06. szeptember 2023. (Nanowerk News) National University of Singapore (NUS) scientists demonstrated a conceptual breakthrough by fabricating atomically precise quantum antidots (QAD) using self-assembled single vacancies (SVs) in a two-dimensional (2D) átmenetifém-dikalkogenid (TMD).
A kvantum pont confines electrons on a nanoscale level. In contrast, an antidot refers to a region characterised by a potential hill that repels electrons. By strategically introducing antidot patterns (“voids”) into carefully designed antidot lattices, intriguing artificial structures emerge. These structures exhibit periodic potential modulation to change 2D electron behaviour, leading to novel transport properties and unique quantum phenomena.
As the trend towards miniaturised devices continue, it is important to accurately control the size and spacing of each antidot at the atomic level. This control together with resilience to environmental perturbations is crucial to address technological challenges in nanoelectronics.
A research team led by Associate Professor Jiong LU from the Department of Chemistry and the Institute for Functional Intelligent Materials, NUS introduced a method to fabricate a series of atomic-scale QADs with elegantly engineered quantum hole states in a 2D three-atom-layer TMD. QADs can serve as a promising new-generation candidate that can be used for applications such as quantum information technologies.
This was achieved through the self-assembly of the SVs into a regular pattern (see Figure 1). The atomic and electronic structure of the QADs is analysed using both scanning tunnelling microscopy (STM) and non-contact atomic force microscopy (nc-AFM). This work is performed in collaboration with Assistant Professor Aleksandr RODIN’s research group from the Yale-NUS College.
Figure 1: Scanning tunnelling microscopy image of an atomically-precise quantum antidot self-assembled by 15 single tellurium vacancies on platinum ditelluride surface. (© Nature Nanotechnology)
The study was published in the journal Természet Nanotechnológia (“Atomically precise vacancy-assembled quantum antidots”).
A defective platinum ditelluride (PtTe2) sample containing numerous tellurium (Te) SVs was intentionally grown for this study. After thermal annealing, the Te SVs behave as “atomic Lego”, self-assembling into highly ordered vacancy-based QADs. These SVs inside QADs are spaced by a single Te atom, representing the minimal distance possible in conventional antidot lattices. When the number of SVs in QADs increases, it strengthens the cumulative repulsive potential. This leads to enhanced interference of the quasiparticles within the QADs. This, in turn, results in the creation of multi-level quantum hole states, featuring an adjustable energy gap spanning from the telecommunication to far-infrared ranges.
Due to their geometry-protected characteristics, these precisely engineered quantum hole states survived in the structure even when vacancies in QADs are occupied by oxygen after exposure to air. This exceptional robustness against environmental influences is an added advantage of this method.
Prof Lu said, “The conceptual demonstration of the fabrication of these QADs opens the door for the creation of a new class of artificial nanostructures in 2D anyagok with discrete quantum hole states. These structures provide an excellent platform to enable the exploration of novel quantum phenomena and the dynamics of hot electron in previously inaccessible regimes.”
“Further refinement of these QADs by introducing spin-polarised atoms to fabricate magnetic QADs and antiferromagnetic Ising systems on a triangular lattice could provide valuable atomic insights into exotic quantum phases. These insights hold potential for advancing a wide variety of material technologies,” added Prof Lu.
- SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
- PlatoESG. Autóipar / elektromos járművek, Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
- PlatoHealth. Biotechnológiai és klinikai vizsgálatok intelligencia. Hozzáférés itt.
- ChartPrime. Emelje fel kereskedési játékát a ChartPrime segítségével. Hozzáférés itt.
- BlockOffsets. A környezetvédelmi ellentételezési tulajdon korszerűsítése. Hozzáférés itt.
- Forrás: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63587.php
- :is
- 06
- 1
- 10
- 12
- 15%
- 2D
- 7
- a
- pontosan
- elért
- hozzáadott
- cím
- állítható
- továbbjutó
- Előny
- Után
- ellen
- AIR
- an
- és a
- alkalmazások
- VANNAK
- mesterséges
- AS
- Helyettes
- Társult
- At
- atom
- BE
- viselkedik
- mindkét
- áttörés
- by
- TUD
- jelölt
- gondosan
- Központ
- kihívások
- változik
- jellemzők
- kémia
- osztály
- együttműködés
- Főiskola
- fogalmi
- folytatódik
- kontraszt
- ellenőrzés
- hagyományos
- tudott
- teremtés
- kritikus
- találka
- igazolták
- osztály
- tervezett
- Eszközök
- távolság
- Által
- két
- dinamika
- minden
- Elektronikus
- elektronok
- felmerül
- lehetővé
- energia
- fokozott
- környezeti
- Még
- kiváló
- kivételes
- kiállít
- Egzotikus
- kutatás
- Exponálás
- koholt
- Featuring
- Ábra
- A
- Kényszer
- ból ből
- funkcionális
- rés
- Csoport
- felnőtt
- nagyon
- tart
- Lyuk
- FORRÓ
- HTTPS
- kép
- fontos
- in
- megközelíthetetlen
- Növeli
- információ
- belső
- meglátások
- Intézet
- Intelligens
- szándékosan
- bele
- érdekesnek
- Bevezetett
- bevezetéséről
- IT
- folyóirat
- jpg
- vezető
- vezetékek
- Led
- szint
- anyag
- anyagok
- fém
- módszer
- Mikroszkópia
- Középső
- minimális
- nanotechnológia
- nemzeti
- Természet
- Új
- regény
- szám
- számos
- NUS
- of
- on
- nyit
- Oxigén
- Mintás
- minták
- teljesített
- időszakos
- PHP
- emelvény
- platina
- Plató
- Platón adatintelligencia
- PlatoData
- lehetséges
- potenciális
- pontos
- pontosan
- korábban
- Egyetemi tanár
- biztató
- ingatlanait
- ad
- közzétett
- Kvantum
- kvantuminformáció
- kifejezés
- rezsimek
- vidék
- szabályos
- képviselő
- kutatás
- kutatócsoport
- rugalmasság
- Eredmények
- robusztusság
- Mondott
- letapogatás
- tudósok
- lát
- Series of
- szolgál
- Szingapúr
- egyetlen
- Méret
- feszültség
- Államok
- Stratégiailag
- erősíti
- struktúra
- struktúrák
- Tanulmány
- ilyen
- felületi
- túlélte
- Systems
- csapat
- technikai
- Technologies
- távközlés
- hogy
- A
- azok
- termikus
- Ezek
- ezt
- Keresztül
- nak nek
- együtt
- felé
- szállítható
- Szállítási tulajdonságok
- tendencia
- FORDULAT
- egyedi
- egyetemi
- használt
- segítségével
- Értékes
- fajta
- keresztül
- volt
- amikor
- széles
- val vel
- belül
- Munka
- zephyrnet
Még több Nanowerk
A nikkel nanohuzalok fokozzák a mikrohullámú abszorpciót
Forrás csomópont: 1885524
Időbélyeg: 7. január 2023.
A szén nanocső szuperkenő bevonat csökkentheti a súrlódásból és kopásból származó gazdasági veszteségeket
Forrás csomópont: 2124765
Időbélyeg: 7. június 2023.
A nanomérnökök kvázikristályt hoznak létre nanorészecskékből DNS segítségével
Forrás csomópont: 2362566
Időbélyeg: 2. november 2023.
A megfoghatatlan átmenet univerzális kvantum aláírásokat mutat
Forrás csomópont: 1952130
Időbélyeg: 11. február 2023.
A kovalens szerves vázak szerepe az alkáli-ion akkumulátorok fejlesztésében
Forrás csomópont: 2525382
Időbélyeg: 21. március 2024.
ROSE: Forradalmi, természeti ihletésű, lágyan ölelő robotfogó (videóval)
Forrás csomópont: 2173370
Időbélyeg: 14. július 2023.
A grafén "tetoválás" fénnyel kezeli a szívritmuszavarokat
Forrás csomópont: 2062349
Időbélyeg: 17. április 2023.
Az új kvantumérzékelési rendszer továbbfejlesztett, nagy pontosságú nanoszkopikus technikákhoz vezethet
Forrás csomópont: 2568441
Időbélyeg: May 4, 2024
A szilícium nanoelektronikai eszköz „flip-flop” qubitet tartalmaz
Forrás csomópont: 1955386
Időbélyeg: 13. február 2023.
A mesterséges intelligencia segít lecsökkenteni a folyékony hidrogénhordozók jelöltjeit milliárdokról körülbelül 40-re
Forrás csomópont: 2435837
Időbélyeg: 10. január 2024.
A határfelületi ferromágnesesség felfedezése 2D antiferromágneses heterostruktúrákban
Forrás csomópont: 1786487
Időbélyeg: 26. december 2022.
A technika javíthatja a kvantumérzékelő eszközök érzékenységét
Forrás csomópont: 2475976
Időbélyeg: 9. február 2024.