期刊,中国科学：材料科学（英文） 2024年卷9期_国家学术搜索

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中国科学：材料科学（英文）

中国科学：材料科学（英文）/EISCI

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通过引入可控界面应力实现对单层WS2与衬底的界面耦合的监控与调控

岳晓飞陈嘉俊韩金坤单亚兵...

3012-3020页

查看更多>>摘要：二维层状材料及其范德华同质/异质结构的界面特性在探索新奇物理现象和优化器件性能方面起着至关重要的作用.尽管二维同质结构和异质结构的界面耦合问题已经引起了人们极大的研究兴趣,然而涉及二维层状材料与衬底之间界面耦合的研究却十分有限,这主要由于在二维层状材料-衬底界面实现直接探测仍存在挑战.目前,二维层状材料与衬底之间的界面耦合机制还存在诸多争议,需要引起更多的重视.本研究中,我们基于高温高真空原位拉曼光谱系统,通过监测单层WS2的低频拉曼振动模式,系统地研究了单层WS2与其支撑衬底之间的界面耦合机制.研究结果表明,界面间距和界面应力对单层WS2与衬底之间的界面耦合强度均有显著影响.更值得注意的是,我们发现引入适当的界面应力能够有效地增强样品与衬底之间的界面耦合强度.因此,通过简单地控制退火的冷却过程,我们成功地实现了对样品-衬底界面耦合的有效调控.我们的研究结果为理解二维层状材料与衬底之间的耦合关系提供了更加深入的见解,对基于二维半导体材料的高性能器件的设计和优化具有重要的指导意义.

关键词：

two-dimensional layered materialsubstrateinterface couplinglow-frequency Raman modeinterfacial spacingin-terfacial strain

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可显示全彩图片和视频的集成电子织物系统

邹君逸冯国栋吴家琦郑园园...

3021-3028页

查看更多>>摘要：具有显示等功能的智能电子织物有望为可穿戴设备带来传统刚性器件所无法实现的变革性发展机遇.赋予织物以显示功能的一个经典方法,是将发光纤维编织成织物,并通过设计驱动电路而实现显示.然而,目前电子织物面临的一个重要挑战是难以显示全色彩图片和视频.为此,我们通过将LED发光纤维、触摸感应纤维和涤纶纤维进行编织,制备得到了大面积的集成电子织物系统(尺寸为72 cm × 50 cm).通过设计低压供电模式和数据并行传输电路,该织物系统可实现全色彩图片(色域达117.6％NTSC)和视频(刷新率为11.7 Hz)显示.通过集成触摸感应纤维,该织物系统可实现像智能手机和电脑一样的触控交互功能,如手写输入文本、绘画、计算器和游戏.面向可穿戴应用需求,该织物系统具有良好的稳定性和耐久性,可经受5000次弯曲变形测试.该集成电子织物系统还具有与传统织物相近的柔性和透气性,有望作为一种新型人机交互界面,改变人们与电子器件的交互方式.

关键词：

electronic textiledisplayrefresh rateintegration system

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深度学习分子动力学模拟助力无铅(K,Na)NbO3铁电材料相变及纳米畴结构研究

张旭李蓓邹冀刘韩星...

3029-3038页

查看更多>>摘要：通过多态结构和畴动力学调控,无铅KxNa1-xNbO3(KNN)可拥有优异的铁电和压电性能,并因此获得持续关注.尽管通过组分、相和畴结构等测量可以优化KNN的铁电性能,然而,该体系铁电性能的原子尺度机理仍是一个亟待解决的问题.本文通过训练具有从头算精度的深度学习势(DP),对不同K/Na比例(x=0.25～1.0)的KNN展开了分子动力学模拟研究.DP模型在描述不同相结构下的KNbO3和K0.5Na0.5NbO3的状态方程、弹性常数和声子色散关系等特性上表现出极高的准确性,证实了DP模型的适用性和可扩展性.分子动力学模拟的结果表明,KNN(x=0.25～1.0)的顺电-铁电相变主要受到有序-无序效应的驱动;而位移效应在随后的铁电相变中占主导地位.特别地,随着Na含量的增加,K/Na离子半径差异会引起明显的氧八面体畸变,导致90°畴壁形成更加困难.可以预见的是,基于DP的原子模拟有助于为储能和换能材料的复杂结构、热力学和铁电特性的探索提供一个准确和高效的计算模拟解决方案.

关键词：

KNNmolecular dynamicsdeep potentialphase transitionsdomain dynamics

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