Abstract Semiconductor quantum dots are promising candidates for preparing high-performance single photon sources. A basic requirement for this application is realizing the controlled growth of high-quality semiconductor quantum dots. Here, we report the growth of embedded GaAs 1− x Sb x quantum dots in GaAs nanowires by molecular-beam epitaxy. It is found that the size of the GaAs 1− x Sb x quantum dot can be well-defined by the GaAs nanowire. Energy dispersive spectroscopy analyses show that the antimony content x can be up to 0.36 by tuning the growth temperature. All GaAs 1− x Sb x quantum dots exhibit a pure zinc-blende phase. In addition, we have developed a new technology to grow GaAs passivation layers on the sidewalls of the GaAs 1− x Sb x quantum dots. Different from the traditional growth process of the passivation layer, GaAs passivation layers can be grown simultaneously with the growth of the embedded GaAs 1− x Sb x quantum dots. The spontaneous GaAs passivation layer shows a pure zinc-blende phase due to the strict epitaxial relationship between the quantum dot and the passivation layer. The successful fabrication of embedded high-quality GaAs 1− x Sb x quantum dots lays the foundation for the realization of GaAs 1− x Sb x -based single photon sources.

The insulating gas SF6 will decompose and generate a series of by-products under fault conditions, affecting the power equipment's stable operation. In this paper, the adsorption characteristics of the two-dimensional material GeSe and doped with transition metal(TM) on SF6 decomposition gases HF, CS2, and SO2F2, including adsorption energy, charge transfer, density of states, and differential charge density, are investigated based on the First-principles, and their potentials to be used as a gas-sensitive material for monitoring SF6 decomposition are analyzed based on theoretical response heights and recovery times. The results show that the doping of TM atoms enhances the adsorption capacity of GeSe materials for SF6 decomposition components, in which Co-GeSe materials can be used to monitor the production of CS2 gas molecules. In contrast, Mn-GeSe materials have a promising prospect as adsorbents for SO2F2.

With the extensive use of non-linear divices in the grid system and the increasing frequency of harmonics. Higher requirements for simulation calculations of large coil-type equipment such as dry-type air-core reactors. Conventional simulations in terms of packages and coil layers make it difficult to represent the effects of frequency rise between turns. This study establishes the establishes a finite element planar 2D symmetric structures wire-turn unit electromagnetic simulation calculation model. The results of the study show that the temperature profile of the reactor decreases gradually from top to bottom, and the surface temperature of the reactor does not exceed the standard requirements for 1.35 times the content and for the fundamental wave superimposed on the 3rd and 5th harmonics.

The paper takes a 110kV power transformer as the research object and obtains the permeability characteristics of the iron core under frequency variation through numerical calculation. Then, frequency-related parameters of transformer winding inductance were calculated by establishing a finite element model. A winding trapezoidal equivalent circuit model considering frequency variation characteristics is established using transformer winding double cakes as units, and the frequency response of the winding considering frequency variation characteristics is obtained through analysis and modeling. The results indicate that due to the influence of the eddy current effect, the transformer core undergoes a demagnetization effect. The anisotropy of the stacked iron core of the transformer gradually decreases with increasing frequency, and the winding inductance also decreases with increasing frequency. Under the action of broadband sine excitation signal in frequency response measurement, the winding inductance value decreases by 27.7%. Considering the influence of eddy current losses in transformer cores and the frequency variation characteristics of model parameters can improve the modeling accuracy of equivalent circuit models for windings to a certain extent.

Coalbed Methane (CBM) accounts for about 5% of China’s domestic gas supply, which has been regarded as one of the most promising energies for alleviating the energy supply–demand imbalance. Deep CBM reservoirs have the characteristics of low permeability, low porosity, and low water saturation, which easily experience reservoir damage during the drilling process, further affecting the gas productivity. Based on the analysis of coal mineral composition, pore structure distribution, and the surface micromorphology change in coal surface before and after hydration, a possible mechanism for CBM formation damage was revealed. It was found that the damage caused by drilling fluid intrusion can be divided into three stages: stripping, migration, and plugging. Based on the water-sensitive, acid-sensitive, and stress-sensitive evaluation tests, a novel anti-waterblocking agent with both wettability alteration and surface tension reduction was developed; then a reservoir protection drilling fluid for deep coal formation in Daning-Jixian block was constructed; then the reservoir protection performance of drilling fluid was evaluated. The results show that as the concentration of the anti-waterblocking agent FSS increases from 0% to 1%, the surface tension of the water phase is significantly reduced from 72.15 mN/m to 26.58 mN/m, while the maximum contact angle of water on the surface reaches 117°. This enhancement in wettability leads to an improvement in the permeability recovery rate from 56.6% to 80.0%, indicating a substantial reduction in waterblocking effects and better fluid mobility within the reservoir. These findings highlight the efficacy of FSS in mitigating formation damage and optimizing gas production in coalbed methane reservoirs. The drilling fluid has good wettability alteration, inhibition, and sealing performance, which is of great significance for protecting gas well productivity.

InSb nanowires (NWs) show an important application in topological quantum computing owing to their high electron mobility, strong spin–orbit interaction, and large g factor. Particularly, ultra-thin InSb NWs are expected to be used to solve the problem of multiple sub-band occupation for the detection of Majorana fermions. However, it is still difficult to epitaxially grow ultra-thin InSb NWs due to the surfactant effect of Sb. Here, we develop an in-plane self-assembled technique to grow catalyst-free ultra-thin InSb NWs on Ge(001) substrates by molecular-beam epitaxy. It is found that ultra-thin InSb NWs with a diameter as small as 17 nm can be obtained by this growth manner. More importantly, these NWs have aspect ratios of 40–100. We also find that the in-plane InSb NWs always grow along the [110] and [11¯0] directions, and they have the same {111} facets, which are caused by the lowest-surface energy of {111} crystal planes for NWs grown with a high Sb/In ratio. Detailed structural studies confirm that InSb NWs are high-quality zinc blende crystals, and there is a strict epitaxial relationship between the InSb NW and the Ge substrate. The in-plane InSb NWs have a similar Raman spectral linewidth compared with that of the single-crystal InSb substrate, further confirming their high crystal quality. Our work provides useful insights into the controlled growth of in-plane catalyst-free III–V NWs.

Abstract The detection of trace impurity gases in fluorinated gas (F‐gas) that are widely used in the industry offers a significant avenue for equipment status monitoring and mitigating unnecessary emissions. However, the formidable electron affinity (EA) and adsorption propensity of F‐gas molecules render the identification of trace impurities within a high‐concentration F‐gas atmosphere exceptionally challenging. Herein, the filtration‐sensing strategy is proposed to realize highly sensitive and selective Room Temperature (RT) sensing of trace gases in the F‐gas environment. Through the innovative construction of a bilayer structure, comprising Co 3 (HITP) 2 as the overlayer and SnO 2 nanofibers (NFs) as the sensing layer, remarkably sensitive detection of trace impurity gases under intense F‐gas interference conditions is achieved. The efficacy of the Co 3 (HITP) 2 overlayer is further corroborated through the incorporation of Pd‐SnO 2 and MoS 2 ‐SnO 2 sensors, concurrently facilitating targeted quantitative identification within a complex gas mixture environment. The underlying sensing mechanism is predominantly attributed to interatomic adsorption interactions and the modulation of gas diffusion by microporous structures. This work provides pioneering insights into trace impurity detection within high‐concentration F‐gas atmosphere while presenting a potentially viable solution for the operational maintenance of F‐gas‐based industrial equipment (F‐equipment) in industrial applications.