揭示层状材料光照产生的新型能源现象
发布时间：2024-07-17 16:27:01来源：
在 Dynacom 框架(法国日本实验室)的一项合作研究中，最近的研究强调，由层状管组成的材料(厚度为原子级且被归类为低维材料)表现出新特性。尽管这些结构的静态特性(例如电传导)已得到充分证实，但它们的动态特性(包括层间电子转移和光照引发的原子运动)却较少受到关注。
在这项研究中，研究人员将碳纳米管 (CNT) 包裹在氮化硼纳米管中，构建了嵌套圆柱形结构。然后，他们研究了超短光脉冲在一维 (1D) 材料上引起的电子和原子的运动。使用宽带超快光谱监测电子运动，该光谱可以捕捉光照射引起的分子和电子结构的瞬时变化，精度为十万亿分之一秒 (10 −13 s)。通过超快时间分辨电子衍射观察原子运动，同样可以以十万亿分之一秒的精度监测结构动力学。
研究表明，当不同类型的低维材料分层时，会形成一条通道或通道，使电子能够从材料的特定子部分逸出。此外，研究发现，通过光照在 CNT 中激发的电子可以通过这些电子通道转移到 BNNT 中，在那里它们的能量被迅速转化为热能，从而实现极快的热转换。
这项研究发现了两种不同材料界面处的新物理现象，不仅提供了超快热能传输，而且在超快光学器件的开发以及对光产生的电子和空穴的快速操纵方面具有潜在的应用。
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