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导读

背景

光子学（photonics）是研究作为信息和能量载体的光子的行为及其应用的学科。光子学及其发展的相关技术即光子技术，具有丰富的内涵和广阔的应用前景。如果你使用智能手机、笔记本电脑、平板电脑，那么就有望从光子学的研究中获益。

创新

近日，美国特拉华大学电气与计算机工程系助理教授 Tingyi Gu 领导的一支团队正在开发光子器件方面的前沿技术，该技术可以使得器件之间以及使用者之间的通信速度更快。

最近，该研究小组设计出一种“硅-石墨烯”器件，它能以亚太赫兹的带宽，在一皮秒之内发射无线电波。这样不仅可携带更多信息，而且速度也更快。他们的研究近期发表在《美国化学会应用电子材料（ACS Applied Electronic Materials）》期刊上。

论文第一作者、研究生 Dun Mao 表示：“在这项研究中，我们仔细研究了用于未来光电子应用的集成石墨烯的硅光子器件的带宽限制。”

技术

硅是大自然产生的一种非常富足的材料，通常作为电子器件中的半导体使用。然而，研究人员们已经耗尽了仅由硅制成的半导体器件的潜能。这些设备受制于硅的载流子迁移率（电荷通过材料的速度）以及间接带隙（限制了释放和吸收光线的能力）。

现在，Gu 的团队将硅与一种具有更多有益特性的材料（二维材料石墨烯）相结合。二维材料以只有一层原子而得名。与硅相比，石墨烯具有更好的载流子迁移率以及直接带隙，使得电子传输得更快，并且电气和光学特性更好。通过将硅与石墨烯相结合，科学家们将可以继续利用已经在硅器件中使用的技术，硅与石墨烯的结合使运行速度变得更快。博士生 Thomas Kananen 表示：“通过研究材料的特性，我们能否比现在做更多的事情？这就是我们想要搞清楚的。”

为了将硅与石墨烯相结合，团队采用了一种他们正在开发的方法。一篇发表在《npj 2D Materials and Application》期刊上的论文描述了这种方法。团队将石墨烯放置到一个特殊的地方，即所谓的“p-i-n结”。它是材料之间的一种接口。通过将石墨烯放置在“p-i-n 结”上，团队以一种可以提升响应率和器件速度的方法优化了这个结构。

这个方法很健壮，而且便于其他研究人员采用。这一工艺产生在12英寸的超薄材料晶圆上，并利用了小于一毫米的元件。某些元件是在商业制造厂生产。其他的工作在特拉华大学的纳米制造设施进行，材料科学与工程系副教授 Matt Doty 是该设施的主任。

Doty 表示：“特拉华大学纳米制造设施（UNDF）是一个员工支持的工厂，它使用户可在7纳米的长度级别制造设备，约为人类发丝直径的万分之一。UNDF成立于2016年，为从光电子学到生物医学再到植物科学的一系列领域带来了新的研究方向。”

价值

硅与石墨烯结合之后，可作为光电探测器使用，可以感知光线，并制造电流，并且比现有方案的带宽更大和响应时间更少。所有这些研究意味着未来将带来更便宜、更快速的无线设备。博士后研究员、发表在《npj 2D Materials and Application》期刊上的论文第一作者 Tiantian Li 表示：“它可以使得网络更强、更好、更便宜。这是光子学的关键点。”

现在，团队正在思考拓展这种材料的应用途径。Gu 表示：“我们正在寻找更多的基于类似结构的元件。”

关键字

参考资料

【1】

【2】Dun Mao, Thomas Kananen, Tiantian Li, Anishkumar Soman, Jeffrey Sinsky, Nicholas Petrone, James Hone, Po Dong, Tingyi Gu. Bandwidth Limitation of Directly Contacted Graphene–Silicon Optoelectronics. ACS Applied Electronic Materials, 2019; 1 (2): 172 DOI: 10.1021/acsaelm.8b00015

材料期刊排名

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22、 Powder metallurgy 粉末冶金学

天津医科大学一课题组40多篇SCI论文涉嫌图片重复使用问题

根据网友Elisabeth M Bik提供的论文图片分析情况， 天津医科大学天津生命科学研究中心Hua Tang 课题组40多篇SCI论文涉嫌图片重复使用问题 ，大部分论文由国自然基金资助。具体情况如下：

No、1

论文题目：

Downregulation of TNFRSF19 and RAB43 by a novel miRNA, miR-HCC3, promotes proliferation and epithelial–mesenchymal transition in hepatocellular carcinoma cells

论文作者: LiMing Guo, Rui Gao, JianChen Gan, YaNan Zhu, JunYi Ma, Ping Lv, Yi Zhang, ShengPing Li,  Hua Tang

出版期刊及年份： Biochemical and Biophysical Research Communications（2020）

涉嫌图片重复使用情况：

参考链接：

No、2

论文题目： TCDD-induced antagonism of MEHP-mediated migration and invasion partly involves aryl hydrocarbon receptor in MCF7 breast cancer cells

论文作者: Anqi Shan, Ling Leng, Jing Li, Xiu-mei Luo, Ya-jiao Fan, Qiaoyun Yang, Qun-hui Xie, Yang-sheng Chen, Chun-sheng Ni, Li-ming Guo,  Hua Tang , Xi Chen, Nai-jun Tang

出版期刊及年份：Journal of Hazardous Materials (2020)

涉嫌图片重复使用情况：

参考链接：

No、3

论文题目： miR-30a reverses TGF-β2-induced migration and EMT in posterior capsular opacification by targeting Smad2

论文作者:  Hua Li, Hui Song, Xiaoyong Yuan, Jun Li,  Hua Tang

出版期刊及年份： Molecular Biology Reports（2019）

涉嫌图片重复使用情况：

参考链接：

No、4

论文题目： HBV-encoded miR-2 functions as an oncogene by downregulating TRIM35 but upregulating RAN in liver cancer cells

论文作者:  Lili Yao , Yadi Zhou , Zhenhua Sui , Yanling Zhang , Yankun Liu , Hong Xie , Huijie Gao , Hongxia Fan , Yi Zhang , Min Liu , Shengping Li ,  Hua Tang

出版期刊及年份： EBioMedicine (2019)

涉嫌图片重复使用情况：

参考链接：

No、5

论文题目： miR-639 Expression Is Silenced by DNMT3A-Mediated Hypermethylation and Functions as a Tumor Suppressor in Liver Cancer Cells

论文作者:  Jing Xiao, Yankun Liu, Fuxia Wu, Ruiyan Liu, Yongli Xie, Qian Yang, Yufeng Li, Min Liu, Shengping Li,  Hua Tang

出版期刊及年份： Molecular Therapy (2019)

涉嫌图片重复使用情况：

参考链接：

No、6

论文题目： GRSF1-mediated MIR-G-1 promotes malignant behavior and nuclear autophagy by directly upregulating TMED5 and LMNB1 in cervical cancer cells

论文作者:  Zhen Yang, Qi Sun, Junfei Guo, Shixing Wang, Ge Song, Weiying Liu, Min Liu &  Hua Tang

出版期刊及年份： Autophagy （2019）

涉嫌图片重复使用情况：

参考链接：

No、7

论文题目： INPP1 up‐regulation by miR‐27a contributes to the growth, migration and invasion of human cervical cancer

论文作者:  Pu Li, Qiaoge Zhang,  Hua Tang

出版期刊及年份：J Cell Mol Med（2019）

涉嫌图片重复使用情况：

参考链接：

No、8

论文题目： MiR-HCC2 Up-regulates BAMBI and ELMO1 Expression to Facilitate the Proliferation and EMT of Hepatocellular Carcinoma Cells

论文作者:  Jianying Yi, Yajie Fan, Le Zhang, Hong Wang, Ting Mu, Hong Xie, Huijie Gao, Min Liu, Shengping Li,  Hua Tang

出版期刊及年份：Journal of Cancer （2019）

涉嫌图片重复使用情况：

参考链接：

由于版面问题，本文仅列举了2020年和2019年出版的论文，其实远远不止这个数，一共有40多篇，具体情况可以查看这个链接：

npj: 高居里温度2D铁磁材料的快速筛选—高通量计算的威力

作为纳米技术研究的新领域，二维（2D）铁磁（FM）材料在自旋电子学、传感器、存储技术等工程领域有巨大的应用潜力。目前已经有大量的二维铁磁材料被计算预测，包括一些通用的二维材料数据库，包含数百到数千个条目。然而，这些数据库都没有包含与实际应用相关的2D铁磁材料的最关键参数：转变温度或居里点（TC ）。这是因为TCIS的计算确定是一个非常复杂的过程，它涉及到基于人工启发的基态和低能自旋组态搜索。

来自印度科学院（IISc）电子系统工程系纳米器件研究实验室Arnab Kabiraj团队开发了一个程序，该程序执行基于第一原理的计算，然后进行基于海森堡模型的蒙特卡罗模拟，以从任何磁性二维材料晶体结构准确预测居里点。基于此代码的程序能够以高通量的方式执行计算，使用此代码能够从合适的数据库确定材料的居里点。令人惊讶的是，786种材料中有47%被归为FM，成功地测定了157种材料的TC 等磁性能。对于一些材料，预测结果与实验测量的TC 非常接近，验证了高通量方法的准确性。为了更快地发现高TC材料，进一步开发了使用这157个数据点的机器学习（ML）流水线。使用这个ML模型，可以从文献和其他数据库中识别出一些高居里温度的2DFM材料。本方法采用的信息学在准确性和效率之间达到了最佳平衡，提供了前所未有的机会来比较大量具有不同结构的材料的磁性，这可能会导致对二维磁性的许多新的见解。本研究证明了机器学习模型可以非常精确地捕捉与温度有关的自旋翻转的复杂过程。因此，可以大大提升计算材料的效率，并以促进二维磁性的快速筛选和实际应用。

该文近期发表于npj Computational Materials 6 : 35 (2020)，英文标题与摘要如下，点击可以自由获取论文PDF。

High-throughput discovery of high Curie point two-dimensional ferromagnetic materials

Arnab Kabiraj, Mayank Kumar and Santanu Mahapatra

Databases for two-dimensional materials host numerous ferromagnetic materials without the vital information of Curie temperature since its calculation involves a manually intensive complex process. In this work, we develop a fully automated, hardwareaccelerated, dynamic-translation based computer code, which performsfirst principles-based computations followed by Heisenberg model-based Monte Carlo simulations to estimate the Curie temperature from the crystal structure. We employ this code to conduct a high-throughput scan of 786 materials from a database to discover 26 materials with a Curie point beyond 400 K. For rapid data mining, we further use these results to develop an end-to-end machine learning model with generalized chemical features through an exhaustive search of the model space as well as the hyperparameters. We discover a few more high Curie point materials from different sources using this data-driven model. Such material informatics, which agrees well with recent experiments, is expected to foster practical applications of two-dimensional magnetism.