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- QuantumATK T-2022.03 新版发布地址 嘉会坊 西安 China 更新概要 QuantumATK T-2022.03 新版已经正式发布，新版包含多种新的计算方法和应用工具：机器学习力场功能更加完善，可以用于更多类型的计算；大体系计算方面进一步突破，超大体系的杂化泛函 DFT 的功能更加实用，大体系的声子与电声耦合计算更加精确、快速；新实现的器件体系的非弹性输运计算方法可以用于模拟更加逼真的器件性能；应用方面，新增多种用于电池材料、聚合物材料、磁性存储器件（STT-MRAM）模拟的方法和工具。 [...]
- 增材制造个性化骨增量钛网的工程实现【Simpleware应用】地址 嘉会坊 西安 China 简介 引导骨组织再生（guided bone regeneration，GBR）是一种口腔种植骨增量技术，在骨缺损区利用屏障膜维持空间并阻挡增殖较快的上皮细胞和成纤维细胞长入，保证增殖速度较慢的成骨细胞优势增长而形成骨。随着增材制造（常被称为“3D打印”）技术的发展，可利用计算机辅助设计（computer aided design，CAD）设计出与患者颌骨形态贴合并且具有预期骨增量水平的个性化钛网模型，在激光的作用下通过材料逐层累积将其“打印”出来，最终将这种个性化骨增量钛网用于引导骨组织再生手术。与传统钛网相比，增材制造的个性化骨增量钛网更加贴合骨缺损部位，极大缩短手术时长并降低钛网暴露率，尤其适用于大面积、解剖形态复杂的骨缺损病例。 [...]
- QuantumATK亮点文章：具有可调载流子输运和电子特性以及高电流开关比的二维GeC2地址 嘉会坊 西安 China 概述 二维材料中大部分都具有优异的电学和光学性能，这使得它们在纳米电子学、光电子学和热电学等各种各样的应用场景下具有很大的潜力，但是性能仍然需要优化。例如，硅烯和锗带隙太小（带隙值<0.1 eV）难以实现晶体管的电流开关。MoS2 具有理想的带隙，但其较低的迁移率限制了其在某些器件中的应用。磷烯不仅具有理想的带隙，而且拥有高各向异性载流子迁移率，但其在空气中易氧化的特性是器件应用中的主要限制。 研究者仍需继续努力探索具有合适带隙、高载流子迁移率和高稳定性的新型二维半导体材料，并通过应变工程、多层堆叠等技术来改善现有二维半导体材料的电子特性。应变工程是调整二维材料电子特性的一种常用技术，因为二维材料本身可以承受比其块体材料更大的机械应变，这就拓宽了它们在纳米电子和光电器件中的应用。多层堆叠是调节二维材料特性的另一种策略，可以产生新的电子器件，因为许多二维材料的带隙大小变化很大程度上取决于层数。 在众多电子器件中，具有负微分电导效应的二维材料非常受欢迎。目前，大多数具有负微分电导效应的二维材料主要还是范德华异质结。然而，由于异质结的层间隧穿效率有限，想要实现高峰值电流仍然面临诸多挑战。因此，能产生负微分电导效应的单层二维材料也是有前途的。常州大学徐月华副教授课题组和美国内布拉斯加州立大学林肯分校的 [...]
- 模拟孔隙尺度的化学输运地址 嘉会坊 西安 China 概述 基于图像的建模可用于分析通过多孔介质的传质现象，特别适用于储层岩石孔隙-喉道网络。这些分析的目的是为提高我们对流体通过可变孔隙尺度运动方式的理解和表征。 本项目使用真实结构的 micro-CT 图像数据，在 Simpleware [...]
- 考虑自旋轨道耦合的二维范德瓦尔斯铁电半导体中可调的自旋体光伏效应地址 嘉会坊 西安 China 背景介绍 体光伏效应是一种特殊的非线性光学效应，它可以让在中心反演对称性破缺的体系中受到光照后产生直流电，这种效应和二次谐波效应（产生交流电）也具有密切的关系。自旋体光伏效应是体光伏效应的一种衍生子效应，特指材料在被光照射后可以产生自旋流。要产生自旋体光伏效应的核心是自旋-动量锁定，而考虑相对论效应则是最直接的一种实现自旋-动量锁定的方法。在本文中，作者系统地总结了由于相对论效应产生的自旋体光伏效应的机理，并通过对称性分析和第一性原理量子输运方法研究了在铁电调控下这些自旋流的调制情况。 研究内容 近日，北京大学物理学院吕劲课题组在Phys. Rev. B上发表了题为“Tunable [...]
- 基于Janus-MoSSe和C3N4构建的范德华异质结中的可调节能带排列和光学特性地址 嘉会坊 西安 China 背景简介 具有可调节能带排列的范德华异质结被认为是未来制造高性能多功能纳米光电器件的理想候选材料。在半导体与半导体结合构建的异质结构中具有多种能带排列方式，包括I型（跨接）、II 型（交错）以及 III 型（断隙）。I 型异质结构中的电子和空穴都位于同一种半导体材料中，这将有利于载流子的快速复合，这一特性使得I型异质结通常用于发光器件中。而在II型异质结构中，电子和空穴则位于不同的半导体材料，这种空间上的分离能够有效抑制载流子的复合并延长层间激子寿命，因而在太阳能器件中得到广泛应用。对于III型异质结构，由于两种半导体材料的价带和导带相互重叠，导致III型异质结构具有更高的电子隧穿概率。因此，实现异质结构的可调节能带排列是制造高性能的多功能纳米光电器件的前提。然而，目前大多采用调节异质结构的构成层成分或者厚度的方法来实现能带排列方式的变化，显然这些方法难以在实验中实现。 [...]
- 多孔结构的流体力学：实验、CFD 和人工神经网络分析地址 嘉会坊 西安 China 概述 众多可持续发展目标需要探索和生产新的可持续材料。作为最有前途的材料之一，多孔金属结构由于其较高的表面积、刚度和孔隙体积及固定的孔隙网络成为改善流体和传热的理想候选材料。固体含量较高的泡沫为闭孔金属泡沫，而固体含量较低的泡沫为多孔金属泡沫。材料的拓扑和孔隙结构特征往往受到生产工艺（发泡、铸造、烧结等）路线和操作条件的影响，可由几乎所有液态金属或金属粉末制成，包括铝、铜、镍、钢、铁和合金。多孔金属可广泛应用于航空航天、热力水力输送、燃料电池、吸声板、空气净化技术和环境减排等。 为设计可应用于高效传热传质的金属泡沫，了解其流体结构特性、流体流动状态和边界是非常必要的。本项目采用多学科方法，利用实验、计算流体动力学（CFD）建模和仿真以及人工神经网络（ANN）机器学习反向传播研究液态熔体渗透技术制备铝泡沫的流体动力学。 图像处理 将含 99% [...]
- 阴离子与芳香五酰胺大环的结合与迁移(Nat. Chem. 2023)地址 嘉会坊 西安 China 如果主体对携带特定电荷的客体物种具有亲和力，则可能用于对于对抗各种疾病。合成的超分子结构被设计为与阳离子或阴离子结合，利用官能团的影响得到大环的孔，以获得负电荷与阳离子相互作用，或正电荷以结合、运输阴离子。通过迫使孔隙带正电，让生物膜主体具有阴离子结合特异性，这对于对抗氯离子输送故障和治疗囊性纤维化非常重要。在最近的一项研究中，主体五酰胺大环被特异官能化，通过N-H–O氢键迫使酰胺基团被定向到孔中，如此将相当大的正电荷放入五酰胺的空腔中，并将羰基翻转到大环之外。由于孔中 NH 和 CH 的正电荷，这些五酰胺大环对阴离子具有特异亲和力。 五酰胺大环上的 [...]
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- 考虑自旋轨道耦合的二维范德瓦尔斯铁电半导体中可调的自旋体光伏效应 2024年5月29日
- 基于Janus-MoSSe和C3N4构建的范德华异质结中的可调节能带排列和光学特性 2024年5月25日
- 多孔结构的流体力学：实验、CFD 和人工神经网络分析 2024年5月6日
- 阴离子与芳香五酰胺大环的结合与迁移(Nat. Chem. 2023) 2024年4月28日
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