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浙江大學(xué)量子物態(tài)與器件研究中心團隊應邀在《Matter》發(fā)表插層功能材料方面的綜述文章
來(lái)源:浙江大學(xué)  瀏覽次數:1615  發(fā)布時(shí)間:2025-01-20

近日,浙江大學(xué)量子物態(tài)與器件研究中心、浙江大學(xué)物理學(xué)院薛飛-常凱研究團隊在《Matter》(《Cell》子刊,影響影子:17.3)雜志上發(fā)表題為“Intercalation of functional materials with phase transitions for neuromorphic applications”的綜述文章。該工作系統介紹了插層在功能材料中引起的多種相變及其在神經(jīng)形態(tài)計算中的典型應用。何鑫博士為第一作者,薛飛研究員為唯一通訊作者,浙江大學(xué)量子物態(tài)與器件研究中心和物理學(xué)院為第一署名單位。


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圖1.功能材料插層的內容示意圖


插層技術(shù)是將離子、原子或分子嵌入到功能材料中的一種方法。在過(guò)去幾十年中,插層已用來(lái)將各種特殊性質(zhì)(例如超導和磁性)的離子引入到目標材料中,或者用來(lái)制備新型電子器件(例如鋰電池和光敏器件)。特別是2004年以后,隨著(zhù)二維材料的崛起,插層技術(shù)在超薄層狀材料中的應用引起了越來(lái)越多科研人員的興趣,并逐漸成為一種用來(lái)改變材料物理特性和革新電子器件的獨特方法。


插層可以引起一系列材料性質(zhì)的變化,例如載流子摻雜,化學(xué)成鍵,或晶格膨脹,因此可以用來(lái)探索與結構相變和對稱(chēng)性破缺相關(guān)的物理,也可以用來(lái)研制與類(lèi)腦計算相關(guān)的先進(jìn)電子器件(圖1)。在這篇綜述中,作者首先回顧了插層導致材料相變的時(shí)間線(xiàn),介紹了其中一些具有里程碑意義的工作。隨后,他們詳細介紹了四種常用的插層方法(液相插層法、電化學(xué)插層法、氣相插層法、固相插層法)和常用的插層表征方法,并比較了這些插層方法以及表征方法的優(yōu)缺點(diǎn)。接著(zhù),他們重點(diǎn)介紹了基于插層的五種相變(鐵電相變、磁性相變、金屬-絕緣體相變、超導相變、電荷密度波相變)和其中蘊含的豐富物理,并引申出插層引起的相變在神經(jīng)形態(tài)計算中的具體應用。最后,他們從物理,材料,和器件方面總結了功能材料插層面臨的各種機遇和挑戰,并提出了與功能材料插層相關(guān)的一些可能的研究方向(圖2)。


本研究工作得到了國家自然科學(xué)基金委和浙江省自然科學(xué)基金委的支持。


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圖2與功能材料插層相關(guān)的一些可能的研究方向



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