规模均匀性和高度结晶性的二维有机-无机异质结是一种有前景的方法,该方法通常适用于大多数范德华材料。
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中北大学李宁胶体界面JCIS:双S-scheme MoS2/ZnIn2S4/石墨烯量子点三元异质结用于高效光催化制氢
该异质结利用了MoS2和GQDs的强可见光吸收能力和长的载流子寿命,通过与ZIS的结合,显著提高了光吸收能力,并在500-1500 nm范围内实现了有效的电荷分离和传输。研究团队发现,这种三元异质结由于其双S-scheme界面(MoS2-ZIS和ZIS-GQDs),形成了有向的内建电场,加速了光生电子从MoS2和GQDs的导带向ZIS的价带转移,促进了与空穴的快速复合,从而提高了光催化反应的效率。
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复旦大学–石墨烯传输层对mos2石墨烯wse2范德华异质结层间电荷转移机制和宽带光学性质的调制作用研究
研究发现石墨烯的插入不仅促进了WSe2向MoS2的自发电荷转移,而且有效地将电子注入MoS2层,有利于MoS2层间电荷分离和净电荷积累。其次,带边缘附近的CP能量稳定,表明石墨烯的插入不会改变MoS2/WSe2的电子带结构。此外,由于石墨烯插入引起的有效介电屏蔽增加,激子结合能随之红移,激子跃迁能随之蓝移。
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二维材料新进展!Nature Nanotechnology
作者用各种外延生长技术分析了典型二维vdW材料的缺陷水平和晶体质量的测量。然后,作者概述了生长均匀多层和扭曲同质结构的技术路线。作者进一步总结了当前的研究策略,以指导未来2D vdW材料的按需制造以及后续工业应用的器件制造。
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【NCM综述】南京工业大学刘庆丰:石墨烯/钼基二硫族化合物范德华异质结光电探测器的研究进展
石墨烯的低光吸收系数阻碍了石墨烯基光电探测器性能的提高。感光材料与石墨烯复合形成的异质结结构可以很有效地解决这一问题。在各种感光材料中,钼基二硫族化合物(MoX2)由于具有高的光吸收系数,完美地弥补了石墨烯的缺点,从而扩展了石墨烯基光电探测器在生活中的适用性。
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上海科技大学Weimin Liu、中国科学院大学和上海大学–石墨烯-二硫化钼垂直异质结构中电荷转移的叠加顺序和衬底引入电场
本文采用时间分辨太赫兹(THz)光谱、太赫兹发射光谱和瞬态吸收光谱等综合超快手段,研究了不同光激发能下在熔融二氧化硅衬底上生长的Gr-MoS2异质结构(包括Gr/MoS2和MoS2/Gr堆叠序列)的载流子动力学。本工作的研究结果强调了衬底电场对调制界面电荷转移(CT)效率的影响。
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西湖大学李兰团队APR:调制、探测一体化集成光电子器件
该工作报道了微环谐振器集成的石墨烯/MoTe2异质结调制、探测一体化集成光电子器件,可用做电光调制、光电探测;该器件不仅工艺简单,提供了一种提高集成光电子芯片集成密度的方案,拓展了集成光电子芯片的可编程性及应用场景。
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Nano Lett.:MoS2石墨烯范德华异质结中的高温超润滑性
南京航空航天大学殷俊教授团队报道了MoS2/石墨烯范德华异质结在高达~850 K高温下的鲁棒超润滑性,通过局部加热实现了可靠的摩擦测试。本文发现MoS2/石墨烯异质结的超低摩擦性在高温下进一步显著降低,主要由MoS2边缘贡献。多接触模型可以很好地描述这一观察结果,其中边缘接触的热激活破裂有助于滑移。本文的结果应该适用于其他范德华异质结,并阐明其在高温下超润滑的应用。
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周振佳:让世界因为我的工作,而有一点不一样
原子级厚度的二维材料是近几年材料科学的研究热点,周振佳用一种很有趣的方式来解读自己的研究成果:“二维材料具有非常高的自由度,可以把不同性能的材料像玩乐高积木一样堆在一起,只不过我们堆叠的是原子级乐高。基于目前的技术只能在一两块‘乐高’间堆叠的难题,我们提出建立材料库的方法,能够堆叠多种不同的材料,甚至是超导材料和磁性材料,形成可控的晶圆级的大小。”
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Nat. Commun.:石墨烯WS2异质结中层间等离子体极化子的观察
这篇报道在石墨烯/SL WS2异质结中发现了层间等离子体极化子。通过在原位掺杂顶层石墨烯的同时使用微区聚焦角分辨光电子能谱,观察到了一个强烈的准粒子峰,围绕单层WS2的导带最小值伴随着几个与载流子浓度有关的振动伴带(shake-off bands)。该结果可以用一种预期的多体模型来解释,即SL WS2的导电电子与层间等离子体模式发生耦合。它们对涉及二维过渡金属硫化物的众多器件结构的电子和光学性质有深远影响,因此考虑到这种层间集体行为的存在非常重要。
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德国亚琛工业大学Phys. Rev. Lett.: WS2-石墨烯异质结中能量传递机制的距离依赖性
作者报道了通过六方氮化硼(h-BN)间隔层实现具有不同层间距的二维半导体WS2-石墨烯范德华异质结中的能量转移机制。记录了在0.5 ~ 5.8 nm(0-16 h-BN层)层间距处的光致发光和反射光谱。研究发现,能量转移主要由光锥外的态主导,这表明Förster转移过程,在0.5 nm层间距处的Dexter过程也有额外的贡献。此外,可以使用热化电荷载流子的Förster转移速率值来定量描述测量的发光强度对1 nm以上层间距的依赖性。
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Grolltex发布用于电子设备的高性能石墨烯
这种“异质结构”在石墨烯下面包含一层或多层六角氮化硼(或“hBN”),从而增强了石墨烯的能力。Grolltex已经开始向客户进行这种“增强性能石墨烯”产品的商业预售,这种产品可以显著提高传感、晶体管、连接性和纳米器件其他关键方面的器件性能。
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转角二硫化钼/石墨烯异质结的垂直电导测量
由于二硫化钼/石墨烯异质结在光电和气体传感领域具有广泛的应用潜力,同时石墨烯电极可以有效地降低二维过渡金属硫属化物的接触电阻。因此这一研究为调节二硫化钼/石墨烯异质结性能提供了指导,同时为利用石墨烯作为二维过渡金属硫属化物的接触电极提供了一种新的思路,对二维过渡金属硫属化物的电子和光电器件应用具有重要意义。