Nanoteknologi nu - Pressemeddelelse: Gennembrud i MXenes optiske egenskaber - Todimensionelle heterostrukturer giver nye ideer

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

Home > Presse > Gennembrud i de optiske egenskaber af MXenes – todimensionelle heterostrukturer giver nye ideer

OA Z-scanningsresultater af Nb2C/MoS2 og Nb2C med en excitationsbølgelængde på (a) 1300 nm og (b) 1550 nm. De tilsvarende ikke-lineære transmittanskurver under excitationsoptisk intensitet er vist i (c) og (d). (e) Monteret ikke-lineær optikparameter til sammenligning. KREDIT
OAS

Abstract:
En ny publikation fra Opto-Electronic Advances, 10.29026/oea.2023.220162 diskuterer et gennembrud i de optiske egenskaber af MXenes.

Gennembrud i de optiske egenskaber af MXenes – todimensionelle heterostrukturer giver nye ideer

Sichuan, Kina | Udgivet den 12. maj 2023

Todimensionelle lagdelte materialer er en ny klasse af materialer, der udviser stærke og karakteristiske lys-stof-interaktioner, der tilbyder brede anvendelsesmuligheder i optoelektroniske enheder og fotoniske elementer. Disse materialer omfatter grafen, overgangsmetalsulfider (TMD'er), sort fosfor (BP) og andre, som viser exceptionelle ydeevneegenskaber såsom ultrahurtig og bredspektret respons, robuste excitoniske optiske egenskaber og justerbare direkte optiske båndgab.

MXenes repræsenterer en nyopdaget klasse af todimensionelle lagdelte materialer, som viser fascinerende og justerbare optiske, kemiske og elektroniske egenskaber og udviser forskellige anvendelser inden for områder som fotoelektricitet, fototermisk konvertering og fotovoltaik. Ydermere demonstrerer MXener stærke ikke-lineære optiske responser, og deres ikke-lineære optiske absorption kan justeres efter tykkelse, excitationsbølgelængde og overfladegrupper.

Derudover repræsenterer konstruktionen af todimensionelle heterostrukturer en vigtig strategi for at forbedre den optoelektroniske ydeevne af enheder, der bruger todimensionelle materialer. Ved at anvende omhyggeligt design kan de fordelagtige egenskaber af hver komponent i heterostrukturen bevares, mens nye egenskaber såsom ladningsoverførsel eller energioverførsel kan genereres via grænsefladeeffekterne.

Forfatterne til denne artikel foreslår en enkel og effektiv metode til fremstilling af Nb2C/MoS2-heterostrukturer med forbedrede både lineære og ikke-lineære optiske egenskaber.

I dette arbejde blev MoS2 nanokrystaller med succes dyrket på overfladen af Nb2C nanoplader in situ, hvilket resulterede i konstruktionen af en todimensionel Nb2C/MoS2 heterostruktur. Det blev fundet, at denne heterostruktur klarede sig bedre end ren Nb2C i både lineær og ikke-lineær optik.

Undersøgelsen afslører, at overfladegruppen af Nb2C kan modulere arbejdsfunktionen af Nb2C/MoS2, hvilket påvirker ladningsoverførslen og energijusteringen mellem Nb2C og MoS2. Som et resultat arver Nb2C/MoS2 fordelene ved Nb2C og MoS2 ved forskellige bølgelængder og udviser forbedrede bredbåndsoptiske absorptionsegenskaber.

Desuden viser forskningen, at huloverførsel fra Nb2C til MoS2 fører til modulering af den ikke-lineære optiske respons i heterostrukturen. Det beviser også, at Nb2C/MoS2 har stærkere og justerbare nær-infrarøde ikke-lineære optiske absorptionsegenskaber end ren Nb2C. Den ikke-lineære absorptionskoefficient for Nb2C/MoS2 er mere end det dobbelte af ren Nb2C, som illustreret i figur 1. Denne undersøgelse præsenterer en effektiv tilgang til udvikling af bredbåndsoptoelektroniske enheder og optiske modulatorer. Specielt giver resultaterne et stærkt grundlag for udnyttelsen af MXenes, som udviser fremragende fotoelektrisk ydeevne, inden for optoelektronik.

# # # # # #

Dette arbejde blev afsluttet af teamet fra Hunan Key Laboratory of Nanophotonics and Devices ved Central South University, ledet af prof. Jun He. Holdet har dyrket 5 unge talenter på nationalt niveau og 12 talenter på provinsniveau og uafhængigt bygget et fotoelektronspektroskopi-målesystem med femtosekundtidsopløsning, tredimensionel spin-opløsning og energimomentopløsning.

Prof. Jun Han opnåede sin ph.d. fra National University of Singapore i 2006. Som en anerkendelse af sine præstationer blev han tildelt National Outstanding Youth Science Foundation i 2012 og blev udvalgt som Furong Scholar Distinguished Professor of Hunan Province i 2016. I øjeblikket fokuserer han sin forskning på det ultrahurtige fænomener og ikke-lineær optik af nanoskala materialer, såvel som femtosekund laser fabrikation af mikro-nano strukturer og to-dimensionelle materiale neuromorfe transistorer. Hans omfattende arbejde på dette område har resulteret i udgivelsen af over 240 artikler i anerkendte internationale tidsskrifter som Nature Commun. og Phys. Rev. Lett., med over 6,700 citater.

Dr. Yingwei Wang opnåede sin Ph.D. fra Central South University i 2017. Han gennemførte efterfølgende postdoc-stipendiatuddannelse ved Shenzhen University, Jinan University og Korea University. I øjeblikket tjener han som underviser på School of Physics and Electronics ved Central South University, hvor han fokuserer sin forskning på nanofotonikken af lavdimensionelle materialer. Som en anerkendelse af hans bidrag til feltet, blev han i 2022 tildelt Hunan-provinsens Outstanding Youth Science Foundation.

####

Om Compuscript Ltd
Opto-Electronic Advances (OEA) er et høj-impact, open access, peer reviewed månedligt SCI-tidsskrift med en impact factor på 8.933 (Journal Citation Reports for IF2021). Siden lanceringen i marts 2018 er OEA blevet indekseret i SCI-, EI-, DOAJ-, Scopus-, CA- og ICI-databaser gennem tiden og udvidet sin redaktion til 36 medlemmer fra 17 lande og regioner (gennemsnitligt h-indeks 49).

Tidsskriftet er udgivet af The Institute of Optics and Electronics, Chinese Academy of Sciences, med det formål at skabe en platform for forskere, akademikere, fagfolk, praktikere og studerende til at formidle og dele viden i form af empiriske og teoretiske forskningsartikler af høj kvalitet, der dækker emnerne optik, fotonik og optoelektronik.

For mere information, klik link.

Kontaktpersoner:
Conor Lovett
Compuscript Ltd
Kontor: 353-614-75205

Hvis du har en kommentar, tak Kontakt os.

Udstedere af nyhedsudgivelser, ikke 7th Wave, Inc. eller Nanotechnology Now, er alene ansvarlige for indholdets nøjagtighed.

Bogmærke: