ERC资助原子操控单分子器件前沿研究

摘要 本文提出一种新型自旋电流滤波器，由单分子磁体（SMM）耦合两个正常金属电极组成。研究表明，该隧道结可产生高度自旋极化电流，其自旋极化可通过施加于 SMM 的磁场和栅极电压切换。SMM 隧道结中的自旋切换源于通过 SMM 最低未占据分子轨道（LUMO）的自旋选择性单电子共振隧穿。即使无外部磁场，电子电流谱仍保持自旋极化，有助于判断分子自旋态是否达到基态双重态 |±S⟩。该器件可用现有技术实现，在自旋电子学和量子信息领域具有潜在应用价值。 引言 随着材料科学发展，纳米分子电子器件因在纳米器件和自旋电子学中潜在应用而被广泛研究 [1-3]。因尺寸小、功耗低，基于单分子的基础器件已被演示，包括

摘要 与传统肿瘤治疗策略相比，水凝胶作为药物储存系统可实现按需药物释放和深层组织穿透能力。它还表现出极佳的肿瘤部位滞留，增强肿瘤治疗的渗透和滞留效应。这可显著克服药物耐药性和严重副作用。无机/有机复合水凝胶因其协同效应增强对各类肿瘤治疗效果而受广泛关注。原位注射水凝胶可将药物安全限制在病灶部位无泄漏，保证更好生物安全性。此外，水凝胶具有互连大孔隙，为营养物质运输、细胞活动和细胞间相互作用提供足够空间。热疗因微创性和高选择性是肿瘤治疗有效策略。因部位温度可精确控制，避免破坏人体免疫系统和消融正常细胞风险，热疗展现显著疗效。然而，当细胞温度达约43°C时导致长期细胞失活。基于这些优势，具有自适应功

摘要 基于摩擦电效应的能量收集装置因其比其他纳米发电机更高的输出性能而备受关注，已应用于各种可穿戴设备。根据工作机制，摩擦电性能主要与摩擦电材料表面电荷密度成正比。通过改性表面官能团和介电成分等方法增强表面电荷密度，可提升摩擦电性能。值得注意的是，调节摩擦电材料介电性能可显著增加表面电荷密度，因为表面电荷与材料相对介电常数成正比。相对介电常数可通过介电极化修改，包括电子极化、振动（原子）极化、取向（偶极子）极化、离子极化和界面极化。因此，此类极化是提高介电常数进而改善摩擦电性能的关键因素。本综述总结了通过增强介电极化改善摩擦电性能的最新见解。 引言 压电、热释电和摩擦电装置作为从水、风、光、

摘要 作为代表性宽禁带半导体材料，氮化镓（GaN）凭借高电子迁移率、高电子饱和速度、高临界电场等优异性能备受关注。垂直GaN器件被视为功率电子应用最有前景的候选者之一，具备高耐压、大电流、高击穿电压特性。其中，垂直GaN基PN结二极管（PND）研究深入，在高质量外延与器件结构设计基础上性能大幅提升。但器件外延质量仍需改进。电性能方面，器件边缘电场拥挤效应导致过早击穿，限制GaN材料优势发挥，目前通过边缘终结技术缓解。本综述重点阐述材料外延生长与边缘终结技术进展，探讨GaN与碳化硅（SiC）在材料与器件层面的差异与潜在优势，对比GaN肖特基势垒二极管（SBD）与PND的机制与特性，分析垂直器件相