关键词： 二维材料   拓扑绝缘体   分子束外延生长   界面效应  

摘要： 具有1T’结构相的单原胞层过渡金属硫族化合物是一类重要的二维拓扑量子材料,在拓扑量子计算和自旋电子学等领域有重要的应用前景。但是,大多数过渡金属硫族化合物的1T’结构相为非热力学稳定相,实验上获得其1T’结构相的单原胞层样品极其困难。以1T’-WSe2为代表,深入研究外延生长过程中界面效应对其1T’结构相稳定性的影响。以此为基础,通过增强的界面相互作用实现单一纯相1T’-WSe2单原胞层薄膜的外延生长。该方法可进一步推广到单一1T’结构相单原胞层WS2的外延生长,为人们进一步研究二维拓扑量子材料的基本物性、构筑基于二维拓扑量子材料的异质结构和新颖量子物态、实现基于二维拓扑量子材料的拓扑量子计算提供材料基础。

关键词： 量子信息   电子自旋   二维材料   量子态信息   量子技术   量子性质   卡文迪许实验室   原子缺陷  

摘要： 据报道,英国剑桥大学卡文迪许实验室科学家首次发现,层状二维材料六方氮化硼(hBN)中的“单原子缺陷”可以将量子信息在室温下保留几微秒。相关论文发表在《自然·材料》杂志上。这一发现意义重大,因为能够在环境条件(室温)下拥有量子性质的材料十分罕见,此次发现还凸显了二维材料在推进量子技术方面的潜力。在hBN中,单一的“原子缺陷”在环境条件下表现出自旋相干,并且这些自旋可以用光来控制。自旋相干性指的是一种电子自旋,能够随时间推移保留量子信息。此次研究结果显示,如果将特定的量子态信息传输到电子自旋上,这些信息就会被存储约1/1000000 s,这使该系统成为一个非常有前途的量子应用平台。

关键词： 金属-有机框架   量子点   形貌结构   光电解水   异质结  

摘要： 针对现有MOF材料的合成方法复杂、形貌调控难、催化驱动力不足等缺点,本工作制备了应用于光电解水的形貌可控且均匀的Ni-MOF@InP量子点异质材料光阳极。一方面,通过电沉积的方法简单高效合成了Ni-MOF结构材料,并且利用恒电流密度沉积方式调控了MOF的均匀性及形貌;另一方面,利用MOF与InP量子点在Si衬底上构建异质结,有效提高了光电极的载流子迁移率与吸光效率;最终实现了Ni-MOF@InP量子点异质材料的光阳极光电流密度提升83.58%。本工作提出了一种合成及调控MOF的新策略,并且利用量子点的特性增强光电化学(PEC)性能,为光电极修饰提供新思路。

关键词： 第一性原理   密度泛函理论   分子器件   量子干涉   自旋输运  

摘要： 采用第一性原理计算基础上结合非平衡格林函数方法,开展了N,B原子取代对间苯乙烯低聚物(M-OPE)分子器件量子干涉与自旋输运的调控研究.研究结果表明N,B原子在中心苯环不同位置取代对M-OPE分子器件原有的相消量子干涉抑制程度不同.因此,N,B原子在不同位置取代后的器件电导存在较大差异研究还发现B原子取代的器件自旋电流值要明显高于N原子取代的器件,且B原子在特定位置取代后,器件在负偏压下的自旋电流值要明显大于正偏压下的自旋电流值,呈现显著的自旋整流效应.本文得到的N,B原子取代对分子体系量子干涉和自旋输运调控的物理机制,可以为杂环芳烃在分子电子学中的进一步应用提供理论指导.

关键词： 无机插入层   量子点发光二极管   CdZnS   量子点  

摘要： 量子点(QDs)纳米晶体具备出众的窄半峰宽,且尺寸和发光波长易调节等优点,成为纳米材料领域的新星,而量子点电致发光二极管(QLED)的应用也随之得到研究人员的关注。文章的研究通过材料配比的设计,调节CdZnS-QDs的尺寸和发光波长,使其在CdSe-QDs基QLED中辅助器件的性能提升,最终能得到光致发光波长在425~455 nm的蓝紫色CdZnS-QDs。使用宽带隙的CdZnS-QDs作为器件的无机插入层材料,能够对CdSe-QDs作为发光层的QLED的能带匹配、激子传递和界面修饰等进行优化。通过对比实验探索最佳的QDs合成策略,精确控制QDs的发光峰位,并将得到的结晶性强且尺寸均匀的量子点制备CdSe-QDs基电致发光器件,在发光层与无机电子传输层之间插入制备的CdZnS-QDs,得到的器件在电流密度为1000 mA/cm^(2)时,亮度从227188 cd/m^(2)提升到313775 cd/m^(2),最大的电流效率达到38.1 Cd/A。该方法可以为QLED结构的设计提供新的思路。

关键词： 碳量子点   复合材料   分散稳定性   协同作用   摩擦学性能  

摘要： 为提高石墨烯润滑油的分散性及润滑性能，研究石墨烯基碳量子点复合材料的制备并研究其摩擦磨损性能。以柠檬酸为前驱体，通过热解法制备出碳量子点(CQDs)，利用水热合成法将其与石墨烯复合，制备出CQDs/石墨烯复合材料，用静置沉淀法研究添加剂的分散稳定性，利用Rtec摩擦磨损试验机进行摩擦磨损试验，探究CQDs和石墨烯协同作用的摩擦学性能，对复合材料和磨痕进行表征分析。结果表明：CQDs/石墨烯相比于CQDs、石墨烯表现出更好分散性；CQDs/石墨烯润滑油减摩抗磨效果最为显著，当CQDs/石墨烯质量比为4：1时，润滑效果最好；在40N工况下平均摩擦系数相较于石墨烯润滑油降低了49.8%。CQDs/石墨烯润滑油在摩擦过程中会生成一系列碳氧化合物和其他摩擦化学产物，这些产物会形成一层保护膜。可见CQDs的引入可以提高石墨烯润滑油摩擦学性能。

关键词： 压铸机   上梁   汽车零部件   试生产   熔炼   产能规划   新材料公司   量子  

摘要： 2024年2月20日,河北量子数字新材料有限公司举行熔炼中心上梁合拢仪式。该公司2~#-4~#车间规划300到16 000 T压铸机设备27台,300到9000 T压铸机设备已到位7台完成调试,年产能规划11万吨汽车零部件,其中3~#车间6 800 T压铸机已完成试生产。

关键词： 太阳能电池   外量子效率   硅基材料   光生载流子   活性层   生成率   理论效率  

摘要： 据最新一期《科学进展》杂志报道,美国理海大学研究人员开发出一种新材料,可大幅提高太阳能电池板效率。使用该材料作为太阳能电池活性层的原型表现出80%的平均光伏吸收率、高光生载流子生成率和高达190%的外量子效率(EQE:External Quantum Efficiency)。这一指标远远超过了突破硅基材料的肖克利-奎瑟理论效率极限,并将光伏量子材料领域推向新高度。

关键词： 量子非平衡动力学   量子输运   瞬态   稳态   非平衡态格林函数   含时密度泛函理论   波函数方法  

摘要： 在外场驱动下,系统会偏离平衡态分布规律进入非平衡状态,产生包括电荷和能量的输运现象以及丰富的非平衡亚稳态新奇物相.电荷和能量通过一个量子多体材料系统进行传输是能量与信息的转化和存储中的基本过程,而在远离平衡态条件下材料的物性能发生极大的改变.对材料和器件包括输运特性在内的非平衡物态进行深入理解和精确计算是提升物质特性调控能力的核心,是促进相关制造技术进步的关键,构成凝聚态物理和计算物理的前沿研究领域.

关键词： InAs/GaAs量子点   单光子发射   半导体量子点   国家重点实验室   陈晓东   光子学  

摘要： 中山大学电子与信息学院喻颖、余思远教授团队联合中山大学物理学院陈晓东、董建文教授团队设计实现了与单个InAs/GaAs量子点的确定性耦合、单量子点的Purcell增强以及偏振的单光子发射,克服了量子拓扑光子学领域中拓扑角态与单个量子点的确定性耦合的难题。相关成果以“Single photon emitter deterministically coupled to a topological corner state”为题,于2024年1月发表在Light:Science & Application。