현재 나노기술 - 보도 자료: MXene의 광학 특성 혁신 - 2.1차원 이종구조가 새로운 아이디어 제공

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(a) 2 nm 및 (b) 2 nm의 여기 파장을 갖는 Nb2C/MoS1300 및 Nb1550C의 OA Z-스캔 결과. 여기 광 강도 하에서 해당 비선형 투과율 곡선은 (c)와 (d)에 표시됩니다. (e) 비교를 위해 장착된 비선형 광학 매개변수. 신용 OEA

(a) 2nm 및 (b) 2nm의 여기 파장을 갖는 Nb2C/MoS1300 및 Nb1550C의 OA Z-스캔 결과. 여기 광 강도 하에서 해당 비선형 투과율 곡선은 (c)와 (d)에 표시됩니다. (e) 비교를 위해 장착된 비선형 광학 매개변수. 신용 거래
OAS

요약 :
Opto-Electronic Advances의 새로운 간행물(10.29026/oea.2023.220162)에서는 MXene의 광학적 특성에 대한 획기적인 기술을 논의합니다.

MXenes의 광학적 특성의 혁신 - XNUMX차원 이종 구조는 새로운 아이디어를 제공합니다.

중국 쓰촨성 | 게시일: 12년 2023월 XNUMX일

2차원 적층 재료는 강력하고 독특한 가벼운 물질 상호 작용을 나타내는 새로운 종류의 재료로, 광전자 장치 및 광자 요소에 광범위한 응용 가능성을 제공합니다. 이러한 재료에는 그래핀, 전이금속 황화물(TMD), 흑린(BP) 등이 포함되며, 이는 초고속 및 넓은 스펙트럼 응답, 강력한 여기자 광학 특성 및 조정 가능한 직접 광학 밴드 갭과 같은 탁월한 성능 특성을 보여줍니다.

MXene은 매혹적이고 조정 가능한 광학, 화학적 및 전자 특성을 보여주고 광전, 광열 변환 및 광전지와 같은 분야에서 다양한 응용을 보여주는 새로 발견된 2차원 적층 재료 클래스를 나타냅니다. 또한 MXene은 강력한 비선형 광학 반응을 나타내며 비선형 광학 흡수는 두께, 여기 파장 및 표면 그룹에 따라 조정될 수 있습니다.

또한, 2차원 이종 구조의 구축은 2차원 재료를 활용하는 장치의 광전자 성능을 향상시키기 위한 중요한 전략을 나타냅니다. 신중한 설계를 통해 이종 구조 내 각 구성 요소의 유리한 특성을 보존할 수 있는 동시에 계면 효과를 통해 전하 전달 또는 에너지 전달과 같은 새로운 특성을 생성할 수 있습니다.

이 기사의 저자는 선형 및 비선형 광학 특성이 모두 향상된 Nb2C/MoS2 이종 구조를 준비하는 간단하고 효과적인 방법을 제안합니다.

이 연구에서 MoS2 나노결정은 Nb2C 나노시트 표면에서 현장에서 성공적으로 성장하여 2차원 Nb2C/MoS2 이종 구조를 구축했습니다. 이 이종 구조는 선형 및 비선형 광학 모두에서 순수한 NbXNUMXC보다 성능이 뛰어난 것으로 나타났습니다.

이 연구는 Nb2C의 표면 그룹이 Nb2C/MoS2의 일함수를 조절할 수 있으며, 이는 Nb2C와 MoS2 사이의 전하 이동과 에너지 정렬에 영향을 미친다는 것을 보여줍니다. 결과적으로 Nb2C/MoS2는 서로 다른 파장에서 Nb2C와 MoS2의 장점을 계승하고 향상된 광대역 광 흡수 특성을 나타냅니다.

더욱이, 이 연구는 Nb2C에서 MoS2로의 정공 전달이 이종 구조에서 비선형 광학 응답의 변조를 유도한다는 것을 보여줍니다. 이는 또한 Nb2C/MoS2가 순수한 Nb2C보다 더 강력하고 조정 가능한 근적외선 비선형 광 흡수 특성을 가지고 있음을 입증합니다. 그림 2에 설명된 것처럼 Nb2C/MoS2의 비선형 흡수 계수는 순수 Nb1C의 두 배 이상입니다. 이 연구는 광대역 광전자 장치 및 광 변조기 개발을 위한 효과적인 접근 방식을 제시합니다. 특히, 이번 발견은 우수한 광전 성능을 나타내는 MXene의 광전자공학 분야 활용에 강력한 기반을 제공한다.

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이 작업은 Jun He 교수가 이끄는 Central South University의 Hunan Key Laboratory of Nanophotonics and Devices 팀에 의해 완료되었습니다. 팀은 국가급 청년 인재 5명과 성급 인재 12명을 양성했으며, 펨토초 시간 분해능, XNUMX차원 회전 분해능, 에너지 운동량 분해능을 갖춘 광전자 분광 측정 시스템을 독자적으로 구축했습니다.

허준 교수가 박사학위를 취득했다. 2006년 싱가포르국립대학교에서 박사학위를 취득했습니다. 그 공로를 인정받아 2012년에는 전국우수청소년과학재단(National Outstanding Youth Science Foundation) 상을 받았으며, 2016년에는 후난성 푸롱 석좌 교수로 선정되었습니다. 현재는 초고속 초고속 과학 연구에 집중하고 있습니다. 나노 물질의 현상 및 비선형 광학, 마이크로 나노 구조의 펨토초 레이저 제작 및 240차원 물질 뉴로모픽 트랜지스터. 이 분야에 대한 그의 광범위한 연구 결과는 Nature Commun과 같은 유명한 국제 저널에 6,700개 이상의 논문을 출판하는 결과를 가져왔습니다. 그리고 물리. Lett. 목사, XNUMX회 이상 인용.

Yingwei Wang 박사가 박사학위를 취득했습니다. 2017년 중남대학교에서 박사학위를 취득했습니다. 이후 심천대학교, 지난대학교, 고려대학교에서 박사후 연구원 과정을 마쳤습니다. 현재 그는 센트럴사우스대학교 물리전자공학부에서 강사로 재직하며 저차원 물질의 나노포토닉스 연구에 집중하고 있습니다. 이 분야에 대한 공헌을 인정받아 2022년 후난성 우수 청소년 과학 재단 상을 받았습니다.

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Opto-Electronic Advances(OEA)는 임팩트 팩터가 8.933(IF2021에 대한 저널 인용 보고서)인 영향력이 큰 오픈 액세스 동료 검토 월간 SCI 저널입니다. OEA는 2018년 36월 출범 이후 SCI, EI, DOAJ, Scopus, CA 및 ICI 데이터베이스에 등재되었으며 편집위원회를 17개 국가 및 지역의 49개 회원(평균 h-index XNUMX)으로 확대했습니다.

이 저널은 중국 과학 아카데미 광학 전자 연구소에서 발행하며, 연구원, 학자, 전문가, 실무자 및 학생들이 다음을 다루는 고품질의 실증적, 이론적 연구 논문의 형태로 지식을 전달하고 공유할 수 있는 플랫폼을 제공하는 것을 목표로 합니다. 광학, 포토닉스, 광전자공학을 주제로 합니다.

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