Synthesis, Properties and Structure-Function Relationships in Ferecrystals: New Compounds Composed of Stacked 2D Layers with Designed Nanoarchitecture
Ferecrystals 的合成、性能和结构功能关系:具有设计纳米结构的堆叠二维层组成的新化合物
基本信息
- 批准号:1710214
- 负责人:
- 金额:$ 45万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2017
- 资助国家:美国
- 起止时间:2017-08-01 至 2020-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Non-technical Abstract:A grand challenge in materials research is the preparation of novel compounds with designed properties. The ability to create stable layered materials with complicated layering schemes provides an unprecedented ability to probe the interplay between structure, composition, and physical properties of the constituents. This research produces a rich collection of new materials with diverse and highly unusual properties and an improved understanding of structure-property relationships in compounds containing structurally different layers. A goal is to understand the dependence of physical properties on the identity, thickness, and the sequence of individual layers. A second goal is to understand the fundamental aspects of the synthesis approach that result in the preparation of stable products. Current and future technologies crucial to international competitiveness depend on being able to both prepare and characterize stable layered materials to obtain enhanced properties, which are not found in any of the individual components. Technical Abstract:This research extends a synthesis approach to create new, layered solids containing two or more structurally different constituents with atomically abrupt interfaces between them. Designed precursors enable kinetically stable heterostructures with designed nanoarchitectures to be prepared over large areas. The project goal is to understand the dependence of transport properties on nanoarchitecture in heterostructures containing electrically isolated two dimensional layers of transition metal dichalcogenides, bismuth chalcogenides and related ternary structures. Large band gap spacer layers of varying thickness electrically isolate the dichalcogenide monolayers and adjacent magnetic layers are used to perturb the monolayers. This research is timely, as recent discoveries promise advances in a variety of technologies including tunnelling transistors, flexible electronics, photodetectors, photovoltaics and light-emitting devices with unprecedented characteristics and/or unique functionalities. This research provides a broad technical background for graduate students in deposition technologies, thin film characterization techniques, and physical phenomena that occur in 2D heterostructures. This training enables them to thrive in careers in high tech industries, academia or national laboratories.
非技术摘要:材料研究中的一个巨大挑战是制备具有设计特性的新型化合物。使用复杂的分层方案创建稳定的分层材料的能力为探测组成部分的结构,组成和物理特性之间的相互作用提供了前所未有的能力。这项研究产生了丰富的新材料集合,具有多种多样且高度不寻常的特性,并在包含结构上不同层的化合物中对结构特性关系有了深刻的了解。一个目标是了解物理特性对单个层的身份,厚度和顺序的依赖性。第二个目标是了解导致制备稳定产品的合成方法的基本方面。对国际竞争力至关重要的当前和未来技术取决于能够准备和表征稳定的分层材料以获得增强的性能,而这些材料在任何单个组件中都找不到。技术摘要:这项研究扩展了一种综合方法,以创建新的,分层的固体,其中包含两个或多个结构上不同的成分,它们之间的原子界面突然突然。设计的前体可以在大面积上制备具有设计的纳米结构的动力学稳定异质结构。项目的目标是了解传输性能对纳米结构的依赖性,这些异质结构中,含有电隔离的二维金属二甲化剂,二甲藻元素及其相关三元结构的二维层。厚度不同的大带间隙间隔层电隔离二分法元素单层和相邻的磁性层用于干扰单层。这项研究是及时的,因为最近的发现有望在各种技术中进步,包括隧道晶体管,柔性电子,光电探测器,光伏和发光设备具有前所未有的特征和/或独特功能。这项研究为沉积技术,薄膜表征技术和2D异质结构中发生的身体现象提供了广泛的技术背景。这项培训使他们能够在高科技行业,学术界或国家实验室的职业生涯中蓬勃发展。
项目成果
期刊论文数量(27)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Strong Non-Epitaxial Interactions: Crystallographically Aligned PbSe on VSe 2
强非外延相互作用:VSe 2 上晶体排列的 PbSe
- DOI:10.1002/pssa.201800896
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Cordova, Dmitri L.;Kam, Taryn M.;Fender, Shannon S.;Tsai, Yu Hsin;Johnson, David C.
- 通讯作者:Johnson, David C.
Structural Changes as a Function of Thickness in [(SnSe) 1+δ ] m TiSe 2 Heterostructures
[(SnSe) 1 δ ] m TiSe 2 异质结构中的结构变化随厚度变化
- DOI:10.1021/acsnano.7b07506
- 发表时间:2018
- 期刊:
- 影响因子:17.1
- 作者:Hamann, Danielle M.;Lygo, Alexander C.;Esters, Marco;Merrill, Devin R.;Ditto, Jeffrey;Sutherland, Duncan R.;Bauers, Sage R.;Johnson, David C.
- 通讯作者:Johnson, David C.
Ultralow shear modulus of incommensurate [SnSe]n[MoSe2]n layers synthesized by the method of modulated elemental reactants
调制元素反应物法合成的不相称[SnSe]n[MoSe2]n层的超低剪切模量
- DOI:10.1103/physrevmaterials.3.043607
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:3.4
- 作者:Li, Dongyao;Schleife, André;Cahill, David G.;Mitchson, Gavin;Johnson, David C.
- 通讯作者:Johnson, David C.
Crystallography at the nanoscale: planar defects in ZnO nanospikes
- DOI:10.1107/s1600576719009415
- 发表时间:2019-10-01
- 期刊:
- 影响因子:6.1
- 作者:Wolff,Niklas;Hrkac,Viktor;Kienle,Lorenz
- 通讯作者:Kienle,Lorenz
Electronic structure of designed [(SnSe)1+δ]m[TiSe2]2 heterostructure thin films with tunable layering sequence
具有可调分层顺序的[(SnSe)1 δ]m[TiSe2]2异质结构薄膜的电子结构
- DOI:10.1557/jmr.2019.128
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:2.7
- 作者:Göhler, Fabian;Hamann, Danielle M.;Rösch, Niels;Wolff, Susanne;Logan, Jacob T.;Fischer, Robert;Speck, Florian;Johnson, David C.;Seyller, Thomas
- 通讯作者:Seyller, Thomas
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Politics, modernisation and educational reform in Russia : from past to present
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- 影响因子:0
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David Johnson - 通讯作者:
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使用原位 13CO2 脉冲标记进行石灰处理的高地草原中碳的归宿
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绩效工资的模糊性:在线实验
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David Johnson
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预防肾脏疾病进展:运动
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10.1111/j.1440-1797.2006.00605.x - 发表时间:
2006 - 期刊:
- 影响因子:2.5
- 作者:
David Johnson - 通讯作者:
David Johnson
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$ 45万 - 项目类别:
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含有未发现为本体化合物的磁性二维层的异质结构的合成和性能
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2219512 - 财政年份:2022
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$ 45万 - 项目类别:
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Research Grant
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