Nanotechnology Now - Press Release: Breakthrough In The Optical Properties Of MXenes - Two-dimensional Heterostructures Provide New Ideas

Opublikowane ponownie przez Plato

Obserwuje: 0

Strona główna > Naciśnij przycisk > Przełom we właściwościach optycznych MXenes – dwuwymiarowe heterostruktury dostarczają nowych pomysłów

Wyniki OA Z-scan dla Nb2C/MoS2 i Nb2C przy długości fali wzbudzenia (a) 1300 nm i (b) 1550 nm. Odpowiednie nieliniowe krzywe przepuszczalności przy natężeniu optycznym wzbudzenia pokazano w (c) i (d). (e) Dopasowany parametr optyki nieliniowej dla porównania. KREDYT
OAS

Abstrakcyjny:
Nowa publikacja Opto-Electronic Advances, 10.29026/oea.2023.220162 omawia przełom we właściwościach optycznych MXenes.

Przełom we właściwościach optycznych MXenes – dwuwymiarowe heterostruktury dostarczają nowych pomysłów

Syczuan, Chiny | Opublikowano 12 maja 2023 r

Dwuwymiarowe materiały warstwowe to nowa klasa materiałów, które wykazują silne i charakterystyczne interakcje światło-materia, oferując szerokie perspektywy zastosowań w urządzeniach optoelektronicznych i elementach fotonicznych. Materiały te obejmują grafen, siarczki metali przejściowych (TMD), czarny fosfor (BP) i inne, które wykazują wyjątkowe właściwości użytkowe, takie jak ultraszybka reakcja w szerokim spektrum, solidne ekscytonowe właściwości optyczne i przestrajalne bezpośrednie pasma optyczne.

MXenes reprezentują nowo odkrytą klasę dwuwymiarowych materiałów warstwowych, które wykazują fascynujące i przestrajalne właściwości optyczne, chemiczne i elektroniczne oraz wykazują różnorodne zastosowania w takich dziedzinach, jak fotoelektryczność, konwersja fototermiczna i fotowoltaika. Co więcej, MXenes wykazują silne nieliniowe reakcje optyczne, a ich nieliniową absorpcję optyczną można regulować poprzez grubość, długość fali wzbudzenia i grupy powierzchni.

Ponadto konstrukcja dwuwymiarowych heterostruktur stanowi ważną strategię poprawy wydajności optoelektronicznej urządzeń wykorzystujących materiały dwuwymiarowe. Dzięki starannemu projektowaniu można zachować korzystne właściwości każdego składnika heterostruktury, a poprzez efekty międzyfazowe można wygenerować nowe właściwości, takie jak przenoszenie ładunku lub przenoszenie energii.

Autorzy artykułu proponują prostą i skuteczną metodę otrzymywania heterostruktur Nb2C/MoS2 o ulepszonych zarówno liniowych, jak i nieliniowych właściwościach optycznych.

W tej pracy z powodzeniem hodowano nanokryształy MoS2 na powierzchni nanocząstek Nb2C in situ, w wyniku czego zbudowano dwuwymiarową heterostrukturę Nb2C/MoS2. Stwierdzono, że ta heterostruktura radzi sobie lepiej z czystym Nb2C zarówno w optyce liniowej, jak i nieliniowej.

Badanie pokazuje, że grupa powierzchniowa Nb2C może modulować funkcję pracy Nb2C/MoS2, co wpływa na transfer ładunku i wyrównanie energii pomiędzy Nb2C i MoS2. W rezultacie Nb2C/MoS2 dziedziczy zalety Nb2C i MoS2 przy różnych długościach fal i wykazuje ulepszone właściwości szerokopasmowej absorpcji optycznej.

Ponadto badania wykazały, że przeniesienie dziury z Nb2C do MoS2 prowadzi do modulacji nieliniowej odpowiedzi optycznej w heterostrukturze. Dowodzi również, że Nb2C/MoS2 ma silniejsze i przestrajalne właściwości nieliniowej absorpcji optycznej w bliskiej podczerwieni niż czysty Nb2C. Nieliniowy współczynnik absorpcji Nb2C/MoS2 jest ponad dwukrotnie większy niż czystego Nb2C, jak pokazano na rysunku 1. Badanie to przedstawia skuteczne podejście do rozwoju szerokopasmowych urządzeń optoelektronicznych i modulatorów optycznych. W szczególności odkrycia stanowią solidną podstawę do wykorzystania MXenes, które wykazują doskonałe parametry fotoelektryczne, w dziedzinie optoelektroniki.

# # # # # #

Prace te wykonał zespół z Hunan Key Laboratory of Nanophotonics and Devices na Central South University, kierowany przez prof. Jun He. Zespół wykształcił 5 młodych talentów na poziomie krajowym i 12 talentów na poziomie prowincji oraz niezależnie zbudował system pomiarowy spektroskopii fotoelektronów z femtosekundową rozdzielczością czasową, trójwymiarową rozdzielczością spinu i rozdzielczością pędu energii.

Prof. Jun Uzyskał stopień doktora. uzyskał tytuł doktora na Uniwersytecie Narodowym w Singapurze w 2006 r. W uznaniu jego osiągnięć został uhonorowany nagrodą National Outstanding Youth Science Foundation w 2012 r. oraz tytułem Furong Scholar Distinguished Professor prowincji Hunan. Obecnie koncentruje swoje badania na ultraszybkich technologiach zjawiska i nieliniowa optyka materiałów w nanoskali, a także wytwarzanie laserem femtosekundowym struktur mikronano i dwuwymiarowego tranzystora neuromorficznego z materiału. Jego rozległa praca w tej dziedzinie zaowocowała publikacją ponad 2016 artykułów w renomowanych czasopismach międzynarodowych, takich jak Nature Commun. i fizyka. Wielebny Lett., z ponad 240 cytowaniami.

Dr Yingwei Wang uzyskała stopień doktora. uzyskał tytuł doktora Central South University w 2017 r. Następnie odbył staż podoktorski na Uniwersytecie w Shenzhen, Uniwersytecie Jinan i Uniwersytecie Koreańskim. Obecnie jest wykładowcą w Szkole Fizyki i Elektroniki Central South University, gdzie skupia swoje badania nad nanofotoniką materiałów niskowymiarowych. W uznaniu jego wkładu w tę dziedzinę został w 2022 r. nagrodzony Fundacją Wybitnej Młodzieży Naukowej prowincji Hunan.

####

O firmie Compuscript Ltd
Opto-Electronic Advances (OEA) to recenzowany miesięcznik SCI o dużym wpływie, o otwartym dostępie, ze współczynnikiem wpływu 8.933 (Journal Citation Reports for IF2021). Od chwili uruchomienia w marcu 2018 r. OEA jest z czasem indeksowana w bazach danych SCI, EI, DOAJ, Scopus, CA i ICI, a jej skład redakcyjny powiększył się do 36 członków z 17 krajów i regionów (średni indeks h 49).

Czasopismo wydawane jest przez Instytut Optyki i Elektroniki Chińskiej Akademii Nauk, a jego celem jest zapewnienie badaczom, pracownikom naukowym, profesjonalistom, praktykom i studentom platformy do przekazywania i dzielenia się wiedzą w formie wysokiej jakości artykułów z badań empirycznych i teoretycznych obejmujących m.in. tematyka optyki, fotoniki i optoelektroniki.

Aby uzyskać więcej informacji, kliknij tutaj

Łączność:
Conora Lovetta
Composcript spółka z ograniczoną odpowiedzialnością
Biuro: 353-614-75205

Prawa autorskie © Compuscript Ltd

Jeśli masz komentarz, proszę Kontakt my.

Wydawcy komunikatów prasowych, a nie 7th Wave, Inc. lub Nanotechnology Now, ponoszą wyłączną odpowiedzialność za dokładność treści.

Zakładka: