Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Двумерный дисульфид рения показал неожиданные оптические метаморфозы
Международный коллектив ученых, куда вошли специалисты МФТИ, исследовал оптические свойства двумерных кристаллов дисульфида рения (ReS2) в зависимости от расположения и количества атомарных слоев в материале.
Исследование опубликовано в журнале Advanced Optical Materials. ReS2 — ван-дер-ваальсовый кристалл, который имеет слоистую структуру. Он существует в двух фазах AA и AB, которые отличаются разным расположением одинаковых монослоев друг над другом. Эти фазы имеют различные оптические и электронные свойства. В научной литературе данные о фазах ReS2 противоречивы. В данной работе исследователи поставили перед собой задачу разъяснить эти противоречия — экспериментально изучить и теоретически обосновать оптические свойства этих фаз, достоверная информация о которых позволит применять ReS2 в приложениях для оптоэлектроники и нелинейной оптики.
«Наша работа показала, в чем состояли эти противоречия: в предыдущих экспериментах использовались материалы смешанной фазы, то есть часть материала была укомплектована в фазе AA, а другая — в фазе AB. В данной работе наши коллеги смогли произвести качественное изготовление чистых фаз ReS2 различных атомарных толщин и проделать системные измерения их оптических свойств методами комбинационного рассеяния, фотолюминесценции и генерации второй гармоники, что позволило разъяснить литературные противоречия.
В дальнейшем наше исследование поможет производить качественную “сборку” гетероструктур на основе AA и AB ReS2, учитывая их разные электронно-оптические характеристики для разработки современных оптических и электронных устройств на основе двумерных материалов», — прокомментировал Кравцов Константин, младший научный сотрудник лаборатории компьютерного дизайна материалов МФТИ.
Укладка слоёв существенно влияет на динамические, электронные и оптические свойства материала. Спектры комбинационного рассеяния, или Раман-спектры, различны у AA и AB фаз. Это значит, что каждая фаза имеет собственные частоты колебаний, то есть динамические свойства. В спектрах люминесценции AA фазы кристалла наблюдается два интенсивных максимума, независимо от числа слоев. В AB фазе проявляются пять максимумов, интенсивность которых зависит от четности слоев в кристалле, что объясняется более сильной связью в AB по сравнению с AA-фазой.
Для более детального анализа ученые провели измерения оптических свойств ReS2 при криогенных температурах. Благодаря этому им удалось разделить перекрывающиеся близлежащие пики в спектрах фотолюминесценции. Это важно для понимания устройства экситонов в материале. Экситон — это квазичастица, которая является связанным состоянием электрона и дырки. Исследователи обнаружили два дополнительных Ридберговских экситона довольно малой интенсивности в AA-фазе, которых не наблюдаются в AB. Эти экситоны характеризуются большими размерами и высокоэнергетическими состояниями, напоминающими атомные орбитали водорода.
Для экспериментального определения упаковки слоев ReS2 исследовались нелинейные оптические свойства этих материалов, а именно генерация второй гармоники. Данное свойство для материалов с центром инверсии равна нулю. Это свойство позволило легко отличить AA-фазу от AB, а в AB-фазе — нечётное количество слоёв от четного. Структура в AA-фазе и AB-фазе с нечетным количеством слоев обладает центром инверсии. Эти структуры не дают сигнала при измерении генерации второй гармоники. Кристалл в AB-фазе, состоящий из четного числа слоев, имеет отклик.
Оптические свойства образцов с толщиной больше 50 нм значительно отличаются от характеристик структур, состоящих из небольшого количества слоев. Это значит, что объемные образцы ReS2 нельзя рассматривать в виде обычной суперпозиции отдельных монослоев. Этот вывод опровергает распространенное представление, использовавшееся в предыдущих исследованиях.
В ходе работы экспериментально измеренные свойства валидировались расчетами в рамках теории функционала плотности. В связи с высокими требованиями к вычислительным ресурсам физики ограничились расчетом структур ReS2, состоящих от одного до пяти слоев, в то время как в экспериментальные измерения были выполнены вплоть до 13 слоев.
«В будущем мы планируем выделить бОльшие мощности для проведения более точных расчётов в рамках уравнения Бете—Солпитера, которые помогут глубже понять квантово-механическую природу разного экситонного отклика данных фаз, а также зависимость его от чётности числа слоев в AB ReS2», — поделился Круглов Иван, заведующий лабораторией компьютерного дизайна материалов МФТИ.
В работе участвовали ученые из лаборатории компьютерного дизайна материалов Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ, Индийского технологического института, Индийского института науки и Ереванского государственного университета.
Telegram 
Дзен 
VK Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений.
Масштабных целей достичь, как правило, непросто: может потребоваться несколько месяцев, лет, десятилетий. На долгом пути люди нередко начинают сомневаться в возможности дойти до конца. Международная команда исследователей проанализировала, от чего зависит решение в такой ситуации и выяснила, когда действительно есть смысл отказаться от цели.
Может ли у искусственного интеллекта проявиться сознание? Этот вопрос интересует ученых и инженеров по всему миру. Российская компания «Яндекс» решила провести исследование, которое поможет ответить на него.
Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений.
Согласно учебникам истории, в бронзовом веке в казахской степи кочевали лишь немногочисленные племена со своими стадами. Но в начале 2000-х там обнаружили древнее поселение с остатками крупных домов, которое могло быть административным либо культурным центром. Это навело ученых на мысль, что жизнь в степи складывалась куда сложнее и была более организованной, чем предполагалось. Международная команда ученых представила новые результаты исследования этого поселения и выяснила, что на самом деле оно представляло собой крупнейший в этом регионе протогородской центр с масштабным производством оловянистой бронзы.
Ю-Цон Тан (YuCong Tang) — концептуальный художник из Китая. Научно-фантастические мотивы — одно из основных направлений его творчества. Он исследует, как научные открытия и технологии будущего трансформируют среду обитания.
Проанализировав данные наблюдений, полученных с помощью наземных обсерваторий за последние два десятилетия, астрономы обнаружили потенциально обитаемый мир — суперземлю Gliese 251 c (GJ 251 с). Планета обращается вокруг красного карлика на расстоянии около 18 световых лет от Земли и считается одним из самых перспективных кандидатов для поисков жизни.
По расчетам, большинство «гостей» из других звездных систем летят к Земле примерно со стороны созвездия Геркулес. Скорее всего, они время от времени падают на нашу планету, просто мы еще не научились это замечать. Как удалось вычислить, чаще всего они должны падать зимой и где-то в окрестностях экватора.
В современном доме, насыщенном разнообразной техникой, удлинители стали незаменимым атрибутом, позволяющим обеспечить электропитанием все необходимые устройства. Однако мало кто задумывается, что привычное использование этого аксессуара может нести серьезную угрозу безопасности. По статистике, значительная часть бытовых пожаров происходит из-за неправильной эксплуатации электропроводки и вспомогательных устройств. Какие приборы категорически нельзя подключать через удлинители и почему это может привести к трагическим последствиям, рассказывает профессор кафедры наноэлектроники РТУ МИРЭА, доктор физико-математических наук Алексей Юрасов.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно