光熱輔助光學(xué)拉伸金納米顆粒
武漢大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院青年學(xué)者丁濤教授和張晨棟教授相繼在國際著名期刊ACS NANO(《美國化學(xué)學(xué)會·納米》)上發(fā)表研究論文。 丁濤論文題為“Photothermal-Assisted Optical Stretching of Gold Nanoparticles”(《光熱輔助光學(xué)拉伸金納米顆!罚,物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院博士研究生王霜霜為第一作者,丁濤為通訊作者,武漢大學(xué)為論文第一署名單位。 研究人員在利用激光輻照金納米顆粒導(dǎo)致其熔融的同時,利用光學(xué)力的協(xié)同作用,使近球形的金納米顆粒發(fā)生拉伸變成納米棒最終斷裂得到二聯(lián)體(圖1)。其成功的關(guān)鍵在于基底對納米顆粒的粘滯作用,以及合適的溫度(輻照功率)讓金納米顆粒發(fā)生軟化,光學(xué)力才能夠克服粘滯阻力對金顆粒產(chǎn)生拉伸作用。通過對溫度以及光學(xué)力的模擬,他們發(fā)現(xiàn)梯度力以及光壓力的水平分量對于金顆粒的拉伸起到主要作用。這一發(fā)現(xiàn)為納米顆粒形貌的光學(xué)調(diào)控提供了一種新手段。 圖1:光熱輔助光學(xué)力拉伸金納米顆粒形成納米棒以及二聯(lián)體結(jié)構(gòu) 不僅如此,在高功率下,金屬熔融液滴的表面張力作用占主導(dǎo)地位,這些被拉伸的金納米棒或二聯(lián)體可以重新轉(zhuǎn)變?yōu)榍蛐蔚慕痤w粒(圖2),這種可擦寫的形貌變化,為基于納米顆粒的信息存器件提供新思路。 圖2:可重復(fù)擦寫的顆粒形貌以及等離激元共振峰變化 張晨棟論文題為“Engineering Point-Defect States in Monolayer WSe2”(《單層二硒化鎢點缺陷的能級調(diào)制工程》),張晨棟為第一作者和共同通訊作者,武漢大學(xué)為論文第一署名單位。團隊的研究工作由德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校Chih-Kang Shih教授、中國人民大學(xué)季威教授、阿卜杜拉國王科技大學(xué)Lain-Jong LI教授和香港大學(xué)姚望教授多個團隊合作完成。 研究人員結(jié)合掃描隧道顯微鏡/掃描隧道譜和第一性原理計算,研究了單層WSe2中單鉀原子修飾的鎢空位的原子-電子結(jié)構(gòu)。該工作首先利用分子束外延技術(shù),通過對動力學(xué)熱力學(xué)窗口的精確控制,獲得大面積均一結(jié)構(gòu)的單鉀原子修飾的鎢空位缺陷[圖3(b)]。結(jié)合多種模式的掃描隧道譜表征,在實驗上首次直接觀測到單層TMD材料點缺陷的多重隙間能級(圖4)。與第一性原理計算結(jié)合,提出單層TMD中本征點缺陷態(tài)難以被觀測的原因在于其原子軌道構(gòu)成及z方向波函數(shù)缺乏交疊。單個鉀原子的電子注入效應(yīng),對缺陷態(tài)能級和波函數(shù)分布進行了顯著調(diào)制,為實驗上對點缺陷的觀測提供了窗口(例如,在該工作中澄清了掃描探針測量對缺陷類型的判定)。 |