ננוטכנולוגיה עכשיו - הודעה לעיתונות: פריצת דרך במאפיינים האופטיים של MXenes - מבנים הדו-מימדיים מספקים רעיונות חדשים

הועלה מחדש על ידי אפלטון

עוקב: 0

עמוד הבית > חדשות ועדכונים > Breakthrough in the optical properties of MXenes – two-dimensional heterostructures provide new ideas

תוצאות סריקת OA Z של Nb2C/MoS2 ו-Nb2C עם אורך גל עירור של (א) 1300 ננומטר ו-(ב) 1550 ננומטר. עקומות השידור הלא-לינאריות המתאימות תחת עוצמה אופטית של עירור מוצגות ב-(ג) ו-(ד). (ה) פרמטר אופטיקה לא ליניארי מצויד להשוואה. קרדיט OEA

OA Z-scan results of Nb2C/MoS2 and Nb2C with an excitation wavelength of (a) 1300 nm and (b) 1550 nm. The corresponding nonlinear transmittance curves under excitation optical intensity are shown in (c) and (d). (e) Fitted nonlinear optics parameter for comparison . CREDIT
OAS

תקציר:
פרסום חדש מבית Opto-Electronic Advances, 10.29026/oea.2023.220162 דן בפריצת דרך במאפיינים האופטיים של MXenes.

פריצת דרך במאפיינים האופטיים של MXenes - מבנים הטרו-ממדיים דו-ממדיים מספקים רעיונות חדשים

סצ'ואן, סין | פורסם ב-12 במאי, 2023

חומרים דו מימדיים בשכבות הם סוג חדש של חומרים המציגים אינטראקציות חזקות וייחודיות בין אור לחומר, המציעים אפשרויות יישום רחבות בהתקנים אופטו-אלקטרוניים ואלמנטים פוטוניים. חומרים אלה כוללים גרפן, מתכת מעבר סולפידים (TMDs), זרחן שחור (BP) ואחרים, המדגימים מאפייני ביצועים יוצאי דופן כגון תגובה מהירה ורחב-ספקטרום, תכונות אופטיות אקציטוניות חזקות ופערי פס אופטיים ישירים הניתנים לכיוון.

MXenes מייצגים מחלקה חדשה שהתגלתה של חומרים דו-ממדיים שכבות, המציגים מאפיינים אופטיים, כימיים ואלקטרוניים מרתקים וניתנים לשינוי, ומציגים יישומים מגוונים בתחומים כמו פוטואלקטריות, המרה פוטו-תרמית ופוטו-וולטאיקה. יתר על כן, MXenes מפגינים תגובות אופטיות לא ליניאריות חזקות, וניתן להתאים את הקליטה האופטית הלא ליניארית שלהם לפי עובי, אורך גל עירור וקבוצות פני השטח.

בנוסף, בניית מבנים הדו-ממדיים מייצגת אסטרטגיה חשובה לשיפור הביצועים האופטואלקטרוניים של מכשירים המשתמשים בחומרים דו-ממדיים. על ידי שימוש בתכנון קפדני, ניתן לשמר את המאפיינים המועילים של כל רכיב בתוך המבנה ההטרו, בעוד שניתן להפיק מאפיינים חדשים כגון העברת מטען או העברת אנרגיה באמצעות השפעות הממשק.

מחברי מאמר זה מציעים שיטה פשוטה ויעילה להכנת מבנים הטרו-מבנים Nb2C/MoS2 עם תכונות אופטיות משופרות הן ליניאריות והן לא ליניאריות.

בעבודה זו, ננו-גבישים של MoS2 גדלו בהצלחה על פני השטח של גליונות ננו-Nb2C באתרם, וכתוצאה מכך נבנתה הטרומבנה דו-ממדי של Nb2C/MoS2. נמצא כי הטרומבנה זה עלה על Nb2C טהור באופטיקה ליניארית ולא ליניארית.

המחקר מגלה שקבוצת פני השטח של Nb2C יכולה לווסת את פונקציית העבודה של Nb2C/MoS2, מה שמשפיע על העברת המטען ויישור האנרגיה בין Nb2C ל-MoS2. כתוצאה מכך, Nb2C/MoS2 יורש את היתרונות של Nb2C ו-MoS2 באורכי גל שונים ומציג מאפייני ספיגה אופטיים משופרים בפס רחב.

יתר על כן, המחקר מדגים שהעברת חורים מ-Nb2C ל-MoS2 מובילה לאפונון של התגובה האופטית הלא-לינארית במבנה ההטרו. זה גם מוכיח של-Nb2C/MoS2 יש מאפייני ספיגה אופטיים לא ליניאריים קרובים לאינפרא אדום חזקים יותר וניתנים לכיוונון מאשר Nb2C טהור. מקדם הקליטה הלא ליניארי של Nb2C/MoS2 הוא יותר מפי שניים מזה של Nb2C טהור, כפי שמוצג באיור 1. מחקר זה מציג גישה יעילה לפיתוח התקנים אופטו-אלקטרוניים רחבי פס ומאפננים אופטיים. בפרט, הממצאים מספקים בסיס חזק לשימוש ב-MXenes, המציגים ביצועים פוטו-אלקטריים מעולים, בתחום האופטו-אלקטרוניקה.

# # # # # #

עבודה זו הושלמה על ידי הצוות של מעבדת מפתח הונאן לננופוטוניקה והתקנים באוניברסיטת מרכז דרום, בראשות פרופ' ג'ון הי. הצוות טיפח 5 כישרונות צעירים ברמה ארצית ו-12 כישרונות ברמה פרובינציאלית, ובנה באופן עצמאי מערכת מדידת ספקטרוסקופיה של פוטואלקטרון עם רזולוציית זמן של פמטו-שניות, רזולוציית ספין תלת מימדית ורזולוציית אנרגיה-מומנטום.

פרופ' יוני השיג את הדוקטורט שלו. מהאוניברסיטה הלאומית של סינגפור בשנת 2006. כהוקרה על הישגיו, הוא זכה ב-National Outstanding Youth Science Foundation בשנת 2012 ונבחר כפרופסור מכובד של חוקר Furong במחוז הונאן בשנת 2016. נכון לעכשיו, הוא מתמקד במחקריו באולטרה-מהיר. תופעות ואופטיקה לא ליניארית של חומרים בקנה מידה ננו, כמו גם ייצור לייזר פמט שנייה של מבנים מיקרו-ננו וטרנזיסטור נוירומורפי חומר דו מימדי. עבודתו הענפה בתחום זה הביאה לפרסום של למעלה מ-240 מאמרים בכתבי עת בינלאומיים ידועים כגון Nature Commun. ו-Phys. הכומר Lett., עם למעלה מ-6,700 ציטוטים.

ד"ר ינגוויי וואנג השיג את הדוקטורט שלו. מאוניברסיטת מרכז דרום ב-2017. לאחר מכן סיים הכשרה לפוסט-דוקטורט באוניברסיטת שנזן, אוניברסיטת ג'ינאן ואוניברסיטת קוריאה. כיום, הוא משמש כמרצה בבית הספר לפיזיקה ואלקטרוניקה באוניברסיטת מרכז דרום, שם הוא ממקד את מחקריו על הננופוטוניקה של חומרים בעלי מימד נמוך. כהוקרה על תרומתו לתחום, הוא זכה בפרס הקרן המצטיינת למדע הנוער של מחוז הונאן בשנת 2022.

####

אודות Compuscript Ltd
Opto-Electronic Advances (OEA) הוא יומן SCI חודשי בעל השפעה גבוהה, גישה פתוחה וביקורת עמיתים עם מקדם השפעה של 8.933 (Journal Citation Reports for IF2021). מאז השקתו במרץ 2018, OEA הוספה לאינדקס במאגרי מידע SCI, EI, DOAJ, Scopus, CA ו-ICI לאורך הזמן והרחיבה את ועדת העריכה ל-36 חברים מ-17 מדינות ואזורים (מדד h ממוצע 49).

כתב העת מתפרסם על ידי המכון לאופטיקה ואלקטרוניקה, האקדמיה הסינית למדעים, במטרה לספק פלטפורמה לחוקרים, אקדמאים, אנשי מקצוע, מתרגלים וסטודנטים להקנות ולשתף ידע בצורה של מאמרי מחקר אמפיריים ותיאורטיים באיכות גבוהה המכסים הנושאים של אופטיקה, פוטוניקה ואופטואלקטרוניקה.

לקבלת מידע נוסף, לחץ על כאן

ליצירת קשר:
קונור לאבט
Compuscript בע"מ
Office: 353-614-75205

זכויות יוצרים © Compuscript Ltd

אם יש לך תגובה בבקשה צרו קשר שלנו.

מנפיקי מהדורות חדשות, לא 7th Wave, Inc. או Nanotechnology Now, אחראים בלעדית לדיוק התוכן.

הפוך: