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采用MoWS?/rGO纳米复合可饱和吸收器的可调谐被动调Q掺镱光纤激光器
摘要: 我们展示了一种采用MoWS2/rGO纳米复合材料作为被动可饱和吸收体的可调谐Q开关掺镱光纤激光器(YDFL)。通过水热剥离技术合成了钨摩尔比例x为0.2的Mo1?xWxS2/rGO纳米片,并将其与聚乙烯醇(PVA)混合制备成基于该纳米复合材料的薄膜。将该薄膜夹在两个光纤插芯之间构成可饱和吸收体(SA)。实验表明,这种MoWS2/rGO-PVA薄膜SA具有快速弛豫时间和高损伤阈值特性,可实现波长范围1028-1038nm(调谐范围10nm)的Q开关脉冲激光输出。当泵浦功率为267.4mW时,产生的Q开关脉冲具有1.22μs窄脉宽、90.4kHz重复频率、2.13nJ最高单脉冲能量及对应的0.193mW平均功率。据作者所知,这是首次利用MoWS2/rGO纳米复合材料可饱和吸收体实现1μm波段可调谐Q开关光纤激光器。
关键词: 可饱和吸收体、钼、二硫化钨、调Q光纤激光器、过渡金属二硫化物
更新于2025-11-28 14:24:03
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基于二硫化钼和二硫化钨保护的钛侧抛光纤表面等离子体共振效应的湿度传感器研究
摘要: 本文报道了不同厚度(分别为5纳米、13纳米和36纳米)钛(Ti)薄膜包覆的侧抛光纤(SPF),并采用二硫化钼(MoS2)和二硫化钨(WS2)等过渡金属二硫化物(TMDCs)薄层进行?;ぃ佣迪执涌杉獾街泻焱馇虻某槊艋诒砻娴壤胱犹骞舱瘢⊿PR)的传感器。沉积有Ti的SPF与MoS2和WS2表现出强烈的倏逝场相互作用和良好的光学吸收,因而具有高灵敏度性能。Ti层厚度的逐步增加有助于透射强度的增强,并伴随红移和宽光谱。研究发现,36纳米最佳厚度的Ti与MoS2结合会导致纵向局域表面等离子体共振(LSPR)模式出现微弱红移,而相同厚度的Ti与WS2结合则导致较大蓝移。红移可能是由于与MoS2激子区的等离子体耦合效应减弱所致。观察到的LSPR峰位蓝移可能是由于WS2与Ti之间的表面改性所致。将相对湿度从58%改变到88%仅引起Ti/MoS2的响应。因此,与WS2相比,MoS2对36纳米厚度的Ti表现出更高的灵敏度。因此,所提出的集成二维材料的光纤传感器能够在任何环境下测量湿度。
关键词: 二硫化钨(WS2)、侧抛光纤(SPF)、二硫化钼(MoS2)
更新于2025-11-28 14:23:57
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一步法自下而上制备生物相容性PEG化WS2纳米颗粒用于体内CT引导的肿瘤光热治疗
摘要: 背景:二硫化钨(WS2)作为癌症治疗中极具潜力的临床诊疗剂,其合成过程仍较为繁琐。方法:本研究报道了一种"自下而上"的一锅法水热策略制备聚乙二醇化WS2纳米颗粒(NPs)。系统表征了WS2-PEG纳米颗粒,并考察了其肿瘤CT成像、光热治疗效果及体内外生物安全性。结果:所得WS2-PEG NPs具有良好的溶解性和优异的光热性能,在体内外均展现出理想的癌细胞消融能力。MTT实验和组织学分析证实其低细胞毒性与生物毒性,为后续生物医学应用提供了可靠的安全保障。此外,由于W原子显著的X射线衰减特性,该纳米颗?;箍勺魑琢鯟T成像的优质造影剂。结论:WS2-PEG NPs有望成为具有临床应用前景的CT引导光热抗癌治疗剂。
关键词: 光热疗法、计算机断层扫描、二硫化钨、肿瘤、纳米粒子
更新于2025-11-14 17:03:37
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电解门控WS?/石墨烯纳米复合材料的渗流效应
摘要: 导电与非导电纳米粒子的混合网络在需要快速电荷传输的多种应用中展现出潜力。虽然网络电导率与导电质量分数(Mf)的依赖关系已明确,但迁移率和载流子密度随Mf的变化规律尚不清楚——这一点尤为重要,因为添加石墨烯可能提升半导体纳米片网络晶体管的迁移率。本研究采用电解门控技术,探究了喷涂法制备的石墨烯/WS?纳米片复合网络的输运特性。随着石墨烯Mf增加,我们发现电导率和载流子密度均符合渗流理论规律,其渗流阈值(~8体积%)和指数(~2.5)与既往报道一致。值得注意的是,迁移率仅从WS?网络的~0.1 cm2/Vs小幅提升至石墨烯网络的~0.3 cm2/Vs,这归因于WS?-WS?结与石墨烯-石墨烯结的电阻相近。此外,晶体管的开态与关态电流均遵循渗流理论随Mf变化,在渗流阈值处出现陡变。通过拟合发现,仅WS?网络的电流在门控时显著改变,导致开态-关态比在渗流阈值处从~10?骤降至高Mf区的~2。综合这些结果表明:向半导体网络添加石墨烯并非提升晶体管性能的有效策略,因其对迁移率的改善远不及对开关比的损害。
关键词: 石墨烯,离子液体,薄膜晶体管,二硫化钨,载流子密度,复合材料,迁移率,印刷电子学
更新于2025-10-22 19:40:53
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矫正PEDOT:PSS/WS?异质结构效应
摘要: 近期,基于有机材料和二维(2D)材料的器件被认为是制备用于电子和光电子应用的混合二维范德华(vdW)异质结器件的最简便方法。通常采用高压真空系统下的热蒸发技术将有机材料沉积在二维材料上。本文提出了一种制备有机/n型-2D异质结构的简易方法:选用具有高导电性、优异成膜能力和良好稳定性的PEDOT:PSS作为有机材料,同时选择特性明确的WS2作为n型-2D材料。通过系统研究PEDOT:PSS/WS2异质结的栅压依赖和温度依赖I-V特性,证实该器件在室温(RT)下呈现整流比(RF)达5×10?、开启电压为2 V的二极管特性。进一步研究表明,当背栅偏压(Vgs)为20 V且漏源电压(Vds)在-4至4 V范围内时,该结的整流比可提升至103?;谡庑┙峁っ?,这种制备有机/2D vdW异质结的简易技术可推广至其他有机材料和二维材料体系。
关键词: 二维异质结,聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS),二硫化钨(WS?)
更新于2025-09-23 15:23:52
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量子书法:在二维材料平台上书写单光子发射器
摘要: 我们提出一种将应变编码至二维材料(2DM)的范式,可在任意位置以纳米级精度确定性制备单光子发射器(SPEs)。该材料平台由置于可变形聚合物薄膜上方的2DM构成。当利用原子力显微镜探针施加足够机械应力时,2DM/聚合物复合材料发生形变,从而形成具有优异可控性与重复性的高度局域化应变场。研究表明,SPEs在这些纳米压痕处生成并定位,且单光子发射温度高达60K——这是该类材料报道中的最高温度。这种量子书法技术能实现SPEs任意图案的确定性排布与实时设计,便于其与光子波导、腔体及等离子体结构的耦合。除支持SPEs的灵活排布外,这些成果还为以纳米级精度向2DM引入应变提供了通用方法,为2DM及其器件的应变工程研究及未来应用提供了宝贵工具。
关键词: 二硫化钨、原子力显微镜、二维材料、单光子发射器、应变工程
更新于2025-09-23 15:22:29
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单层半导体WS2中的室温多声子上转换光致发光
摘要: 光子上转换是一种反斯托克斯过程,其中光子吸收导致以高于激发能的能量重新发射光子。上转换光致发光已在玻璃中的稀土原子、半导体量子阱、纳米带、碳纳米管和原子级薄半导体中得到证实。在此,我们展示了一种单层半导体WS2中的室温上转换光致发光过程,能量增益高达150 meV。我们将此过程归因于涉及三重态、多个声子和自由激子复合体的跃迁。这些结果对于纳米尺度的能量收集、激光制冷和光电子学非常有前景。
关键词: 光致发光、单层半导体、声子、能量增益、室温、二硫化钨、激子、三子、上转换
更新于2025-09-23 15:22:29
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二维材料的电化学抛光
摘要: 二维(2D)层状材料展现出高温超导性、超润滑性、电荷密度波、压电电子学、柔性电子学、应变电子学、自旋电子学、谷电子学和光电子学等卓越特性,这些特性大多在单层极限下呈现。继基于微机械剥离的二维单层材料取得初步突破后,近年来通过物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)技术实现大面积单层二维材料(如MoS?和WS?)自下而上合成的研究取得显著进展,以推动其向商业技术转化。然而,次级、三级及更多垂直层的成核与后续生长不仅对实现均匀单层构成重大挑战,更会破坏其从单层转变为多层形态时急剧变化的电子与光电子特性一致性。若能开发出不损害材料质量的化学或物理技术去除多余顶层,将对研制原子级平整、大面积、均匀的二维材料单层具有重大意义。本研究报道了一种简单优雅且自限性的电化学抛光技术,可在室温数秒内将任意厚度(无论通过粉末气相传输法PVT还是机械剥离获得)的二维材料减薄至对应单层形态,同时保持其原子级完整性。该电化学抛光技术的有效性源于二维过渡金属二硫化物(TMDCs)的固有特性:基面稳定性、增强的边缘反应活性以及与衬底强于范德华力的相互作用。研究还发现,在类似氧化环境中二维单层比体材料具有更强的化学稳定性和耐腐蚀性,这使得此类材料能被电化学抛光至单层状态。
关键词: 物理气相传输、二硫化钼、二硫化钨、单层、腐蚀、二维材料、电化学抛光、电烧蚀
更新于2025-09-23 15:21:21
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二硫化钨和二硫化钼量子点的合成及其应用
摘要: 二硫化钨(WS2)和二硫化钼(MoS2)量子点(QDs)具有迷人的光学、电子和机械性能,在相关应用领域展现出广阔前景。其带隙能量、光致发光特性及电化学性质与尺寸、形貌、维度、晶相和结构密切相关。本综述首先介绍了WS2和MoS2量子点的晶相与结构,随后总结了它们的物理化学合成方法以及在发光器件(LEDs)、超级电容器等领域的应用。此外,基于当前发展现状,还探讨了不同合成策略的优缺点及这些前沿领域面临的挑战。
关键词: 合成方法、应用、量子点、二硫化钼、二硫化钨
更新于2025-09-23 15:21:01
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用于光电子应用的大规模MoS?/WS?、WS?/MoS?、WS?/石墨烯和MoS?/石墨烯二维-二维异质结构的金属有机气相外延生长
摘要: 大多数关于二维材料(光)电子器件的研究都依赖于嵌入传统三维半导体、电介质和金属中的单原子层。然而,通过不同二维材料的异质结构,可以降低缺陷密度、优化载流子或激子传输过程并提高稳定性,从而定制二维组件的性能。这为新型器件设计提供了额外且独特的自由度。二维层近乎无限的潜在组合方式催生了许多引人入胜的应用。与机械堆叠不同,金属有机气相外延(MOVPE)技术有望实现具有洁净锐利界面、大面积高度均匀的二维层堆叠。本文展示了在2英寸蓝宝石(0001)衬底上直接连续生长MoS?/WS?和WS?/MoS?异质结构的MOVPE工艺,首次报道了仅采用MOVPE技术制备大面积MoS?/石墨烯和WS?/石墨烯异质结构,并分析了生长时间对WS?在石墨烯上成核的影响。
关键词: 金属有机气相外延、二硫化钨、二硫化钼、异质结构、二维材料、石墨烯、光电子应用
更新于2025-09-23 15:19:57