二维InSe的电子结构与性质调控及强场动力学的理论研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11804393
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A2002.凝聚态物质力热光电性质
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The two-dimensional (2D) InSe materials have perspective appllications in optoelectronics and nanoelectronics fields for their adjustable energy gaps with the number of layers as well as their high carrier mobilities at room temperature. However, the investigation of 2D InSe is just getting started. We plan to modulate the band structures and optical properties of monolayer and multilayer InSe meeting related applications through van der Waals heterostructures construction. Also, we will study the interaction of ultrafast strong lasers with 2D InSe which provides a new way to generate high-order harmonics. We will systematically explore the physical mechanisms of materials types, stacking patterns, changing layer number and applying strain on the band structures and optical properties of 2D InSe van der Waals heterostructures utilizing the first principle calculations. We will theoretically investigate the HHG superfast dynamics from 2D InSe under a strong laser field by solving the extended semiconductor Bloch equations. We will study the high-order harmonics and current signals generated from monolayer and multilayer as well as different crystral structure InSe in ultrafast strong laser fields with different wavelength, pulse duration, intensity and carrier-envelope phase in order to understanding the physical mechanism of the quantum interference effect among energy bands. The current investigation can provide a theoretical guidance for seeking high-efficiency water splitting materials under solar light and solar photovoltaic material and has a constructive scientific meaning for achieving ultrafast laser-induced current responseand high-intensity attosecond light source in experiments.
二维InSe材料能隙随层数变化可调,具有较高的电子迁移率,在光电子学和纳米电子学等领域具有广泛的应用前景。然而,对于这一材料的研究才刚刚起步。我们计划构建范德华异质结调控二维InSe材料的基本电子和光学性质使其满足相关应用的需求,同时,研究该材料与超强、超快激光相互作用时的高次谐波辐射过程。本项目中,拟采用第一性原理系统研究InSe基范德华异质结随材料种类、堆叠方式、层数的变化以及外加因素对其能带结构和光学性质影响的物理机制,通过求解考虑多能带的半导体布洛赫方程,阐明二维InSe在强场中的超快动力学能带间电子相干机制,深入研究激光波长、脉宽、强度及相位等对不同层数、不同晶体结构的二维InSe材料在超快强激光场中产生电流信号和高次谐波信号的影响,理解其物理本质。该研究不仅为寻找高效光催化分解水和太阳能光伏材料提供理论依据与指导,也将对实现超快光电响应和高强度阿秒光源具有重要指导意义。

结项摘要

二维材料由于结构独特、性能优异,近年来受到科学家们的广泛关注,在未来电子和光电子领域有巨大的应用潜力。单一的二维材料或多或少有一定的性能缺陷,人们发现将两种二维材料堆叠构建出范德华异质结可以避免单一材料的缺陷,同时表现出一些新颖的性能。二维硒化铟(InSe)是一种新型的类石墨烯材料 带隙可以在1.4至2.6 eV范围内调节,该材料具有较高的载流子迁移率。因其巨大的发展潜力而备受关注。因此,我们在二维材料性能优化方面做了一些尝试和探索,研究了单层二维半导体材料InSe和CrS2,以及将两种材料堆叠构建出的InSe/CrS2异质结的能带结构,电荷密度等。此外,施加电场可以调控异质结的带隙值。我们计算了异质结的光吸收谱,可以看出,主要的吸收峰位于600nm附近,在可见光的范围内。这些结果表明,InSe/CrS2 vdWH在未来的光电器件应用中有广阔的应用前景。

项目成果

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其他文献

Theoretical study of stereodynamics for the D’+ DS(v=0,j=0) → D’D + S abstraction reaction
D−DS(v=0,j=0)−D−D S 抽象反应的立体动力学理论研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Chinese Physics B
  • 影响因子:
    1.7
  • 作者:
    郭雅慧;张凤昀;马红章
  • 通讯作者:
    马红章

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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