水稻提出的多功能纳米材料可以增强太阳能,量子计算
一种非典型的二维三明治有美味的部分在外面,为科学家和工程师开发多功能纳米设备。
一个原子薄的半导体锑层与铁电硒化铟配对将显示出独特的特性,这取决于外电场的侧面和极化。
该场可用于稳定硒化铟的极化,这是一种长期寻求的特性,往往会被钙钛矿等材料的内部场破坏,但在太阳能应用方面将非常有用。
计算水稻材料理论家鲍里斯Yakobson和研究员张《第一作者研究生东阳市朱显示切换材料的极化与外部电场使它一个简单的绝缘子,带隙适合可见光吸收或拓扑绝缘体材料,只有沿着其表面传导电子。
将磁场向内转动将使这种材料适合制作太阳能电池板。将其向外转动,将使其成为用于量子计算的自旋电子设备。
该实验室的研究发表在美国化学学会期刊《纳米快报》上。
Yakobson说:“能够随意切换材料的电子带结构是一个非常有吸引力的旋钮。”“铁电状态和拓扑顺序之间的强耦合可以帮助:施加的电压通过铁电极化来切换拓扑,铁电极化作为一种中介。这为设备工程和控制提供了一个新的范例。”
由于受到范德华力的弱约束,当暴露在电场中时,这些层会改变它们的物理结构。张说,这改变了化合物的带隙,这种改变不是微不足道的。
“中心硒原子随着铁电极化的改变而改变,”他说。在最近的实验中已经观察到硒化铟中的这种转换
与其他由实验人员提出并最终制成的结构不同,
2硼巴基球是一个很好的例子。
张说:“与典型的大块固体相反,沿着低表面能平面的范德瓦尔斯晶体容易剥落,这实际上允许它们重新组装成异质双分子层,开启了我们在这里发现的新可能性。”
Yakobson是材料科学和纳米工程的Karl F. Hasselmann教授,也是赖斯大学的化学教授。
陆军研究办公室、海军研究办公室和罗伯特·韦尔奇基金会支持了这项研究。
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