Nanotechnologie nu - Persbericht: doorbraak in de optische eigenschappen van MXenen - Tweedimensionale heterostructuren zorgen voor nieuwe ideeën

Heruitgegeven door Plato

volgers: 0

Home > Media > Breakthrough in the optical properties of MXenes – two-dimensional heterostructures provide new ideas

OA Z-scanresultaten van Nb2C/MoS2 en Nb2C met een excitatiegolflengte van (a) 1300 nm en (b) 1550 nm. De overeenkomstige niet-lineaire transmissiecurven onder optische excitatie-intensiteit worden getoond in (c) en (d). (e) Aangepaste niet-lineaire opticaparameter ter vergelijking. CREDIT
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

Abstract:
Een nieuwe publicatie van Opto-Electronic Advances, 10.29026/oea.2023.220162 bespreekt een doorbraak in de optische eigenschappen van MXenes.

Doorbraak in de optische eigenschappen van MXenen – tweedimensionale heterostructuren zorgen voor nieuwe ideeën

Sichuan, China | Geplaatst op 12 mei 2023

Tweedimensionale gelaagde materialen vormen een nieuwe klasse materialen die sterke en onderscheidende licht-materie-interacties vertonen en brede toepassingsmogelijkheden bieden in opto-elektronische apparaten en fotonische elementen. Deze materialen omvatten grafeen, overgangsmetaalsulfiden (TMD's), zwarte fosfor (BP) en andere, die uitzonderlijke prestatiekenmerken vertonen, zoals ultrasnelle en breedspectrumrespons, robuuste excitonische optische eigenschappen en afstembare directe optische bandafstanden.

MXenen vertegenwoordigen een nieuw ontdekte klasse van tweedimensionale gelaagde materialen, die fascinerende en afstembare optische, chemische en elektronische eigenschappen vertonen, en uiteenlopende toepassingen vertonen op gebieden zoals foto-elektriciteit, fotothermische conversie en fotovoltaïsche energie. Bovendien vertonen MXenen sterke niet-lineaire optische reacties, en hun niet-lineaire optische absorptie kan worden aangepast door dikte, excitatiegolflengte en oppervlaktegroepen.

Bovendien vertegenwoordigt de constructie van tweedimensionale heterostructuren een belangrijke strategie voor het verbeteren van de opto-elektronische prestaties van apparaten die tweedimensionale materialen gebruiken. Door een zorgvuldig ontwerp toe te passen kunnen de voordelige eigenschappen van elke component binnen de heterostructuur behouden blijven, terwijl nieuwe kenmerken zoals ladingsoverdracht of energieoverdracht via de grensvlakeffecten kunnen worden gegenereerd.

De auteurs van dit artikel stellen een eenvoudige en effectieve methode voor voor het bereiden van Nb2C/MoS2-heterostructuren met verbeterde zowel lineaire als niet-lineaire optische eigenschappen.

In dit werk werden MoS2-nanokristallen met succes in situ op het oppervlak van Nb2C-nanoplaten gekweekt, resulterend in de constructie van een tweedimensionale Nb2C/MoS2-heterostructuur. Er werd vastgesteld dat deze heterostructuur beter presteerde dan pure Nb2C in zowel lineaire als niet-lineaire optica.

Uit de studie blijkt dat de oppervlaktegroep van Nb2C de werkfunctie van Nb2C/MoS2 kan moduleren, wat de ladingsoverdracht en energie-uitlijning tussen Nb2C en MoS2 beïnvloedt. Als gevolg hiervan erft Nb2C/MoS2 de voordelen van Nb2C en MoS2 bij verschillende golflengten en vertoont het verbeterde optische absorptie-eigenschappen voor breedband.

Bovendien toont het onderzoek aan dat gatenoverdracht van Nb2C naar MoS2 leidt tot modulatie van de niet-lineaire optische respons in de heterostructuur. Het bewijst ook dat Nb2C/MoS2 sterkere en instelbare nabij-infrarood niet-lineaire optische absorptie-eigenschappen heeft dan pure Nb2C. De niet-lineaire absorptiecoëfficiënt van Nb2C/MoS2 is meer dan twee keer zo groot als die van pure Nb2C, zoals geïllustreerd in figuur 1. Deze studie presenteert een effectieve aanpak voor de ontwikkeling van breedband opto-elektronische apparaten en optische modulators. In het bijzonder bieden de bevindingen een sterke basis voor het gebruik van MXenen, die uitstekende foto-elektrische prestaties vertonen, op het gebied van de opto-elektronica.

# # # # # #

Dit werk werd voltooid door het team van Hunan Key Laboratory of Nanophotonics and Devices aan de Central South University, onder leiding van prof. Jun He. Het team heeft vijf jonge talenten op nationaal niveau en twaalf talenten op provinciaal niveau gecultiveerd en onafhankelijk een meetsysteem voor foto-elektronenspectroscopie gebouwd met femtoseconde tijdresolutie, driedimensionale spinresolutie en energie-momentumresolutie.

Prof. Jun Hij behaalde zijn Ph.D. van de Nationale Universiteit van Singapore in 2006. Als erkenning voor zijn prestaties ontving hij in 2012 de National Outstanding Youth Science Foundation en werd hij in 2016 geselecteerd als Furong Scholar Distinguished Professor van de provincie Hunan. Momenteel richt hij zijn onderzoek op de ultrasnelle fenomenen en niet-lineaire optica van materialen op nanoschaal, evenals de femtoseconde laserfabricage van micro-nanostructuren en tweedimensionale materiële neuromorfe transistoren. Zijn uitgebreide werk op dit gebied heeft geresulteerd in de publicatie van meer dan 240 artikelen in gerenommeerde internationale tijdschriften zoals Nature Commun. en Phys. Rev. Lett., met meer dan 6,700 citaten.

Dr. Yingwei Wang behaalde zijn Ph.D. van Central South University in 2017. Vervolgens voltooide hij een postdoctorale fellow-opleiding aan de Shenzhen University, Jinan University en Korea University. Momenteel is hij docent aan de School of Physics and Electronics van Central South University, waar hij zijn onderzoek richt op de nanofotonica van laagdimensionale materialen. Als erkenning voor zijn bijdragen aan het vakgebied ontving hij in 2022 de Outstanding Youth Science Foundation van de provincie Hunan.

####

Over Compuscript Ltd
Opto-Electronic Advances (OEA) is een impactvol, open access, peer-reviewed maandelijks SCI-tijdschrift met een impactfactor van 8.933 (Journal Citation Reports voor IF2021). Sinds de lancering in maart 2018 is OEA in de loop van de tijd geïndexeerd in SCI-, EI-, DOAJ-, Scopus-, CA- en ICI-databases en heeft het de redactieraad uitgebreid tot 36 leden uit 17 landen en regio's (gemiddelde h-index 49).

Het tijdschrift wordt uitgegeven door The Institute of Optics and Electronics, Chinese Academy of Sciences, met als doel een platform te bieden voor onderzoekers, academici, professionals, praktijkmensen en studenten om kennis over te dragen en te delen in de vorm van hoogwaardige empirische en theoretische onderzoekspapers over de onderwerpen optica, fotonica en opto-elektronica.

Voor meer informatie, klik hier

Kontakte:
Conor Lovett
Compuscript Ltd
Office: 353-614-75205

Auteursrecht © Compuscript Ltd

Als u een opmerking heeft, alstublieft Neem contact op met ons op.

Uitgevers van nieuwsberichten, niet 7th Wave, Inc. of Nanotechnology Now, zijn zelf verantwoordelijk voor de juistheid van de inhoud.

Bladwijzer: