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本篇研究来自西安交通大学吴胜利和牛刚课题组。本文采用介电层优化策略，将氩气退火下金属钇层在HfO2介电层中扩散和金属接触相结合，提升了碳纳米管晶体管的n型传输性能。通过进一步更换低功函数Cr作为源极和漏极，获得了具有理想的开关比（105）、相对较低的SS（92mV/dec）和Vth（~0.38V）的n型CNTFET。并基于TOF-SIMs测试从微观层面分析了电子传导增强机制，这项工作提出了可控且易于大规模兼容的n型碳纳米管晶体管策略，在可靠的低功耗集成电路制造方面有巨大的应用前景。 文章介绍 Improvement of N-type carbon nanotube field effect transistor performance using the combination of yttrium diffusion layer in HfO2 dielectrics and metal contacts Zhenfei Hou（侯振非）, Gang Niu（牛刚）, Jie Li（李洁） and Shengli Wu（吴胜利） 通讯作者： 吴胜利，西安交通大学电子与信息学部、电子科学与工程学院电子物理与器件教育部重点实验室 牛刚，西安交通大学电子与信息学部、电子科学与工程学院电子材料研究实验室、机械制造系统工程国家重点实验室   研究背景： 碳纳米管网络薄膜易于制备且可实现晶圆级制造得到广泛关注。基于碳纳米管薄膜的p型和n型晶体管对于获得低功耗互补金属氧化物半导体（CMOS）电路至关重要。然而，实现高质量、可扩展的n型CNTFET仍然是一个挑战。尽管已经研究了几种实现n型CNTFET的方法。包括接触优化以实现n型CNTFET，使用富电子有机物等作为电子供体和具有固定正电荷的氮化物（SiNx，AlN薄膜）的电荷转移等掺杂策略实现电子掺杂从而得到n型CNTFET。特别是栅极电介质在提高器件性能、满足高速低功耗应用方面起着至关重要的作用。采用HfO2电介质和延伸掺杂的顶栅结构是实现优异n型导电的有效方法。深入研究介电层和接触特性对于开发高性能具有延伸掺杂的顶栅 n 型 CNTFET 具有重要意义。   研究内容：   图1 器件结构及TOF-SIMS测试结果   为了验证沿介电层表面元素在垂直方向的微观变化，我们对退火前和退火后的Y3器件进行了 TOF-SIMs 分析，有力证明钇层在氩气退火过程中发生了扩散现象。测试结果如图1。退火后，揭示了钇层向 HfO2和介电层亚表面之间的相互扩散。SIMs 剖面表明（i）Y 扩散到退火的 HfO2中；（ii）Y 穿过晶体HfO2（氩气退火）扩散到中间界面层，对HfO2化学计量或晶体结构仅产生轻微影响。Y扩散到HfO2中后产生氧空位，从而对沟道区域进行静电掺杂，导致电子导电性增强。   图2...

Journal of Optics期刊推出“青年领军人”（Emerging Leaders）特刊，是Journal of Physics系列期刊创刊50周年庆祝活动的一部分。“青年领军人”旨在表彰各研究领域的新一代学术领军人物。他们需在2014年或之后完成博士学位（博士毕业10年内，不包括职业中断）。该特刊收录由期刊编辑委员会提名和自我提名的早期职业生涯研究人员的研究文章。本特刊汇集了职业生涯早期的部分杰出研究人员的研究成果。此外，本特刊还收录了由编辑委员会提名的研究人员的特邀文章。 本特刊文章符合以下要求： 论文必须是原创研究文章，且不得重复已发表的研究； 不接受综述文章； 研究需在所属领域取得重要进展或影响，并展现高水平的技术与科学严谨性。   2024年获奖者：Kirill Koshelev和Valeria Rodríguez-Fajardo 我们很高兴代表主编 Andrew Forbes宣布，2024年 Emerging Leaders 奖的获奖者为Kirill Koshelev（澳大利亚国立大学）和 Valeria Rodríguez-Fajardo（哥伦比亚国立大学）。 我们由衷感谢所有投稿的研究人员！2024年的“青年领军人”特刊汇聚了这一代杰出研究人员的卓越工作，展现了他们在各自领域的深厚实力。作为期刊，我们始终致力于支持早期职业生涯研究人员，并鼓励读者浏览完整文章合集。   以下是他们的获奖感言： “I am exultant about receiving this award, particularly because I am proud of this work and the potential of the proposed technique. Hopefully OCAM will become a known acronym...

特刊详情 客座编辑 邓磊副教授，清华大学 邹卓教授，复旦大学 Anders Lansner教授, 瑞典皇家理工学院 Ahmed Hemani教授, 瑞典皇家理工学院 Emre Neftci教授, 德国于利希研究中心 郭浩教授，太原理工大学 吴郁杰研究助理教授，香港理工大学   主题范围 神经形态计算是一种受神经科学启发的计算模式，近年来取得了快速发展。神经形态计算技术范围涉及广泛，包括计算模型、基准、硬件、软件和应用。虽然科学家们在上述各项技术上都做了大量研究，但神经形态计算的可持续生态系统仍有待构建。在这样一个生态系统中，每项技术的突破都应推动其他技术的发展，从而实现迭代进步，并成为领先的计算模型之一。我们征集将神经形态计算模型、硬件和软件相结合以扩展优势应用的论文。此外，我们也欢迎有关单项神经形态计算技术的投稿。   本特刊征集有关推进神经形态计算可持续生态系统建设的综述和原创作品。包括但不限于以下主题： 模型：受计算神经科学和智能任务潜在应用启发的模型和算法。 基准：用于对先进神经形态计算模型进行基准测试的任务和数据集。 硬件：用于高效芯片架构和计算平台的神经形态硬件设计。 软件：在 GPU 或 ASIC 上进行计算优化的神经形态软件设计。 应用：涉及模型、硬件和软件的神经形态计算技术的新应用。 我们非常鼓励能够展示神经形态计算与主流人工智能技术相比具有优势的投稿。 投稿流程 特刊文章与NCE期刊常规文章遵循相同的审稿流程和内容标准，并采用同样的投稿模式。 有关准备文章及投稿的详细信息，可以参阅IOPscience页面的作者指南。 作者可登入期刊主页进行在线投稿，先选择“文章类型”，然后在“选择特刊”的下拉框中选择“Focus issue on Neuromorphic Computing Ecosystem”。 投稿截止日期：2025年8月31日。 期刊介绍 Neuromorphic Computing and Engineering 2023年影响因子：5.8  Citescore: 5.9 Neuromorphic Computing and Engineering（NCE）是一本涵盖多个学科领域、采用开放获取（OA）形式出版的期刊。NCE期刊将神经形态系统的硬件和计算方面结合在一起，读者群覆盖工程、材料科学、物理、化学、生物学、神经科学和计算机科学等领域，跨越学术界和产业界的各个群体。在NCE期刊上发表的研究需针对神经形态系统和人工神经网络领域做出及时而重要的贡献。

我们汇总了Environmental Research: Ecology和Environmental Research: Health期刊的亮点文章，这些文章体现了期刊的高质量和创新性。感谢所有作者和审稿人一直以来对Environmental Research: Ecology和Environmental Research: Health期刊的支持，希望您喜欢阅读这个文章合集。 亮点文章 Environmental Research: Ecology Fine-scale landscape characteristics, vegetation composition, and snowmelt timing control phenological heterogeneity across low-Arctic tundra landscapes in Western Alaska Dedi Yang, Wouter Hantson, Daniel J Hayes, Jin Wu and Shawn P Serbin   The Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework needs headline indicators that can actually monitor forest integrity Rajeev...

The widespread destruction incurred by midlatitude storms every year makes it an imperative to study how storms change with climate. The impact of climate change on midlatitude windstorms, however, is hard to evaluate due to the small signals in variables such as wind speed, as well as the high resolutions required to represent the dynamic...

Imaging plays a vital role in enabling the visualization and analysis of objects and phenomena across various scientific disciplines and industrial sectors, spanning a wide range of length and time scales. This roadmap presents a critical overview of 13 industrial imaging techniques, which are organized into three thematic categories according to their applicability to either...

IOP出版社每月从年度重点期刊中精选两个主题的研究文章供大家阅读，本月的主题为Low-dimensional Materials和Brain Computer Interface。这些文章体现了IOP期刊的高质量和创新性，并呈现了一些受关注的研究工作。欢迎大家阅读下载！ 您可以扫描下方二维码，查看IOP出版社材料领域和生物医学工程领域的最新资讯；还可以点击此处链接，订阅该领域的最新研究进展以及相关期刊的最新信息。 材料： 生物医学工程： 精选文章 Low-dimensional Materials Nanotechnology Spin-charge interconversion of two-dimensional electron gases at oxide interfaces Dongyao Zheng, Hui Zhang, Fengxia Hu, Baogen Shen, Jirong Sun and Weisheng Zhao   Carbyne as a promising material for E-nose applications with machine learning Alexey Kucherik, Ashok Kumar, Abramov Andrey, Samyshkin Vlad, Osipov Anton, Bordanov Ilya, Sergey Shchanikov and Mahesh Kumar   Two-dimensional material assisted-growth strategy: new insights...

JPhys Photonics期刊汇聚了光子学领域最优秀的早期职业生涯研究人员，并将其杰出成果收录于“青年领军人”（Emerging Leaders）年度精选特刊中。该特刊将展示光子学领域中一些最令人兴奋的最新研究成果。“青年领军人”指的是在各自领域中处于顶尖水平的研究人员，他们需在2014年或之后完成博士学位（博士毕业10年内，不包括职业中断）。该特刊收录由期刊编辑委员会提名和自我推荐的早期职业生涯研究人员的研究文章。 每年特刊中最佳文章的作者将被授予“JPhys Photonics早期职业生涯研究人员奖”（JPhys Photonics Early Career Award），以表彰其杰出贡献。   2024年获奖者：Vincent Wanie和杨怡豪 2024年“青年领军人”的候选名单令人印象深刻，编辑委员会在评选最佳文章时面临艰难抉择。最终，有两位候选人获得了相同的选票。因此，我们非常高兴地宣布2024年“青年领军人”由Vincent Wanie（德国同步辐射电子加速器中心）和杨怡豪（中国浙江大学）共同获得！我们向两位获奖者及所有入选本年度杰出特刊的研究人员表示热烈祝贺！ 期刊编辑委员会认为Vincent Wanie博士的研究“真正变革了飞秒紫外光谱领域的研究，具有重要意义”，并认可了他在文章发表中展现出的领导力以及其研究成果的影响力。 杨怡豪博士的获奖则是因为他在该领域的卓越研究记录，“始终为高质量研究和重要进展做出贡献”。他提交的文章展现了高度的科学严谨性和原创性，回答了研究的重要问题，并具有显著影响未来研究方向的潜力。编辑委员会特别表彰了他在芯片上拓扑相位调控方面的开创性工作，并确信他将在太赫兹科学与技术领域拥有光明的职业前景。   以下是他们的获奖感言： “2024年青年领军人特刊展示了光子学领域的精彩研究，充分反映了该领域目前的创新和活力。我很荣幸获得JPhys Photonics早期职业生涯研究人员奖，并为我们的成果在产生和应用几飞秒紫外光脉冲方面获得认可而感到激动。这些成果为飞秒科学开辟了新天地。我感谢整个团队，是他们的努力成就了这一切。” ——Vincent Wanie “获得JPhys Photonics早期职业生涯研究人员奖是我职业生涯中的重要里程碑。我非常感谢编辑委员会的认可和支持。这一奖项不仅肯定了我们的研究，也激励我们继续在拓扑光子学和太赫兹技术领域拓展研究边界。我对未来充满期待，并相信我们的研究将对该领域产生深远的影响。” ——杨怡豪   我们同时也非常感谢其他候选人对JPhys Photonics期刊的支持！>>点击此处链接，查看2024年JPhys Photonics期刊“青年领军人”特刊文章。 作者及文章介绍 Vincent Wanie Vincent Wanie obtained a PhD in Energy and Materials Sciences from the Institut National de la Recherche Scientifique (INRS, Université du Québec, Canada)...

特刊详情 客座编辑 王春阳，中国海洋大学 刘成昆，澳门科技大学 赵鲁涛，北京理工大学 Roberto Cardinale，英国伦敦大学学院   主题范围 In recent years, sustainable development has become a priority for both businesses and academia. While environmental, social, and governance (ESG) factors have long influenced corporate practices, pressing issues like climate change, public health crises, and social challenges are now intensifying the strategic importance of sustainability. Business...

本篇研究来自上海区域气候中心、中国气象局上海城市应对气候变化重点实验室梁萍课题组。本研究聚焦太平洋海温对BSISO相关联的中国东部夏季降水季节内异常的调制影响展开研究。 文章介绍 Boreal summer intraseasonal oscillation-related precipitation in eastern China modulated by Pacific sea surface temperature Liyuan Weng（翁理渊）, Ping Liang（梁萍） and Yanluan Lin（林岩銮） 通讯作者： 梁萍，上海区域气候中心、中国气象局上海城市应对气候变化重点实验室   研究背景： 北半球夏季季节内振荡（BSISO）是次季节至季节可预报性的关键来源，当 BSISO 对流位于印度洋上空时，会显著增加中国东部的降水。虽然海表温度可调节 BSISO 的强度与传播，但海表温度如何进一步调节与BSISO相关联的中国东部降水异常尚不清楚，这是影响中国东部夏季降水次季节预测的一个重要问题。   研究内容： 本文聚焦太平洋海温对BSISO相关联的中国东部夏季降水季节内异常的调制影响展开研究。研究发现，BSISO增强的中国东部雨带呈现年际尺度上的纬向移动（图1）。这种年际移动与前期2-4月的太平洋经向模态（PMM）密切相关（图2）。分析二者的关联机制（图3）表明，在PMM正位相期间，北太平洋上空形成高层反气旋性异常环流，增强了由BSISO触发的罗斯贝波列，致使影响中国东部的西风急流向南移动，西风急流南侧的上升运动也随之南移；同时，作为对东太平洋暖海温异常的Gill响应，西北太平洋低层形成气旋性异常环流，削弱了西北太平洋副热带高压和热带太平洋的东风背景场，阻碍了BSISO 的东传，促使中国东部水汽辐合向南移动。上述动力和水汽条件有利于与BSISO相关的中国东部降水异常雨带向南移动。在PMM负位相时，情况则相反，有利于BSISO关联的中国东部降水异常雨带向南移动。上述结果可为中国东部夏季次季节雨带位置的预测提供有益参考。   图 1.（a）北半球夏季季节内振荡（BSISO）2-4 位相（湿期）下的季节内降水异常分布；（b）1981-2023年BSISO关联的季节内异常雨带纬向位置。     图 2.（a）2-4月海温异常与当年夏季BSISO湿位相下的季节内异常雨带的纬度位置的相关系数。（b）2-4月太平洋经向模态（PMM）指数与 BSISO 关联的季节内异常雨带纬度位置的线性回归（右上角为拟合系数R²）。     图 3. 夏季BSISO湿位相关联的季节内异常雨带偏南年（a, c）和偏北年（b, d）沿105°-122.5°E平均的经向-垂直运动异常（矢量）、纬向风（等值线）和纬向风异常（阴影）以及200hPa的位势高度异常（阴影）和波活动通量（矢量）。 期刊介绍 Environmental Research: Climate...

Journal of Physics D: Applied Physics (JPhysD)期刊发表应用物理各领域的前沿研究和综述。近日，我们采访了JPhysD期刊编委之一，来自北京科技大学的王荣明教授，让我们一起来看看他对期刊以及领域发展的见解吧。 访谈详情 1. 您为什么选择从事相关的领域研究？ 我选择从事这一领域的研究，源自对科学的热爱与对技术进步的敏锐洞察。1987年考入北京大学物理学系后，我深受凝聚态物理的吸引，特别是在稀磁半导体的磁光效应研究方面。90年代，国家提出“材料、信息、能源”三大方向的战略，我便开始关注航空材料的微结构与构效关系。进入新世纪，随着纳米科技的飞速发展，我将先进材料表征技术与纳米科技相结合，致力于材料的设计、调控、表征及性能研究，力图在纳米材料领域开辟新天地。近年来，原位电子显微学的发展推动了原子级制造与表征的热潮。我目前的研究方向包括纳米结构的原子级制造与物性调控、晶体成核与生长过程的原位精确表征、创新功能纳米材料的设计与制备、以及高性能纳米光电器件的开发与应用探索。   2. 您目前从事的研究工作有哪些？ 我致力于过渡金属及其化合物纳米材料等先进功能材料的界面精细结构设计、调控、表征及性能研究。提出了定量电子显微学方法，用于精确表征晶体界面结构和晶格应变，创新性地建立了原子分辨的原位动态表征技术。这些研究推动了新型功能材料在原子尺度上的精确制造及性能调控，为功能材料的设计和应用开辟了新的视角。   3. 您认为五年后该领域的研究重点将会是什么？ 五年后，随着技术的持续进步和学科交叉的深入，我认为该领域的研究重点将主要集中在以下几个方面： (1)原子级精准制造与表征技术的进一步发展：随着原子级精度的原位表征和制造技术的突破，如何实现更高精度的纳米结构调控，将成为核心课题。尤其是界面和表面结构的调控，仍然是决定材料性能的关键因素。 (2)量子材料与量子效应的探索：量子点、拓扑材料、二维材料等在量子信息、量子计算和高效能源转换中的应用将是研究的重要方向。如何在原子级别调控这些材料的电子结构、光电性能及其相互作用，将是未来五年技术进步的一个重要领域。 (3)多功能复合材料与集成器件：材料的多功能化和集成化是未来的趋势。研究如何在一个单一材料体系中同时具备光、电、磁等多种功能，并将其集成到高性能器件中，能够推动更广泛的应用，如智能传感器、能源存储与转换设备等。 (4)人工智能与大数据在材料设计中的应用：借助AI算法和高通量计算技术，材料设计将更加智能化。未来五年，基于机器学习的材料发现和性能预测将成为重要研究方向，可以大大加速新材料的开发过程，尤其是在量子材料、能源材料等领域。 (5)环境友好型和可持续材料：随着环保意识的提高和资源可持续性需求的增长，开发无害、可降解、低能耗的先进材料，尤其是在电子产品、能源设备中的应用，将成为重要研究内容。环境友好的纳米材料及其应用将是未来的研究重点之一。 这些方向不仅涉及基础研究，还将与产业需求密切结合，推动新一代功能材料及器件的应用，进而加速能源、环境、信息等领域的技术进步。   4. 是什么吸引您加入Journal of Physics D: Applied Physics期刊编委团队? 加入Journal of Applied Physics D: Applied Physics期刊编委团队对我来说具有重要的学术吸引力，主要来自以下几个方面： (1)深度参与应用物理领域的学术发展：该期刊是应用物理领域的顶尖期刊之一，涵盖了广泛的研究方向，如材料科学、纳米技术、量子物理、光电器件等。作为编委成员，我可以深入参与到这些前沿领域的学术研究、论文筛选和审稿过程中，直接影响领域内的重要研究成果的传播和学术方向的引导。 (2)与国际领先学者的合作与互动：加入编委团队能够与全球顶尖的学者和研究机构保持紧密联系。通过审稿和编辑工作，我可以与许多领先的科学家和工程师进行深入的学术交流，这不仅能拓宽我的科研视野，还能为我的研究方向提供宝贵的启示。 (3)推动跨学科合作与创新：该期刊强调跨学科的研究，特别是物理学与其他领域的融合应用（如材料科学、电子工程、光学等）。通过加入编委，我能够更好地促进这些学科间的互动，推动多学科交叉的创新性研究。这与我的研究兴趣高度契合，尤其是在纳米材料、光电器件等领域。 (4)提升学术影响力与声誉：作为Journal of Applied Physics D: Applied Physics期刊的编委成员，我可以参与期刊的学术规划与发展，提升自己在学术界的影响力。这不仅有助于提升我的学术声誉，还能帮助我建立更广泛的学术网络，促进与其他学者和研究机构的合作。 (5)贡献于学术社区与培养未来的研究人才：期刊编委的角色不仅仅是审稿，还涉及到推动科研领域健康发展、提高学术出版质量的责任。通过参与期刊的决策和编辑工作，我能够为学术界的发展贡献力量，支持并帮助年轻学者和研究人员展示他们的成果，推动学术界的创新与繁荣。 综上所述，加入Journal of Applied Physics D:...

本篇研究来自西安电子科技大学张辉和Ajit Khosla课题组。本文研究了单斜相MoO2纳米颗粒均匀包裹在NCNT表面上的独特特征。MoO2/NCNT纳米复合材料结合了MoO2固有的高理论容量和NCNT的良好循环性能的协同效应，在无粘合剂负极中增强了锂存储性能，实现了高性能和高可逆放电容量。DFT理论计算和实验结果表明，优异的电化学性能归因于锂离子扩散能量势垒的降低、结构坍塌减少和电荷转移动力学的显著增强。 文章介绍 Synergistic effect of molybdenum dioxide wrapped nitrogen doped carbon nanotubes in binder-free anodes for enhanced lithium storage properties Hui Zhang（张辉）, Zhi Tan（谭智）, Yuwei Xia（夏雨薇）, Chao Wang（王超）, Haili Pang（庞海丽）, Xiaoxia Bai（白晓霞）, Hao Liu（刘昊）, and Ajit Khosla   通讯作者： 张辉，西安电子科技大学 Ajit Khosla，西安电子科技大学   研究背景： 锂离子电池在电动汽车、便携式电子产品和智能电网中的广泛应用已经取得了显著进展，这有助于解决化石燃料过度使用造成的环境污染和能源危机问题。为了进一步满足日益增长的能源需求，现有锂电的能量密度、循环和倍率性能仍需进一步提高。石墨作为被广泛应用于锂电的商业化负极材料，具有诸多优点。据报道，商用石墨的最新实际比容量已高达365 mAh g−1，非常接近其理论比容量（372 mAh g–1），因此进一步提高变得越来越困难，阻碍了其在很多领域的潜在应用。因此，新型和下一代负极材料的探索引起了人们的极大关注，以满足锂电对高比容量和良好循环性能日益增长的需求。   研究内容： 二氧化钼因其高理论比容量和低成本的优势被视为最具吸引力的锂离子电池的潜在负极材料之一。然而，其在锂离子电池中的进一步应用很大程度上受到锂离子在MoO2晶格脱嵌过程中扩散动力学缓慢和锂化引起严重体积膨胀的影响。本文首次报道了一种简单的电沉积法制备三维MoO2/NCNTs纳米复合材料，纯的、单斜相MoO2纳米颗粒在NCNT表面的均匀生长。这种纳米复合材料结合了MoO2固有的高理论容量和NCNT良好循环性能的协同效应，作为概念验证，在用作锂离子电池中无粘合剂负极时表现出显著提高的可逆放电容量，以及优异的倍率性能，成为高性能锂离子电池的潜在负极材料。这是由MoO2/NCNT纳米复合材料的独特3D结构特征引起的。3D NCNTs的引入提供了电子传导途径，并减少了锂离子脱嵌过程中的体积膨胀。通过电化学阻抗谱和基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算，深入分析了MoO2/NCNT纳米复合材料中锂存储性能增强的深层原因。结果表明MoO2/NCNTs纳米复合材料晶格中锂离子扩散能垒显著降低，锂存储能力增强，锂离子脱嵌过程中锂化引起的体积膨胀和结构坍塌减少，电荷转移动力学得到显著改善。这种优异的性能使得MoO2/NCNT纳米复合材料有望成为高性能锂离子电池的无粘合剂负极。这项工作也为其他最先进的电池设计提供了重要的理论见解。 作者介绍...