由賓夕法尼亞州立大學(xué)助理教授Shengxi Huang領(lǐng)導(dǎo)的研究人員最近發(fā)表了兩個(gè)獨(dú)立但相關(guān)的研究發(fā)現(xiàn)，都是關(guān)于他們成功改變薄型二維材料以及相關(guān)應(yīng)用的。通過兩種不同的方式—原子和物理方式改變二維材料，研究人員能夠增強(qiáng)光發(fā)射和增加信號強(qiáng)度，擴(kuò)大了依賴這些材料的許多光學(xué)和電子設(shè)備的性能范圍。 e2CV6F@a  
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在第一種方法中，研究人員修改了材料的原子構(gòu)成。在常用的二維材料中，研究人員依靠薄層之間的相互作用，即所謂的范德華層間耦合，來產(chǎn)生電荷轉(zhuǎn)移，然后用于設(shè)備中。然而，這種層間耦合是有限的，因?yàn)殡姾墒蔷鶆蚍植荚诿繉拥膬蛇叀?span style="display:none"> HOt>}x  
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為了加強(qiáng)耦合，研究人員創(chuàng)造了一種被稱為Janus過渡金屬二鹵化物的新型二維材料，通過將層的一側(cè)原子替換為不同類型的原子，產(chǎn)生電荷的不均勻分布。
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"這種[原子變化]意味著電荷可以不均勻地分布，"Huang說。"這就在平面內(nèi)產(chǎn)生了一個(gè)電場，并能因此吸引不同的分子，從而增強(qiáng)光的發(fā)射。" jW*1E*"  
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另外，如果范德華層間耦合可以通過以一定的角度扭轉(zhuǎn)層來調(diào)整到合適的水平，就可以誘導(dǎo)出超導(dǎo)性，對電子和光學(xué)器件的進(jìn)步帶來影響。 b syq*  
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在第二種改變二維材料以提高其能力的方法中，研究人員通過將一層MoS2（一種常見的二維材料，通常是平坦而薄的材料）卷成大致的圓柱形，加強(qiáng)了能量上轉(zhuǎn)換過程所產(chǎn)生的信號。 Hv#q:R8  
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MoS2材料發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換過程是非線性光學(xué)效應(yīng)的一部分，如果一束光照射到一個(gè)物體上，頻率就會翻倍，這就是能量轉(zhuǎn)換的意義所在。通過卷制材料，研究人員實(shí)現(xiàn)了95倍以上的信號提升。 ]^"k8v/  
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現(xiàn)在，Huang計(jì)劃將這兩項(xiàng)進(jìn)展結(jié)合起來，創(chuàng)造更好的光學(xué)器件。