Цепочка из атомов меди и углерода может оказаться тончайшей металлической проволокой

Исследователи из Лаборатории теории и моделирования материалов EPFL в Лозанне, входящей в состав NCCR MARVEL, использовали вычислительные методы, чтобы определить, какой может быть самая тонкая металлическая проволока, а также несколько других одномерных материалов со свойствами, которые могут оказаться интересными для множества приложений. По итогу было выявлено 800 одномерных материалов, из которых выбрали 14 лучших кандидатов — соединений, которые еще не были синтезированы в качестве реальных проводов. Наиболее интересными оказались четыре материала — два металла и два полуметалла. Среди них металлическая проволока CuC₂, прямая цепочка, состоящая из двух атомов углерода и одного атома меди, самая тонкая металлическая нанопроволока, стабильная при 0 К, обнаруженная на сегодняшний день.

Обнаружен дефект одного атома в 2D-материале, который может хранить квантовую информацию при комнатной температуре

Ученые обнаружили, что «одиночный атомный дефект» в слоистом 2D-материале может удерживать квантовую информацию в течение микросекунд при комнатной температуре. Дефект, обнаруженный исследователями из университетов Манчестера и Кембриджа с использованием тонкого материала под названием гексагональный нитрид бора (hBN), демонстрирует спиновую когерентность — свойство, при котором электронный спин может сохранять квантовую информацию — в условиях окружающей среды. Они также обнаружили, что этими вращениями можно управлять с помощью света.

Гигантское вращение Фарадея в атомно тонких полупроводниках

В недавнем исследовании немецкие и индийские физики показали, что ультратонкие двумерные материалы, такие как диселенид вольфрама, могут поворачивать поляризацию видимого света на несколько градусов на определенных длинах волн в небольших магнитных полях, подходящих для использования в чипах. Ученые из Мюнстерского университета (Германия) и Индийского института научного образования и исследований (IISER) в Пуне (Индия) опубликовали свои выводы в журнале Nature Communications. Чип компьютерного процессора содержит миллиарды переключающих элементов. Таким образом, работа немецко-индийской группы является шагом вперед в разработке миниатюрных оптических изоляторов из 2D-материалов, которые имеют толщину всего несколько атомных слоев и в сто тысяч раз тоньше человеческого волоса.

Измерение механических напряжений и деформаций в электродах суперконденсаторов на основе графена

Исследователи Техасского университета A&M обнаружили, что при зарядке суперконденсатора он накапливает энергию и реагирует растяжением и расширением. Это открытие можно использовать для разработки новых материалов для гибкой электроники или других устройств, которые должны быть одновременно прочными и эффективно хранить энергию. Исследование направлено на разработку устройств хранения энергии, которые смогут выдерживать структурные нагрузки и в конечном итоге заменить пластики, армированные углеродным волокном, которые действуют как структурные панели в самолетах, тем самым повышая энергоэффективность.

Точное квантовое вириальное расширение для оптического отклика легированных двумерных полупроводников

Исследователи из Университета Монаша открыли новую информацию о поведении квантовых примесей внутри материалов. Международное теоретическое исследование представляет новый подход, известный как «квантовое вириальное расширение», предлагающий мощный инструмент для раскрытия сложных квантовых взаимодействий в двумерных полупроводниках. Этот прорыв потенциально может изменить наше понимание сложных квантовых систем и открыть захватывающие будущие приложения с использованием новых 2D-материалов. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Порядок укладки и напряжение усиливают генерацию второй гармоники с помощью двумерных гетеробислоев Януса

Группа исследователей из Университета Тохоку, Массачусетского технологического института (MIT), Университета Райса, Ханойского университета науки и технологий, Чжэцзянского университета и Национальной лаборатории Ок-Риджа предложили новый механизм усиления коротковолнового света (100–300 нм) путем генерации второй гармоники (ГВГ) в двумерном (2D) тонком материале, полностью состоящем из обычных элементов.

Ученые открыли ридберговские муаровые экситоны

В исследовании, опубликованном в журнале Science, доктор Сюй Ян и его коллеги из Института физики Китайской академии наук (CAS) в сотрудничестве с исследователями под руководством доктора Юань Шэнцзюня из Уханьского университета сообщили о наблюдении муаровых экситонов Ридберга в монослойном полупроводнике WSe₂, соседствующем с малоугловым скрученным двухслойным графеном.

Открытие волнового состояния парной плотности в двумерном высокотемпературном сверхпроводнике на основе железа

Группа профессора Цзянь Вана из Пекинского университета в сотрудничестве с профессором Цзыцяном Ваном из Бостонского колледжа и профессором И Чжаном из Шанхайского университета открыли волновое состояние первичной парной плотности в двумерном высокотемпературном сверхпроводнике на основе железа, которое обеспечивает новая двухмерная высокотемпературная платформа для исследования PDW в нетрадиционных сверхпроводниках. Их статья опубликована в журнале Nature.

Общая теория реализации двухслойного сегнетоэлектричества

Исследовательская группа из Фуданьского университета и Шанхайского института Ци Чжи предложила теорию двухслойного сегнетоэлектричества, в которой два сложенных слоя одного и того же двумерного материала с разным вращением и перемещением демонстрируют сегнетоэлектричество. Эта теория, представленная в журнале Physical Review Letters, может дать информацию для синтеза этих полезных материалов и предложить обобщающее руководство о том, как можно спроектировать два сложенных слоя одного и того же двумерного материала, чтобы они проявляли сегнетоэлектричество.

Управление полярностью контактов и контактным сопротивлением в устройствах из 2D-материалов

Физики Национального университета Сингапура (NUS) обнаружили, что контакты из дисульфида молибдена (MoS₂) и диселенида вольфрама (WSe2) на металлическом золоте имеют р-тип, в то время как те же контакты с дефектами вакансий халькогена становятся n-типа. Эффекты нелокального обмена и корреляции имеют решающее значение для определения выравнивания энергетических уровней и контактной полярности. Результаты исследования, опубликованные в журнале npj 2D Materials and Applications, показывают, что различная полярность контактов, наблюдаемая экспериментально для интерфейсов MoS₂/золото и WSe₂/золото, связана с различной природой дефектов в этих двух материалах.