查看原文
其他

具有太极八卦阵对称性的高灵敏气体传感器

MaterialsViews MaterialsViews 2018-07-19

中国古代伟大的哲学家老子在他光耀千古的传世之作《道德经》中有这样一个朴素唯物理论:“道生一,一生二,二生三,三生万物。无极生太极,太极生两仪,两仪生四象,四象生八卦。”说的按照一重对称产生两个元素、两重对称产生四个元素、三重对称产生八个元素的对称规律最终实现了整个自然万物的产生和有效运行。这种朴素的唯物论观点在现在科学研究中依然有很大的指导意义。电子器件的是现在信息世界的基石,被广泛的应用到集成电路、能量转化、化学和生物传感等领域中。而基于对称原理操控界面处载流子的类型和浓度,是实现这些电子器件功能的关键。


近期,北京大学郭雪峰研究团队设计了一种具有多重刺激响应功能的光电子器件,实现了按照太极八卦对称原理工作的超灵敏气体检测。具体而言,在该器件中具有光活性的TiO2量子点被直接组装到了悬浮的原生石墨烯上来构建器件核心工作区。通过结合光激发和栅调控双重操控,TiO2-石墨烯界面处的光诱导电子和空穴展现出不同的特性,这使控制器件界面处载流子类型和电荷捕获-释放过程成为可能。基于这种有效操控,TiO2量子点修饰的石墨烯器件展现出了高灵敏的化学检测特性。选用O2为代表性的电子受体气体氛围,NH3或H2为代表性的电子给体气体氛围,当将光激发的杂合器件暴露在这些特性相反的气体氛围中时,具有八卦对称的传感响应特征可以在同一个光电子器件中被实现,并且器件具有可控的快响应速度和超低检测灵敏度。

此项研究提供了一种全新的界面工程设计视角来发展高性能的环境、化学多功能传感器和其他光电子器件。

相关论文发表在Advanced Materials TechnologiesDOI:10.1002/admt.201600067)上。

猜你喜欢

Advanced Materials Technologies——让新材料不再是梦想

通过单分散Nb2O5颗粒界面自组装获得高性能NO2气体传感器

功能集成:可穿戴电子的未来

可以感受并保存外界压力信息的触觉存储器

基于有机染料的三组分集成、超薄光传感器

铅笔“画”出柔性传感器

拉伸浸润现象 ——两根橡皮筋间的液桥构成的可穿戴柔性传感器

(点击上面标题可阅读原文)



MaterialsViewsChina & Wiley 官方微信平台

聚焦材料新鲜资讯

材料大牛VS新秀访谈
MVC论文排行榜每月新鲜出炉
热爱科研的你还在等什么,快加入我们一起微互动吧!!!


微信号:materialsviews

wileychina

微博:materialsviews中国

欢迎个人转发和分享,刊物或媒体如需要转载,请联系:

materialsviewschina@wiley.com

关注材料科学前沿,请长按识别二维码

点击左下角“阅读原文”,阅读Advanced Materials Technologies原文

    您可能也对以下帖子感兴趣

    文章有问题?点此查看未经处理的缓存