Nanoteknologi nå - Pressemelding: Gjennombrudd i de optiske egenskapene til MXenes - Todimensjonale heterostrukturer gir nye ideer

Publisert av Platon

Følgere: 0

Hjemprodukt > Press > Gjennombrudd i de optiske egenskapene til MXenes – todimensjonale heterostrukturer gir nye ideer

OA Z-skanningsresultater av Nb2C/MoS2 og Nb2C med en eksitasjonsbølgelengde på (a) 1300 nm og (b) 1550 nm. De tilsvarende ikke-lineære transmittanskurvene under eksitasjonsoptisk intensitet er vist i (c) og (d). (e) Montert ikke-lineær optikkparameter for sammenligning. KREDITT
OAS

Abstrakt:
En ny publikasjon fra Opto-Electronic Advances, 10.29026/oea.2023.220162 diskuterer et gjennombrudd i de optiske egenskapene til MXenes.

Gjennombrudd i de optiske egenskapene til MXenes – todimensjonale heterostrukturer gir nye ideer

Sichuan, Kina | Lagt ut 12. mai 2023

Todimensjonale lagdelte materialer er en ny klasse av materialer som viser sterke og karakteristiske lys-materie-interaksjoner, og tilbyr brede bruksmuligheter i optoelektroniske enheter og fotoniske elementer. Disse materialene omfatter grafen, overgangsmetallsulfider (TMD), svart fosfor (BP) og andre, som viser eksepsjonelle ytelsesegenskaper som ultrarask og bredspektret respons, robuste eksitoniske optiske egenskaper og justerbare direkte optiske båndgap.

MXenes representerer en nyoppdaget klasse av todimensjonale lagdelte materialer, som viser fascinerende og justerbare optiske, kjemiske og elektroniske egenskaper, og viser forskjellige bruksområder innen felt som fotoelektrisitet, fototermisk konvertering og fotovoltaikk. Videre viser MXenes sterke ikke-lineære optiske responser, og deres ikke-lineære optiske absorpsjon kan justeres etter tykkelse, eksitasjonsbølgelengde og overflategrupper.

I tillegg representerer konstruksjonen av todimensjonale heterostrukturer en viktig strategi for å forbedre den optoelektroniske ytelsen til enheter som bruker todimensjonale materialer. Ved å bruke forsiktig design kan de fordelaktige egenskapene til hver komponent i heterostrukturen bevares, mens nye egenskaper som ladningsoverføring eller energioverføring kan genereres via grensesnitteffektene.

Forfatterne av denne artikkelen foreslår en enkel og effektiv metode for å lage Nb2C/MoS2-heterostrukturer med forbedrede både lineære og ikke-lineære optiske egenskaper.

I dette arbeidet ble MoS2 nanokrystaller vellykket dyrket på overflaten av Nb2C nanoark in situ, noe som resulterte i konstruksjonen av en todimensjonal Nb2C/MoS2 heterostruktur. Det ble funnet at denne heterostrukturen utkonkurrerte ren Nb2C i både lineær og ikke-lineær optikk.

Studien avslører at overflategruppen til Nb2C kan modulere arbeidsfunksjonen til Nb2C/MoS2, noe som påvirker ladningsoverføringen og energijusteringen mellom Nb2C og MoS2. Som et resultat arver Nb2C/MoS2 fordelene til Nb2C og MoS2 ved forskjellige bølgelengder og viser forbedrede bredbåndsoptiske absorpsjonsegenskaper.

Videre viser forskningen at hulloverføring fra Nb2C til MoS2 fører til modulering av den ikke-lineære optiske responsen i heterostrukturen. Det beviser også at Nb2C/MoS2 har sterkere og justerbare nær-infrarøde ikke-lineære optiske absorpsjonsegenskaper enn ren Nb2C. Den ikke-lineære absorpsjonskoeffisienten til Nb2C/MoS2 er mer enn det dobbelte av ren Nb2C, som illustrert i figur 1. Denne studien presenterer en effektiv tilnærming for utvikling av bredbåndsoptoelektroniske enheter og optiske modulatorer. Spesielt gir funnene et sterkt grunnlag for bruk av MXenes, som viser utmerket fotoelektrisk ytelse, innen optoelektronikk.

# # # # # #

Dette arbeidet ble fullført av teamet til Hunan Key Laboratory of Nanophotonics and Devices ved Central South University, ledet av prof. Jun He. Teamet har dyrket 5 unge talenter på nasjonalt nivå og 12 talenter på provinsnivå, og uavhengig bygget et fotoelektronspektroskopimålesystem med femtosekundtidsoppløsning, tredimensjonal spinnoppløsning og energimomentoppløsning.

Prof. Jun Han oppnådde sin Ph.D. fra National University of Singapore i 2006. Som en anerkjennelse for sine prestasjoner ble han tildelt National Outstanding Youth Science Foundation i 2012 og ble valgt ut som Furong Scholar Distinguished Professor of Hunan Province i 2016. For tiden fokuserer han sin forskning på ultraraske fenomener og ikke-lineær optikk av materialer i nanoskala, så vel som femtosekund-laserfremstilling av mikro-nanostrukturer og todimensjonale nevromorfe transistorer. Hans omfattende arbeid på dette området har resultert i publisering av over 240 artikler i anerkjente internasjonale tidsskrifter som Nature Commun. og Phys. Rev. Lett., med over 6,700 sitater.

Dr. Yingwei Wang oppnådde sin Ph.D. fra Central South University i 2017. Han fullførte deretter postdoktorutdanning ved Shenzhen University, Jinan University og Korea University. For tiden tjener han som foreleser ved School of Physics and Electronics ved Central South University, hvor han fokuserer sin forskning på nanofotonikken til lavdimensjonale materialer. Som en anerkjennelse for hans bidrag til feltet, ble han tildelt Outstanding Youth Science Foundation i Hunan-provinsen i 2022.

####

Om Compuscript Ltd
Opto-Electronic Advances (OEA) er en høyeffektiv, åpen tilgang, fagfellevurdert månedlig SCI-journal med en effektfaktor på 8.933 (Journal Citation Reports for IF2021). Siden lanseringen i mars 2018 har OEA blitt indeksert i SCI-, EI-, DOAJ-, Scopus-, CA- og ICI-databaser over tid og utvidet redaksjonsrådet til 36 medlemmer fra 17 land og regioner (gjennomsnittlig h-indeks 49).

Tidsskriftet er utgitt av The Institute of Optics and Electronics, Chinese Academy of Sciences, med sikte på å tilby en plattform for forskere, akademikere, fagfolk, praktikere og studenter til å formidle og dele kunnskap i form av høykvalitets empiriske og teoretiske forskningsartikler som dekker temaene optikk, fotonikk og optoelektronikk.

For mer informasjon, klikk her.

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

Hvis du har en kommentar, vær så snill Kontakt oss.

Utstedere av nyhetsutgivelser, ikke 7th Wave, Inc. eller Nanotechnology Now, er alene ansvarlig for nøyaktigheten av innholdet.

Bokmerke: