金属电极

研究人员开发了一种不含金属的果冻状材料，它像生物组织一样柔软而坚韧，同时可以像传统金属一样导电。图片来源：美国麻省理工学院据最新一期《自然材料》杂志报道，美国麻省理工学院领导的国际团队开发出一种不含金属的、类似果冻的材料，它像生物组织一样柔软和坚韧，同时可像传统金属一样导电。这种材料可制成打印墨水，有朝一日或成为功能性凝胶基电极，且具有生物组织的外观和手感。研究人员表示，胶状电极有可能取代金属来刺激神经，并与心脏、大脑和身体其他器官连接。研究人员希望导电聚合物和水凝胶的结合将产生一种灵活的、生物相容的和导电的凝胶。但到目前为止制造的材料要么太脆弱，要么电气性能很差。为了分别保持导电聚合物和水凝胶的电气和机械强度，这两种成分应该以一种略有排斥的方式混合，这种状态被称为相分离。在这种略微分离的状态下，每种成分都可将各自的聚合物连接起来，形成细长的微观链，同时也可以作为一个整体混合。研究人员将其称为具有电气和机械性能的“意大利面”。其中“电气意大利面”是一种导电聚合物，可通过材料传递电流；而“机械意大利面”就是水凝胶，可传递机械力，而且由于它也是连续的，所以很坚韧有弹性。研究人员调整了配方，将“意大利面”煮成墨水，通过3D打印机输入，并打印到纯水凝胶薄膜上，图案类似于传统的金属电极。研究人员将打印的果冻状电极植入大鼠的心脏、坐骨神经和脊髓。在动物身上测试了长达两个月后这些设备始终保持稳定，几乎没有导致周围组织产生炎症或疤痕。电极还能够将来自心脏的电脉冲传递给外部监测器，并将微小脉冲传递到坐骨神经和脊髓，进而刺激相关肌肉和四肢的运动。研究人员设想，未来这种新材料能应用于心脏手术患者的恢复，可用作器官和长期植入物（包括起搏器和深部脑刺激器）之间的软电子接口。

p style="text-indent: 2em "日本筑波大学的研究人员研制出一种石墨烯电极，能在酸性条件下产生氢气。在绿色经济中，电解水产生氢气对于储能至关重要。然而，主要的障碍之一是贵金属电极的成本太高。廉价的金属电极在驱动析氢反应（HER）中起着很好的作用，但主要是在碱性条件下，反应是弱电性的。更有效的酸相反应需要贵金属例如铂。但问题是，酸性电解液具有腐蚀性，会侵蚀核心金属。/pp style="text-indent: 2em "研究人员发现多孔石墨烯可以解决这个问题。他们使用氮掺杂石墨烯片来封装镍-钼（NiMo）电极合金，石墨烯含有大量纳米级的孔。研究人员表明，在酸性条件下的HER中多孔石墨烯明显优于无孔石墨烯。石墨烯在HER电极中的使用并不新鲜，这种柔性导电碳片是包裹核心金属的理想材料，不过石墨烯虽然能保护金属免受腐蚀，同时也抑制了它的化学活性。在筑波大学的研究中石墨烯的孔以两种方式促进反应，与此同时完整的石墨烯可以保护金属。/pp style="text-indent: 2em "“我们通过用纳米二氧化硅修饰NiMo表面的方法创造了孔，”研究者之一的筑波大学胡凯龙博士解释说。“当我们沉积石墨烯层时，在纳米颗粒的位置留下了空白，就像浮雕艺术品。事实上，这些孔不仅仅是缝隙，而是“条纹”（fringes）。从技术上讲，这些条纹是结构缺陷，但它们可以促进电极的化学反应。/pp style="text-indent: 2em "研究小组解释说，与普通的石墨烯相比，条纹更亲水。可以吸引在酸溶液中的水合氢（H3O+），H3O+在两种HER机制之一中起着至关重要的作用。这些条纹在吸附单个氢原子方面也很好，也为其他重要的HER过程提供了表面积。结果表明与这种电极与常规电极产生H2的效果一样。同时石墨烯的非多孔部分延缓了金属催化剂在酸中的溶解。“这是氢析出电极的一个多用途的新概念，”筑波大学的副教授Yoshikazu Ito说，他是这项研究的主要作者。“我们的目标是最小化反应所需的过电位，因此不限于一种特定的催化剂。我们通过优化孔的大小和数量来调整我们的多孔石墨烯层，特别是对NiMo。令人惊讶的是，尽管有很多孔，催化剂在酸性条件下仍然能保持稳定。在未来，很多金属都可以定制多孔石墨烯，推动氢生产的全面应用。/p

据美国物理学家组织网近日报道，澳大利亚科学家在最新一期的《物理评论快报》杂志上报告称，他们研制出一种属性与玻璃类似的新型金属化合物，并用其替代塑料与碳纳米管结合制成新的场发射电极。该场发射电极能制造出稳定的电子束，有望用在消费电子和电子显微镜等领域。　　以前，科学家们主要通过将碳纳米管和其他纳米材料内嵌于塑料中来制造场发射电极。这些场发射电极尽管种类繁多且容易制造，拥有很大应用潜力，但其瑕疵也很多，比如，塑料的导电能力太弱 塑料的热稳定性很低，无法对抗长时间操作产生的大量热量。　　现在，澳大利亚莫纳什大学的科研团队和澳大利亚联邦科学与工业研究组织下属的过程科学和工程研究院的科学家携手，研发出了一种新的应用潜力很大且容易制造的材料——非晶块金属玻璃(ABM)，并用其代替塑料制造出场发射电极。当这些非晶块金属玻璃合金冷却时会形成非晶材料，让它们的一举一动更像玻璃。　　这种非晶块金属玻璃合金由镁、铜和稀土族元素钆制造而成，拥有很多塑料特有的特性 可顺应很多形状、大批量地制造并能作为碳纳米管的有效基体。除了具有优良的导电性之外，这种金属玻璃也拥有非常稳定的热性，这意味着，即使经受高温，它也能保持其形状和耐用性。科学家们表示，以上诸多优势和其卓越的电子发射属性，使得这种非晶块金属玻璃成为制造电子发射设备的最好材料之一。　　尽管以前也有科学家研制出了其他由大块金属玻璃和碳纳米管组成的复合材料，但这是这样的系统首次用于制造场发射电极这样的功能性设备。科学家们表示，这项技术可被用于制造电子显微镜、微波和X射线生成设备以及现代显示设备等。

一种化学修饰碳糊铋膜电极的制备方法获国家发明专利授权　　近日，中科院长春应用化学研究所郏建波等科研人员发明的一项专利“一种化学修饰碳糊铋膜电极的制备方法”获得了国家知识产权局的授权。　　重金属是一种很危险的污染物，往往长期积累在生物体内不可降解，在极其微量的情况下也会产生不良后果，因此痕量重金属的定量分析在药物、食品、临床和环境检测等方面都是非常重要的。　　该发明将碳粉、修饰剂和疏水性有机溶剂按一定的质量比混合、研磨成均匀的化学修饰碳糊，然后将化学修饰碳糊装入电极管壳内，即得到化学修饰碳糊电极，进一步采用预镀法或者原位镀膜法制得化学修饰碳糊铋膜电极。该发明制备的电极可以方便地实现对自来水、湖水、雪水等样品中重金属铅的电化学测定。该发明制备的电极的电位窗较宽、操作简单，有利于进行铋膜电极上多种重金属的同时测定。该发明制备的化学修饰碳糊铋膜电极的稳定性好、灵敏度很高，对于重金属离子的检测可达0.10 ppb 另外，该电极对样品的预处理要求很低、表面更新容易、制作工艺简单、价格低廉，易于重复和普及使用。

集微网消息，天眼查显示，北京工业大学“原位透射电镜电学液体芯片及其制备方法”专利公布，申请公布日为6月9日，申请公布号为CN116242847A。图源：天眼查专利摘要显示，本发明涉及原位透射电镜技术领域，提供一种原位透射电镜电学液体芯片及其制备方法。原位透射电学液体芯片包括：功能芯片、盖板芯片和盖板；功能芯片包括：第一基底、第一薄膜承载层和金属电极层，金属电极层包括工作电极、对电极和参比电极导线；钝化保护层，部分覆盖第一薄膜承载层和金属电极层；盖板芯片包括：第二基底和第二薄膜承载层；盖板设置于功能芯片的顶部，覆盖储液槽。据悉，本发明提供的原位透射电镜电学液体芯片及其制备方法，在实现液体环境施加的基础上，将传统电化学领域的三电极测试体系引入透射电镜，可对液体环境中样品的电化学行为进行原子尺度原位动态观测的同时，完成电学信号的精确控制及采集。

时逢植树节，朗石来献礼！礼是什么？问就是，电极终身免维护的重金属监测仪！NanoTek 9000 多参数重金属在线分析仪是朗石创新研发的，专门用于水中痕量重金属自动监测的仪器。它采用阳极溶出伏安法原理，可稳定、准确监测水中镉、铅、铜、锌等重金属的含量，测定下限达μg/L级别。阳极溶出伏安法阳极溶出伏安法是指在一定的电位下，使待测金属离子部分还原成金属并溶入微电极或析出于电极的表面，然后向电极施加反向电压，使微电极上的金属氧化而产生氧化电流，根据氧化过程的电流一电压曲线进行分析的电化学分析法。阳极溶出伏安法的优势在于在合适的工作电极、合适的分析环境条件下，可以对水质中μg/L数量级的重金属进行精确的定量分析。基于聚合物修饰电极技术，朗石成功破局，创新研发了电极终身免维护的NanoTek 9000多参数重金属监测仪。电极终身免维护创新地解决了电极需打磨维护的问题，行业内首次实现了工作电极终身免维护。 测量周期短、废液量低独特的流程及反应体系，极大缩短多参数一次的测量周期同时节省了废液量，废液量低至40mL。定量下限低测量算法的优化，大大提升了仪器低浓度监测的准确性，定量下限得以突破，定量下限低至0.5ppb。朗石成立初期，自主研发的多参数重金属监测仪在云南省环境监测站的重大建设采购项目中，与来自美国、英国、澳大利亚的进口设备进行技术比对，凭借良好的准确性和稳定性成为了云南省环境监测站的最终选择，成就了“国产品牌击败洋品牌”的佳话。项目验收现场朗石人践行“绿水青山就是金山银山”，在实现多参数重金属准确监测的基础上不断突破创新，坚定地“守护水安全，创新水智慧”，为客户持续创造更大价值！

作为新一代半导体的代表材料，氮化镓（GaN）具有大禁带宽度、高临界场强、高热导率、高载流子饱和速率等特性，是制造高功率、高频电子器件中重要的半导体材料。其中，GaN材料与金属电极的欧姆接触对器件性能有着重要的影响，器件利用金属电极与GaN间接触形成的欧姆接触来输入或输出电流。当欧姆接触电阻过高时会产生较多的焦耳热，缩短器件寿命，而良好的欧姆接触可使器件通态电阻低，电流输出大，具有更好的稳定性。退火温度影响欧姆接触质量氮化镓欧姆接触的制备通常需要进行退火处理，退火的目的是通过热处理改变材料的结构和性质，使金属电极与氮化镓之间形成低电阻接触。而金属与GaN之间形成欧姆接触的质量受退火条件的影响，良好的欧姆接触图形边缘应保持平整，电极之间不应存在导致短路的金属粘合，退火完成后不会出现金属的侧流。（a） 退火前欧姆接触形态 （b）退火后欧姆接触形态（图源网络）退火温度作为影响欧姆接触性能的重要参数，温度过高或过低都会导致电阻率的增加和电流的减小。一般来说，退火温度越高，金属电极与氮化镓之间的比接触电阻率则越低。比接触电阻率与退火温度的函数关系（图源：知网）然而，当退火温度过高则可能导致氮化镓材料的损伤或金属电极的熔化，不利于形成好的欧姆接触；当温度过低时会导致金属与半导体之间形成较高的势垒，阻碍载流子的传输。因此在对GaN欧姆接触进行退火处理时，对于退火温度的条件选择尤为重要。快速退火炉（RTP）原理：快速退火炉（RTP）是一种用于半导体器件制造和材料研究的设备，其工作原理是通过快速升温和降温来处理材料，以改变其性质或结构。RTP结构示意图（图源网络）晟鼎快速退火炉（RTP）优势RTP快速退火炉具有温度控制精确、升温速度快等优点，可以满足欧姆接触对温度敏感的材料和结构的需求。晟鼎快速退火炉制程范围覆盖200-1250℃，具有强大的温场管理系统，此外，还能灵活、快速地转换和调节工艺气体，使得其在同一个热处理过程中可以完成多段处理工艺。晟鼎快速退火炉RTP温度控制—1000℃制程半自动快速退火炉RTP-SA-12为半自动立式快速退火炉，工艺时间短，控温精度高，相对于传统扩散炉退火系统和其他RTP系统，其独特的腔体设计、先进的温度控制技术和独有的 RL900软件控制系统，确保了极好的热均匀性。产品优势◎红外卤素灯管加热，冷却采用风冷◎大气与真空处理方式均可选择，进气前气体净化处理◎灯管功率 PID 控温，可精准控制温度升温，保证良好的重现性与温度均匀性全自动双腔退火炉RTP-DTS-8相对于传统扩散炉退火系统和其他 RTP 系统，其独特的腔体设计、先进的温度控制技术和独有的RL900 软件控制系统，确保了极好的热均匀性。产品优势◎红外卤素灯管加热，冷却采用风冷 ◎灯管功率 PID 控温，可精准控制温度升温，保证良好的重现性与温度均匀性 ◎大气与真空处理方式均可选择，进气前气体净化处理 ◎标配两组工艺气体，最多可扩展至 6 组工艺气体桌面型快速退火炉RTP-Table-6 为桌面式 6 英寸晶圆快速退火炉，使用上下两层红外卤素灯管作为热源加热，内部石英腔体保温隔热，腔体外壳为水冷铝合金，使得制品加热 均匀，且表面温度低。 RTP-Table-6 采用 PID 控制，系统能快速调节红外卤素灯管的输出功率，控温更加精准。产品优势◎双层红外卤素灯管加热，氮气快速降温◎自主研发灯管分组排布，使温度均匀性更好 ◎采用PID 算法控制，实时调节灯管功率输出 ◎软件主界面能实时显示气体、温度、真空度等参数◎自动识别错误信息，出现异常时设备自动保护

原标题：Advanced Materials封面文章：清华大学王文会课题组报道基于毛细作用的用于紧凑和高通量介电泳微流控的大阵列液态金属电极近日，清华大学精密仪器系王文会课题组提出了基于毛细作用的液态金属厚电极大阵列加工方法，并应用于微流控介电泳高通量分离。该方法可按需制备任何数量的液态金属厚电极图案，将现有介电泳分离通量提高1个数量级，并有潜能继续提高2个数量级。该成果近日以“毛细作用赋能的用于紧凑和高通量介电泳微流控的大阵列液态金属电极”（Capillarity Enabled Large-Array Liquid Metal Electrodes for Compact and High-Throughput Dielectrophoretic Microfluidics）为题在期刊《先进材料》（Advanced Materials）上发表，并被选为封面（Front Cover）。 研究背景与成果 在生物技术、细胞生物学和生物医学分析中，高效分离生物粒子至关重要。传统使用标记的方法存在设备昂贵、耗时和对下游分析的潜在影响等问题。微流控技术中的介电泳（DEP）技术作为一种无标记方法，提供了可控、低损伤、低成本的分离方案。然而，DEP技术长期受到两方面限制，一是低通量的限制，难以满足实际临床样本的大样本量处理需求；二是多依赖于尺寸差异进行分离，难以分离尺寸相近的生物粒子。针对以上难题，清华大学精仪系仪器科学与技术研究所王文会课题组提出了一种独特的微电极加工方法，采用液态金属作为电极材料，通过在电极通道中设计不同阈值的毛细阀（CBVs）结构，从而实现对液态金属的精准控制，在紧凑的DEP微流控芯片中制造大阵列液态金属厚电极（图1）。实验证明，这种方法可以在拇指大小的空间中集成5000对液态金属厚电极。在100微升每分钟的高流速下，该芯片对流过5000对电极的PS微球产生显著的DEP累积作用（偏转40微米），通量是同类技术的10倍；并具备基于粒子介电性质差异与尺寸差异的高通量分离能力，突破了DEP对于尺寸相近的粒子样本难以分离的局限。 图1：基于毛细作用制备的大阵列液态金属厚电极微流控芯片技术成果展示本工作利用毛细阀（CBVs）提供的强大被动流体控制能力实现液态金属厚电极自组装（图2）。电极通道通过具有高阈值压强的小孔与样品通道连接，小孔作为截止阀防止液态金属进入样品通道。此外，每组电极行和列的交叉点处放置了中等阈值压强的CBVs结构，充当被动切换阀，能在液态金属流动时自动改变路径。根据所设计的结构，当液态金属注入电极通道时会按照预设路径自动填充满电极通道，形成紧凑的大阵列液态金属厚电极。由于每组电极在液态金属填充过程中具有相同的结构和工作条件，因此电极数量可以无限扩展。图2：基于毛细阀的液态金属电极阵列自组装工作流程制备液态金属厚电极只需要普通注射器手动完成，自组装过程方便快捷，成品率仅受芯片流道的质量影响。使用制备有5000对液态金属厚电极的微流控芯片，验证了粒子偏折的高通量能力。如图3所示，电极阵列对高速流过的PS微球施加介电泳推力，5000对液态金属厚电极的累积介电泳偏折（ADD）效应使得在最高100微升每分钟（约0.28 m/s）的高通量场景下仍能实现约40微米的DEP偏转，该通量是当前技术所能实现通量的10倍。图3：高通量介电泳PS微球偏折该芯片进一步用于分离各种混合样品，充分展示了其独特的能力和广泛的可用性。这些样品包括尺寸差异较明显的MCF7癌细胞和小鼠红细胞、尺寸相近的MCF7癌细胞和马白细胞、尺寸基本一致的HeLa癌细胞和A549人肺癌细胞，展示出芯片具有优异的基于介电性质差异和基于尺寸差异的分离能力。特别地，在模拟血液中CTCs分离的实验中，以尺寸相近的人体外周血单核细胞PBMCs和A549的混合样品为例，根据两种细胞的介电特性计算，选择100 kHz作为工作频率，使PBMCs受到负介电泳力，A549细胞受到正介电泳力。在实验过程中，样品流速保持在70微升每分钟，图4展示了芯片出口处在有无DEP作用对比下的细胞流线和概率密度分布，印证了A549细胞与PBMCs连续高速分离效果，展示出巨大的临床应用潜能。图4：高通量介电泳细胞分离值得强调的是，在原理展示的基础上，芯片电极数量和分离通量等指标还可以持续提升。电极结构可以灵活调整以适应特定的DEP应用场景需求，其数量根据需要可以无限扩展；在芯片制作采用更坚固的封装条件下，分离通量还可以提升多达2个量级。本工作提出了一种简便灵活的方法，在紧凑的微流控芯片中制备大阵列液态金属厚电极，通过介电泳在各电极对的累积作用效应，实现高通量生物样本（细胞）分离。基于毛细作用的液态金属填充通道的方法为液态金属自组装成为复杂的图案提供了新思路和新手段，其应用不局限于本研究中重点展示的微流控分离芯片，也可应用于其它需要液态金属电极图案的场合中，如柔性电子、功能材料等蓬勃发展的广大领域。本工作的完成单位为清华大学精密仪器系、精密测试技术与仪器全国重点实验室。精仪系博士研究生柴惠超为第一作者，精仪系王文会副教授与合肥工业大学黄亮副教授为共同通讯作者。中国人民解放军总医院吴其艳研究员、鞠忠建研究员、精仪系博士生朱焌文、丰泳翔、梁非为论文工作做出了重要贡献。本研究得到了国家自然科学基金的资助。论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202310212

利用手性与自旋极化的相互转换产生自旋流是近年来自旋电子学领域的研究热点，相关现象被称之为“手性诱导自旋选择性”（Chirality-Induced Spin Selectivity, CISS）。CISS在自旋电子学器件中具有潜在的应用价值和丰富的物理内涵，但是手性与自旋极化相互转换的微观机理一直是激烈争论的科学问题。佛罗里达州立大学熊鹏教授团队与中国科学院半导体研究所赵建华研究员团队合作，以“磁性半导体/手性分子/非磁性金属”为核心构建自旋阀器件（图1），系统研究了具有不同自旋轨道耦合强度的金属电极对器件磁电导的影响，揭示了手性与电子自旋极化的转换机理。具体而言，当非磁性金属为具有强自旋轨道相互作用的Au电极时，能观察到显著的类自旋阀信号；而当非磁性金属为Al电极时，类自旋阀信号则减小了约一个数量级（图2）。魏茨曼科学研究所颜丙海教授从理论上指出，手性分子的结构不对称性使得电子产生轨道极化，而具有强自旋轨道耦合的非磁性金属电极进一步将电子的轨道极化转换为电子的自旋极化。在此基础上，该合作团队发展出一个势垒可调的隧穿模型，很好地对实验数据进行了定量解释。值得指出的是，高质量的磁性半导体(Ga,Mn)As薄膜在这项工作中发挥了关键作用。实际上，前期的类似工作未能给出令人信服的实验数据，其主要原因在于自组装的手性分子隧穿势垒层不可避免地存在孔洞等缺陷，从而导致“磁性金属/手性分子/金属”自旋阀器件短路失效。而在分子和金属电极间加一层薄的氧化绝缘层的方法又会增加器件本身的复杂性。将磁性金属换成磁性半导体(Ga,Mn)As，由于金属/半导体肖特基势垒的存在，上述问题得到了有效解决。此外，(Ga,Mn)As可以通过应变将其调控为垂直各向异性材料，为观测到清晰可靠的自旋阀信号提供了保障。该工作以“Interplay of structural chirality, electron spin and topological orbital in chiral molecular spin valves”为题近日发表于Nature Communications。佛罗里达州立大学Yuwaraj Adhikari博士生和柳天寒博士为论文的共同第一作者，半导体所赵建华研究员、魏茨曼科学研究所颜丙海教授和佛罗里达州立大学熊鹏教授为共同通讯作者，半导体所王海龙副研究员也为本工作做出重要贡献。这项工作建立在该合作团队前期构建“手性分子/半导体”自旋阀器件的基础上。他们通过系统研究自旋阀信号对电流和电压的依赖行为，为建立合理的物理模型提供了实验基础。相关工作以“Linear and Nonlinear Two-Terminal Spin- Valve Effect from Chirality-Induced Spin Selectivity”为题发表于ACS NANO14, 15983 (2020)。上述工作得到了科技部、中国科学院和国家自然科学基金委的项目经费资助。图1 (a) 手性分子产生电子自旋极化的机理示意图。(b,c) 垂直自旋阀的器件结构示意图和扫描电镜图。图2 非磁性金属为 (a) Au和 (b) Al 对应的类自旋阀信号。

随着物联网的快速发展，开发高灵敏柔性化学阻敏型气体传感器对有毒有害气体的实时监测和安全预警具有重要研究意义。对于传统的硅基气体传感器而言，其高功函数金属叉指电极与半导体敏感材料之间能垒不匹配的问题限制了电荷有效传递及传感性能提升。该工作设计了Ti3C2TxMXene非金属电极（ME）和Ti3C2Tx/WS2气敏材料集成的全柔性纸基传感器，通过同质导电电极和敏感材料的创新设计有效解决能垒不匹配的难题。Ti3C2Tx/WS2纳米片敏感材料具有高导电性、快速电荷转移和丰富的活性位点等优势，与MXene同质导电电极在单一传感通道中形成欧姆接触和肖特基异质结，其异质结调节效应、功函数匹配设计和金属诱导间隙态（MIGS）抑制效应等能有效提升气体传感性能。实验结果表明，柔性纸基ME+Ti3C2Tx/WS2对1 ppm NO2的气体传感响应值（15.2%）是传统金叉指电极Au+Ti3C2Tx/WS2传感响应值（4.8%）的3.2倍，最低理论检测极限为11.0 ppb，同时具备出色的抗湿度稳定性。该工作为基于MXene同质导电电极和气体传感材料集成的全柔性气体传感器设计提供了一种新的思路。研究亮点1.采用激光雕刻辅助压印技术制备柔性纸基Ti3C2TxMXene低功函数非金属材料电极，降低传统高功函数金属电极和半导体电子亲和力之间的能量差，抑制金属诱导间隙态的形成，有效提高金-半界面处的载流子迁移速率。2.构建基于柔性纸基同质Ti3C2TxMXene电极（ME）集成Ti3C2Tx/WS2气敏材料的全柔性气体传感器，实现了室温下对NO2气体的高灵敏度和高选择性传感，其气体传感性能优于传统金叉指电极（AuE）集成的传感器。3. Ti3C2Tx/WS2异质结调节效应促进界面处的电荷载流子传输效率，协同增强了对NO2的吸附性能和传感响应值。调节肖特基势垒高度（SBH）、抑制金属诱导间隙态形成能有效避免费米能级钉扎效应，实现了电荷载流子的自由转移。

7月28日，中国航空工业集团公司在河北邢台市举办了中航工业战略金属及合金工程奠基仪式，利曼中国作为出席的唯一一家直读光谱仪厂商，华北大区经理吕大鹏和河北的原小锋经理应邀参加了此次仪式。 此项目是工业和信息产业部批准立项的，由中航工业集团投资32.7亿元人民币，占地1080亩，年产值达到110亿元人民币的特大型战略投资项目，项目建成后将成为中国稀有金属元素材料的国家级研发生产基地。利曼中国作为定点仪器供应商，必将继续与中航工业集团公司保持更紧密的战略合作伙伴关系！

近日，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所&ldquo 百人计划&rdquo 黄行九研究员和&ldquo 973&rdquo 首席科学家刘锦淮研究员带领的研究团队成功地实现了小于20纳米的四氧化三铁纳米颗粒晶面可控生长，并以此实现对磁性的精确调制和电化学行为的调控，揭示了电化学检测砷污染过程中的纳米晶面效应。　　环境中砷污染物的检测是一个重要的研究课题，一直备受关注。电化学检测由于其本身具有快速、高灵敏、便携等优点成为检测水中砷污染物的重要方法之一，常规的电化学检测大部分采用了比较昂贵的贵金属电极(如金、铂等)。智能所的研究人员致力于发展氧化物纳米材料取代贵金属电极，并取得了初步的研究成果(Analytical Chemistry, 2013, 85, 2673-2680)。　　为了进一步揭示氧化物纳米材料取代贵金属的高灵敏电化学响应机制，研究人员对修饰电极的纳米四氧化三铁材料的尺寸和形貌进行了调控，合成了15纳米左右的方形与圆形纳米片，分别暴露(001)和(111)晶面，并将其用于水中的As(III)的电化学分析。实验结果表明，As(III)在四氧化三铁纳米片(001)晶面上的电化学响应信号强度是在(111)晶面上的3.5倍。同时，研究人员将电分析化学与理论模拟计算相结合，从晶面效应角度理解As(III)在电极修饰材料表面的电化学过程。理论计算结果表明，亚砷酸在四氧化三铁(001)晶面上的吸附能为-1.73eV，远远大于在(111)晶面上的吸附能-1.06eV。　　该研究揭示了纳米晶表面原子排列的不同对电化学敏感行为的影响机制，为更加精细的电极修饰材料和电化学敏感界面设计提供了新方向。评审人认为此项研究的视角是新颖而有趣的。相关研究结果发表在英国皇家化学学会的《化学通讯》(Chemical Communication 2014, 50, 15952-15955)上。　　该研究工作得到了国家重大科学研究计划纳米专项项目&ldquo 应用纳米技术去除饮用水中微污染物的基础研究(2011CB933700)&rdquo 和中科院&ldquo 引进海外杰出人才&rdquo 百人计划等项目的支持。暴露(001)和(111)晶面的四氧化三铁纳米片及其修饰电极对As(III)电化学检测

成果名称低压直流细胞电穿孔微流芯片系统单位名称北京大学联系人马靖联系邮箱mj@labpku.com成果成熟度□研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产成果简介：电穿孔（电转染）是一种利用外加电场击穿细胞膜，使平时不能穿透细胞膜的大分子(核酸、蛋白质、药物等)进入细胞的技术。电穿孔技术已在细胞实验、基因治疗等领域广泛应用。但目前的技术均需要金属电极，金属电极产生的金属离子渗出、气泡等对细胞有不利影响，降低了转染效率。此外，高压脉冲电源的使用使得目前此类仪器操作复杂、价格居高不下。这些都大大限制了电穿孔技术的广泛应用。针对上述问题，北京大学工学院熊春阳课题组采用微流芯片技术，实现一种不需要微电极，仅利用简单低压直流电源即可实现的细胞电穿孔技术。这一技术将大大降低仪器制造成本，简化操作流程，并可以进一步发展为高通量、高效率的细胞电转染系统。2009年，熊春阳副教授申请的&ldquo 低压直流细胞电穿孔微流芯片系统&rdquo 项目得到了第二期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。课题组利用微流体中因尺度效应而产生的层流，用高电导率的液体来代替电极，将细胞悬浮液通过流动聚焦技术夹在高电导率溶液之间，形成三个平行流动的稳定流层。通过将电极与两侧的高电导率溶液相连，再与直流电源相连，电压会大部分施加在中间电阻较大的细胞流层。由于微流尺度较小，即使很低的电压都可产生较大的场强，从而可以实现细胞电穿孔。这项工作在基金的支持下得以顺利的推进，通过相关设备的购置和实验测试，课题组完成了微流控芯片的设计和加工、液体导电层的引入、不同类型细胞电转染参数的优化等工作。该项目目前已经顺利结题，相关成果已经申请中国专利，正在申请国际专利。应用前景：该项目实现一种不需要微电极，仅利用简单低压直流电源即可实现的细胞电穿孔技术。这一技术将大大降低仪器制造成本，简化操作流程，并可以进一步发展为高通量、高效率的细胞电转染系统。由于课题组具有完全的自主知识产权，这一工作可以打破目前国外同类仪器建立的技术壁垒，具备较强的市场推广前景。

近日，大连化物所催化国家重点实验室分子催化与原位表征研究组（503组）李灿院士、范峰滔研究员等在液相原位电化学成像的研究方面取得新进展，实现了电催化过程中电荷转移过程的纳米尺度直观成像，直接观察到金属电极在微纳尺度存在空间差异的界面内电势差，突破了人们在传统电化学方面对电子转移过程的认识。　　电化学反应的内在驱动力是电化学势，而电化学势的决定因素是界面内电位差，即电子转移情况。如何探测界面电势的局域分布，揭示其与电子转移动力学之间的内在关系对于纳米催化剂的反应机理的认识至关重要。一直以来，研究人员就设想通过纳米探针观测反应过程的电子转移情况，但该尺度下的电流极其微弱，常常受到外界噪音干扰。另外，液相中化学物种的扩散过程常常使电化学成像难以稳定。更重要的是，在电催化过程中，催化反应与电子转移过程卷积在一起，使得该电子转移过程难以直接探测。　　本工作中，李灿团队建立了具有纳米级空间分辨率的原子力显微镜和扫描电化学成像联用的表征方法。该方法利用纳米探针的移动扫描测量了能够转移电子的外球电对分子和催化产物分子的局域分布，实现了对电子转移过程和电催化反应过程的原位反应成像。在金属纳米颗粒上的电子转移成像发现，该过程呈现位点依赖的空间异质性，突破了人们对金属电极上电子转移过程的微观认识。同时，通过解耦传质效应对界面电子转移的干扰，数学建模的有限元方法提取速率常数和内电势差测量等一系列精细的实验，揭示了空间差异的界面内电势差与电子转移速率常数对数间的线性关系。该方法在电化学领域对电子转移过程和催化反应实现原位观测，对原位成像技术的发展以及电催化过程机理探测方面提供新思路。　　国际同行认为，该工作是原位扫描电化学探针技术的一个新里程碑，这也使人们可以从物理化学底层原理出发，发现纳米催化剂的结构—性能关系。　　李灿团队长期致力于太阳能光催化、光电催化、电催化以及催化光谱表征的前沿科学研究，取得了系列成果，特别是利用自主研发的空间分辨的表面光电压显微镜对光催化剂表面光生电荷给出了可视化图像，在国际上最早将其应用到微纳尺度光催化材料电荷分离的成像研究（Angew. Chem. Int. Ed., 2015；Nature Energy, 2018；Angew. Chem. Int. Ed., 2020等）中。　　相关研究成果以“Visualizing the Spatial Heterogeneity of Electron Transfer on a Metallic Nanoplate Prism”为题，发表在《纳米快报》（Nano Letters）上。该工作的第一作者是大连化物所503组博士研究生聂伟。该工作得到国家自然科学基金委，“人工光合成”基础科学中心项目、中科院和大连化物所等相关项目的资助。　　文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.1c03529

科技日报北京5月26日电 美国哥伦比亚大学应用物理学副教授拉莎· 文卡塔拉曼指导的研究团队开发了一种新技术，成功创建出首个单分子二极管，其性能比之前所有设计的要高50倍，有望在纳米器件领域获得实际应用。论文发表在5月25日的《自然· 纳米技术》杂志上。　　单分子器件是电子设备微型化的极致。亚利耶· 艾佛莱姆和马克· 瑞特在1974年提出，单个分子可以作为整流器，一个单向的电流导体。此后，科学家相继演示了单分子连接到金属电极上(单分子结)可用作多种元件，包括电阻器、开关、晶体管，以及二极管。　　由二极管充当电阀，其结构需要不对称，以使两个方向的电流处于不同环境。据物理学家组织网报道，为了开发单分子二极管，研究人员简单地设计了具有非对称结构的分子。　　&ldquo 虽然这种不对称分子的确显示出一些类二极管特性，但它们并不有效。&rdquo 论文第一作者、博士生布莱恩· 卡珀兹解释说，&ldquo 设计良好的二极管应只允许电流沿一个方向流动&mdash &mdash 接通方向，并且电流强度要大。非对称分子设计往往会出现接通(开)和断开(关)两个方向上都有微弱电流流过的现象，并且开电流和关电流的比率(整流比)通常都很低。而理想情况是，整流比应该非常高。&rdquo 　　为了克服非对称分子设计的相关问题，文卡塔拉曼的团队将重点放在为分子结构创造一个不对称的环境上。他们的方法相当简单&mdash &mdash 用离子溶液包围活性分子，并用不同大小的金属电极接触分子。　　结果，他们获得的单分子二极管的整流比达到了250，比以前的设计高出50倍。文卡塔拉曼指出，二极管中的开电流可超过0.1微安，对于单分子而言，这个电流已经很大了。此外，新技术很容易实施，可以应用于所有类型的纳米器件，包括那些用石墨烯电极制造的器件。　　&ldquo 能够采用化学和物理学概念设计一个分子电路，并让它具备一定的功能性，这是很令人惊异的。&rdquo 文卡塔拉曼说，&ldquo 由于尺度如此之小，量子力学效应绝对是这一器件的一个重要方面。因此，能够创建一个看不见却表现得与预期一致的东西，这是一个真正的成功。&rdquo 　　研究团队目前正在努力理解这项成果背后的物理基础，并试图使用新的分子系统，进一步提高整流比。

聚合物是一类重要的电工绝缘材料，然而聚合物材料的导热性普遍性较差，提升聚合物的导热性往往以牺牲绝缘性能为代价。“绝缘和导热的矛盾”是制约聚合物材料在尖端电气电子装备应用的瓶颈之一。3月2日，《自然》刊发上海交通大学化学化工学院教授黄兴溢团队与合作者的最新研究成果。研究人员通过等规链段层状排列构建阵列化纳米区域，并在阵列化纳米区域中引入亲电陷阱基团，在大幅提升柔性聚合物电介质薄膜导热性能的基础上使电阻率提升了一个数量级，解决了聚合物材料导热和绝缘的矛盾。这种聚合物电介质薄膜性能稳定，且具有良好击穿自愈性，因此在电磁能装备、新能源汽车、电力电子等领域将有广阔应用前景。导热和绝缘矛盾聚合物电介质薄膜电容器具有极高的能量转换速率，在电磁能装备、电力电子以及新能源装备等领域的作用至关重要。随着装备、器件往紧凑化、轻量化、工作环境极端化方向发展，对聚合物电介质薄膜储能密度及耐高温性能的要求越来越高。电荷存储密度和电场强度的平方成正比。因此，电介质薄膜承受电场的能力增强，电荷存储密度就会快速增加。然而，聚合物薄膜在高电场下以电子电导为主，不再符合欧姆定律，电导电流随电场强度增加呈指数增大，会产生大量的热。传统聚合物电介质的导热系数普遍较低，且散热效率也很低，这会造成介质温度快速升高，进而引起电导指数增加、耐电强度急速降低等连锁反应，造成器件、装备失效等严重问题。尽管可以通过引入纳米添加等方式增加聚合物电介质的导热系数，但这往往以牺牲耐电强度为代价，更重要的是，纳米添加给薄膜制造工艺也带来极大挑战。因此，开发耐高温、本征高导热的聚合物电介质薄膜是最好选择。设计双链结构共聚物为解决此类问题，黄兴溢团队设计出一种双链结构共聚物（PSBNP-co-PTN）。该共聚物通过π-π堆叠作用自组装成高度有序阵列。通过偏振拉曼光谱测试发现，共聚物薄膜的偏振信号在平面上呈各向同性，在断裂面上呈各向异性。“这表明有序阵列平行于表面，因此，电介质薄膜在垂直平面方向表现出高导热系数。”黄兴溢说。研究团队通过密度泛函理论分析和热刺激电流实验发现，这种共聚物的链结构段间，存在深度为1.51 eV的电荷陷阱，且随着外电场强度增加，电荷陷阱深度进一步增大。在PSBNP有序阵列中引入一定量的PTNI分子，共聚物能表现出最优的电气绝缘性和最高的电击穿强度。电极化储能测试表明，其最大放电能量密度远优于现有的聚合物及其复合电介质薄膜。突破电子装备发展瓶颈普通聚合物和聚醚酰亚胺（PEI，已知最好的商品耐高温聚合物电介质薄膜）连续充-放电循环过程中的发热现象，在这种高导热的共聚物电介质薄膜中并未出现，研究人员甚至未观察到局部热积聚现象。实验证明，这种共聚物电介质薄膜连续充-放电循环寿命是PEI薄膜的6倍。值得一提的是，该薄膜的碳含量相对较低，这赋予了其优异的自愈性，电镜图像清晰显示了电击穿区域四周的铝金属电极被蒸发除去，碳化通道孤立于金属电极，使击穿后的金属化聚合物薄膜整体仍保持高绝缘性。自愈后的储能性没有出现明显劣化，仍能进行连续充-放电循环。“这种共聚物电介质薄膜厚度方向的本征导热系数为1.96 ± 0.06 W/(mK)，是目前报道的绝缘聚合物本征导热系数的最高值。”该论文共同第一作者、助理研究员陈杰介绍说，“共聚物电介质薄膜在50000次充-放电循环后储能性依然稳定，且具有良好击穿自愈性。”“这一研究是电气工程、化学、材料、工程热物理等多学科的深度交叉融合。”黄兴溢介绍说，上海交通大学江平开教授、朱新远教授、于春阳副研究员、钱小石教授、鲍华教授，以及西安交通大学李盛涛教授和西南交通大学吴广宁教授都参与了本项研究。目前，相关技术已获发明专利授权，相关产品将在电磁能装备、新能源汽车、电力电子等领域得到广泛应用。

p　　科学家除改善电路中晶体管基本架构外，也积极寻找具有优异物理特性且能微缩至原子尺度( 1纳米)的晶体管材料。/pp　　芯科技消息，半导体技术蓬勃发展，但面对集成电路微缩化的3纳米制程极限，科学家除改善电路中晶体管基本架构外，也积极寻找具有优异物理特性且能微缩至原子尺度( 1纳米)的晶体管材料。/pp　　成功大学、台湾“科技部”、同步辐射研究中心合作研发出仅有单原子层厚度(0.7纳米)且具优异的逻辑开关特性的二硒化钨(WSesub2/sub)二极管，并在《自然通讯 Nature Communications》杂志上发表研究成果。/pp style="text-align: center "img width="447" height="500" title="1.jpg" style="width: 447px height: 500px " alt="1.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/23354494-092f-4f45-a23e-f3f6ab8d514a.jpg" border="0" vspace="0"//pp　　根据研究团对介绍，二维单原子层二极管的诞生，更轻薄，效率更高，除了可超越摩尔定律进行后硅时代电子元件的开发，以追求元件成本/耗能/速度最佳化的产业价值外，还可满足未来人工智能芯片与机器学习所需大量计算效能的需求。/pp　　二维材料具有许多独特的物理与化学性质，科学家相信这些性质能为计算机和通信等多方领域带来革命性冲击。成大与同步辐射研究中心团队说明，其中与石墨烯(Graphene)同属二维材料的二硒化钨(WSe2)，是一种过渡金属二硫族化合物(Transition Metal Dichalcogenides, 简称TMDs)，能在单化合原子层的厚度(约0.7纳米)内展现绝佳的半导体传输特性，比以往传统硅半导体材料，除了厚度上已超越3纳米的制程极限外，可完全满足次世代集成电路所需更薄、更小、更快的需求。/pp　　研究团队利用同时兼具高亮度/高能量解析/高显微力的台湾“三高”同步辐射光源，成功观察到可以利用搭载二维材料的铁酸铋(BiFeO3)铁电氧化物基板，能有效地在纳米尺度下改变单原子层二硒化钨半导体不同区域电性。/pp　　指导该计划的成大教授吴忠霖表示，相较以往只能利用元素参杂或加电压电极等改变电性方式，最新发表的研究无需金属电极的加入，是极重大的突破。/pp　　该研究团队也解释，这项研究利用单层二硒化钨半导体与铁酸铋氧化物所组成的二维复合材料，展示调控二维材料电性无需金属电极的加入，就能打开和关闭电流以产生1和0的逻辑信号，这样能大幅降低电路制程与设计的复杂度，以避免短路、漏电、或互相干扰的情况产生。/pp　　由于二维材料极薄，能如同现今先进的晶圆3D堆栈技术一样，透过堆栈不同类型的二维材料展现不同的功能性。研究团对认为，未来若能将此微缩到极限的单原子层二极管组合成各种集成电路，由于负责运算的传输电子被限定在单原子层内，因此能大幅地降低干扰并能增加运算速度。/pp　　研究团对期望，若这项技术持续精进，预期可超过现今计算机的千倍、万倍，而且所需的能量极少，大量运算时也不会耗费太多能量达到节能的效果，其各项优点将对现今数字科技发展带来重大影响，团队也举例，或许未来手机充电一次就能连续使用1个月，以现阶段最火的自动驾驶汽车来说，如果所有的感测、运算速度都比现在快上千、万倍，视频中的未来汽车可能再也不是梦想。/pp /p

仪器信息网讯 2023年7月15日，第22届全国分子光谱学学术会议暨2023年光谱年会在昆明召开。本次会议由中国光学学会、中国光学学会光谱专业委员会、中国化学学会主办，云南师范大学承办。会议第二天，七大分会场同时进行，以拉曼光谱新技术及新方法、生物传感及光谱成像、红外光谱新技术及新方法、超快光谱新技术及新应用、拉曼光谱新技术及新材料、原子光谱新技术及新方法、青年论坛等为主题的精彩报告将一一呈现。会议现场特别值得一提的是，据不完全统计，会议日程202个报告中超过80个涉及拉曼光谱，占比达40%以上；69个墙报中超过30个与拉曼光谱相关，占比近50%。以上数据再一次彰显了拉曼光谱技术的魅力，以及极具前景的研究和应用价值。实时、原位检测对探讨体系的物理化学过程有重要意义。多位专家在本次会议的报告分享中涉及到了拉曼原位和现场检测，特别是在催化以及表界面体系的原位实时监测中显示了巨大的潜力。厦门大学李剑锋教授《核壳纳米结构增强谱学研究》苏州大学姚建林教授《实时现场 SERS 监测有机反应过程的研究》上海大学尤静林教授《非硅酸盐类氧化物晶体、玻璃和高温熔体结构研究》南开大学谢微教授《表面增强拉曼光谱催化原位检测研究》厦门大学李剑锋教授在报告中介绍了核壳纳米结构增强谱学研究，其课题组构建了多个体系用于原位反应过程的监测，比如二氧化碳还原反应等；鉴于SERS的特性，其可用于有机化学反应的实时检测，苏州大学姚建林教授采用SERS磁珠法、TLC-SERS联用、HPLC-SERS联用等策略对实时现场SERS监测有机反应过程开展了一系列的相关研究；上海大学尤静林教授分享了非硅酸盐类氧化物晶体、玻璃和高温熔体结构研究，其中特别采用了时间门控和高温原位光谱技术；南开大学谢微教授分享了表面增强拉曼光谱催化原位检测研究，其课题组借助纳米颗粒间范德华力驱动纳米自组装，合成了催化检测双功能纳米粒子，并开展了表面增强拉曼光谱催化原位检测研究，包括电催化水分解反应的SERS检测等。吉林大学徐抒平教授《多模态近场耦合光场激励 SERS——表面分析的新方法》吉林大学宋薇教授《表面增强拉曼与催化双功能材料研究与应用》中山大学石磊教授《一维碳材料的拉曼光谱研究》厦门大学王翔副教授《针尖增强拉曼光谱技术及其在表界面研究中的应用》中国科学院化学研究所黄长水研究员《碳材料用于金属电极保护的原位拉曼观测》表面增强拉曼光谱可以超灵敏监控催化剂表面反应分子的指纹结构变化。吉林大学徐抒平教授探索了一类用于表/界面拉曼光谱分析的多共振模式耦合的新型拉曼光谱激励和探测技术，并针对表面/界面体系表征的苛刻要求，建立了多模态近场耦合的新概念增强模式；吉林大学宋薇教授研究了SERS模拟酶催化体系机制，以及在环境监测与医学治疗中的应用。同时，她还构筑了多种具有SERS活性的催化材料，利用SERS技术研究了多种催化体系的反应机制，比如金属/半导体界面电催化CO2还原过程中间产物的SERS原位监测；中山大学石磊教授课题组基于碳纳米管限域空间实现精准合成性能可控的一维碳链和石墨烯纳米带，研究结果显示，共振拉曼光谱、近场拉曼光谱、正反斯托克斯拉曼光谱、原位拉曼光谱在研究碳链和石墨烯纳米带中起到重要作用；厦门大学王翔副教授发展了高灵敏高稳定的 TERS 仪器方法，能够原位探究固气、固液和电化学界面的电子性质和晶格结构，进而在纳米尺度和分子水平探究金属、二维材料等表界面（光、电）催化过程的微观机制，以揭示其中的构效关系；中国科学院化学研究所黄长水研究员介绍了碳材料用于金属电极保护的原位拉曼观测。特别需要说明的是，以上只是摘录了部分老师的报告。本次会议中，还有不少老师的报告以及墙报涉及拉曼原位监测的相关内容，鉴于篇幅内容，不能一一体现，还请见谅。

日前，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员、&ldquo 973&rdquo 计划项目首席科学家刘锦淮和该所副所长、研究员黄行九领导的课题组在探索铬(VI)电化学检测方法上取得新进展。　　长期以来，地下水铬污染问题已成为世界性的环境问题，严重危害着人类健康。因此，实现对地下水中铬的快速、痕量、高灵敏度、高选择性检测，对于正确评估环境污染意义重大，也是倍受关注的研究难点和热点问题。电化学检测由于其本身具有快速、灵敏、便携等特点，被广泛应用于铬的检测。然而，此前的报道大多采用溶出伏安法，这种方法需要选用贵金属电极或贵金属纳米粒子修饰电极，并且修饰电极需要很均一的形貌 同时，由于发生氧化还原反应的条件限制，检测需在强酸性环境下进行。　　智能所科研人员利用冠醚对铬的特殊相互作用而造成电极表面电子传递/传质受阻的特性，采用电化学阻抗法实现了对铬的高灵敏度、高选择性检测。在pH5.0的弱酸条件下，铬以HCrO4- 的形态存在，两分子氮杂冠醚与一分子HCrO4- 通过氢键与静电作用，形成夹心配合物，阻碍了电极与探针分子之间的电子传递和探针分析向电极表面的传质，从而引起阻抗的增大，实现了对Cr(VI)的高灵敏和高选择性检测。该研究成果被美国化学学会《分析化学》接收发表。　　以上研究工作得到了国家重大科学研究计划项目、中科院&ldquo 引进海外杰出人才&rdquo 百人计划项目以及国家自然科学基金等项目的支持。

目前，我国深紫外光电探测技术由于受传统器件结构等限制，仍存在易受环境影响、光电性能较差、器件响应速度和信号利用率难以兼顾等问题。　　近日，合肥工业大学电子科学与应用物理学院科研团队，成功研发出新型深紫外光电探测器，开创性地将透光性好、电子迁移率高且电阻率低的电子材料石墨烯和高质量β -氧化镓单晶片引入深紫外光电探测器中，并提出一种全新的器件MSM结构，实现了对半导体与金属电极接触性能的大幅提升。器件光谱响应分析结果表明，该器件具有优异的光谱选择性，在深紫外光区域响应非常明显。器件性能分析结果则显示，该器件能够在深紫外光区域的光电转化效率及探测率大幅度提升。该深紫外光电探测技术将在刑侦检测、电网安全监测、森林火灾告警等领域应用前景广阔。

传感器技术及其系统产业是国民经济的基础性、战略性产业，是信息化和工业化深度融合的源头，对促进工业转型升级、发展战略性新兴产业、推进现代化国防建设、保障和提高人民生活水平发挥着重要作用。伴随智能社会的到来，万亿数量级的传感器将被使用，帮助人们更好地生活。11月12日，由工信部、中国科协、省政府共同指导，中国仪器仪表学会、智能传感器创新联盟、高新区管委会联合发起的2018首届世界传感器大会在郑州国际会展中心隆重开幕。“雷磁”受邀参加了本次盛会，“雷磁”是上海仪电科学仪器股份有限公司的自主品牌，创建于1940年，是中国第 一台pH计和第 一支玻璃电极的诞生地，也是国内分析仪器的发源地，长期以来专注于电化学分析仪器事业，历经七十多余年发展，雷磁逐步发展成为集研发、生产、销售、应用、集成、服务为一体的高新技术企业，成为国内最 大的科学仪器企业之一，电化学分析仪器的领军企业。“雷磁”聚焦水质分析，坚持创新，追求卓越，产品涵盖了电化学分析仪器、电化学传感器、滴定仪/水分仪、比色水质分析仪、在线水质监测仪器、化学试剂和系统集成在内的众多门类。“雷磁”在本次展会上带来了众多门类的实验室/在线电化学传感器，如pH/离子电极、离子电极、电导电极、溶氧电极、温度电极、参比电极、金属电极、浊度电极等，向现场客户充分展示了雷磁在水质检测/检测领域的研发能力。

内蒙古大学科研团队经过不懈努力，在探索新型电催化二氧化碳还原材料领域取得重要突破。相关成果近日在线发表于国际能源类期刊《先进能源材料》。在“碳中和”的国际大背景下，设计具有高活性和选择性的二氧化碳电还原催化剂具有重要的现实意义和应用前景。当前，金、银、铜、铂等贵金属及其相关材料仍然是人们探索二氧化碳还原电催化剂的热点。然而，贵金属催化剂具有催化活性低、产物选择性差以及析氢效率高等问题。内蒙古大学物理科学与技术学院赵忠龙副教授带领团队，利用第一性原理计算模拟，首次提出了双金属单层电催化剂表面的“双位泛函”机制。该机制能够有效地抑制析氢副反应，并提升将二氧化碳电还原为甲酸产物的活性和选择性。然而，通过实验合成具有超薄壳层的双金属电极，仍然是一个挑战。鉴于此，此次研究利用第一性原理计算模拟方法，首次提出过渡金属碳化物和氮化物可以作为贵金属单层的衬底。在保留“双位泛函”的基础上，这种衬底能够显著提升催化剂的电化学稳定性。实验表明，碳化物和氮化物支撑贵金属单层以及单层团簇催化剂中存在氢—衬底反键相互作用。这种相互作用能够打破吸附氢与二氧化碳还原中间物之间的能量线性关系。此外，研究团队还通过理论模拟预测了一系列具有较高甲酸、甲醇和乙烯等碳氢化合物产物选择性的新型电催化剂，为提升电化学二氧化碳还原性能提供了新思路。

全球活性氮增加引起的氮循环失衡使硝酸盐成为水中最普遍的污染物之一。硝酸盐污染威胁着生态安全和人类健康。通过硝酸盐还原方式合成氨，不仅有助于水中硝态氮污染物的去除，而且有助于缓解社会对氨能源的需求，减少污染，降低能耗。电化学反应过程对条件要求适中，易于运行并且高效，可将硝酸盐直接转化为氨。但通常，在硝酸盐的电化学还原过程中，在纳米及更大尺寸电极的活性位点上易于发生氮-氮偶联反应生成氮气，制约氨的高效生成。因此，开发具有高活性、低成本和高选择性优势的电极材料是该领域研究的核心之一。李淼团队针对钴（Co）金属电极活性差、易钝化导致难以实用的瓶颈，通过缺陷碳的稳定固化作用，开发了一种磷（P）掺杂的单原子钴催化剂材料（如图1所示），可有效避免偶联反应发生，使最终产物具有更高的氨选择性和还原活性。这种磷掺杂单原子钴催化剂具有更高的硝酸盐还原去除性能，以其作为催化剂的最高氨生成法拉第效率为92.0%、最高氨产率为433.3μgNH4+h−1cm−2。图1 单原子催化剂结构形貌分析结果研究团队采用自然界极少的15NO3−作为氮源，以同位素标记法进一步证明了氨生成的唯一氮来源为硝酸盐。利用1H核磁共振（NMR）仪对产生的氨进行检测，14NH4+和15NH4+的核磁谱图分别具有典型的三峰和双峰结构。研究采用多种实验分析手段对载体结构进行了分析。结果表明，磷的掺杂进一步提高了碳氮载体的缺陷程度，提供了更多的固定位点负载单原子钴，并且缺陷位点会对相邻金属钴活性位点的电子结构和性能产生影响，提高了电极导电性。图2 电极性能结果研究团队根据密度泛函理论计算，创新强化污染物净化的单原子尺度结构调控理论与方法，从分子水平上对硝酸根在模型单原子钴催化剂活性位点的转化反应机理进行了探究，分析反应路径和能量变化。结果表明，硝酸根在单原子位点上逐步发生脱氧加氢的基元反应，N*物种可以在外部提供能量时进一步偶联形成氮气，也可以自发与氢逐步反应形成铵盐。磷掺杂后形成的缺陷位点可以促进临近CoP1N3位点对硝酸盐的催化转化，硝酸盐还原过程发生8电子数转移生成铵盐。此外，研究还发现，金属活性位点临近的缺陷结构有助于进一步提高单原子催化剂活性，在理论上为设计高活性位点的催化剂提供指导并揭示硝酸反应转化和产物分布规律。图3 反应机理示意图该研究成果于7月12日以《高法拉第效率钴单原子催化剂显著促进氨生成》（Boosted ammonium production by single cobalt atom catalysts with high Faradic efficiencies）为题在线发表在《美国科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）上。论文第一作者为清华大学环境学院博士后李佳澄，论文通讯作者为清华大学环境学院李淼副教授，环境学院刘翔教授等人对实验提供了重要指导和帮助。研究项目得到国家自然科学基金面上项目和重点研发计划的资助。

p　　记者从中国科技大学获悉，该校郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在纳米机电系统(NEMS)方面取得最新进展。该实验室与美国加州大学团队合作，在研究两个石墨烯纳米谐振器的模式耦合过程中，创新性地引入第三个谐振器作为声子腔模，成功地实现了非近邻的模式耦合。相关研究成果发表在近日出版的《自然通讯》上。/pp　　纳米谐振器具有尺寸小、稳定性好、品质因子高等优点，是信息存储和操控的优良载体。为了实现不同谐振模式之间的信息传递，需要先实现模式间的可控耦合。近年来，国际上不同研究组针对同一谐振器中的不同谐振模式以及近邻谐振器之间的模式耦合机制进行了深入研究。然而，对于如何实现非近邻的、可调的谐振模式耦合，国际上一直未见相关报道。/pp　　针对这一难题，研究组设计和制备了三个串联的石墨烯纳米谐振器，每个谐振器的谐振频率可以通过各自底部的金属电极进行大范围的调节，因此只要设定合适的电极电压就可以实现三个谐振器的共振耦合。研究组首先测量到了两个近邻谐振器之间的模式劈裂，证明了在该串联结构中近邻谐振器可以达到强耦合区间，这为进一步探索第一个和第三个谐振器之间的耦合创造了条件。经过实验探索，研究组发现当把中间谐振器的共振频率调到远高于(或远低于)两端谐振器的共振频率时，两端谐振器之间不能发生模式劈裂，即二者耦合强度非常小 但是当中间谐振器的共振频率逐渐靠近两端谐振器的共振频率时，两端谐振器逐渐产生模式劈裂，且劈裂值逐渐增大。/pp　　该实验是首次在纳米谐振器体系中实现谐振模式的非近邻耦合，对于纳米机电谐振器领域的发展具有重要的推动意义，并且为将来在量子区间利用声子模式进行信息的长程传递创造了条件。/ppbr//p

滴定中使用的指示方法有哪些？可根据指示原理和产生的化学反应对滴定进行分类：电位分析法：使用电极组件直接测量电流电位的方法称作电位分析法，使用此方法进行滴定称作电位滴定。 应尽可能地在零电流情况下使用高阻抗信号放大器测量形成的电位U，原因如下：在化学与电子平衡时为传感器派生的能斯特方程是电位分析法的基础。 通过相关相位边界表面的过量电流将会对这种平衡产生干扰。使用高阻抗测量输入的另外一个原因与pH和离子选择电极的特殊构造有关。 测量电路中包括离子选择膜，其电阻可轻松达到100–1000 MΩ。 如果分压器效应所造成的实验误差保持在0.1%以下，则测量仪器的输入阻抗应至少高出1000倍。 可通过下列方程看到这一点： 因此对于电阻很高的传感器，需要使用输入阻抗为1012 Ω的信号放大器。 伏安法：此指示法需要测量由小电流极化的两个金属电极之间的电位差。 与电位分析法相同，伏安法滴定曲线为电位容积曲线。需要使用下列测量设备： 稳定的电源提供电流。 必须选择在电路中连接的电阻R，从而生成范围为0.1 – 20 μA的电流Ipol。 按照与电位分析法完全相同的方式测量在电极之间形成的电位U。 伏安指示法的主要用途之一是使用卡尔费休方法进行的水含量测定。 光度法：通过溶液的特定波长光束的强度下降是光度指示法的基础。 透光率是光度法中的主要测量变量，由 T: 透光率I0: 入射光强度I: 透射光强度如果所有光线被吸收，则I = 0，从而T = 0。 如果无光线被吸收，则I = I0以及T = 1（或者%T = 100%）。在光度法中，经常使用吸光率作为测量变量进行操作。 布格-朗伯-比尔定律对透光率与吸光率之间的关系进行了说明：A = ? log T = A = ε b cA: 吸光率ε: 消光系数c: 吸收物质的浓度d: 通过溶液的光程长度通过上方关系，可以发现吸光率A与浓度c之间存在着线性关系。与电位传感器相比，光电传感器在滴定方面具有很多优点：使用更简便（无需加注电解液，不会堵塞液络部）使用寿命更长（几乎不会折断）可根据颜色变化执行所有传统滴定（传统程序与标准无变化）。光度指示法可用于许多分析反应：酸碱滴定（水性与非水性）络合滴定氧化还原滴定沉淀滴定浊度滴定在进行光度滴定时，应当选择一个波长，使等当点前后的透光率产生最大差异。 在视界内，此类波长的范围通常为500-700 nm。使用示例： 络合滴定与浊度滴定反应。 电导率：电导率指溶液使电流通过的能力。 电导率的测量单位为μS/cm（微西门子/厘米）或者mS/cm（毫西门子/厘米）。 高值表示粒子数多。 在溶液内流动的电流量与离子量成正比。 如果溶液的电导率已知，则可知道离子的总含量。 此外，如果离子已知，甚至可表述其浓度。测量电导率时，对浸入溶液内的两个板通电。 这两个板为金属板，也可以使用石墨电极。 当溶解离子开始朝金属板移动时，电流将流入金属板之间。电导滴定的原理。滴定时，其中一个离子由另外一个离子取代，因此这两个离子在离子电导率方面存在差异，导致滴定期间溶液的电导率不同。 因此，如果将一个电极的溶液加入另外一个溶液，则最终电导将取决于发生的反应。 但是，如果电解液中不发生化学反应，则电导水平将升高。 可通过按照添加的滴定剂体积绘制电导变化的方式，找到等当点的位置。温度滴定：每一次化学反应均伴随着能量变化这一基本表述准确地陈述了温度滴定的基础。 在吸热反应中，能量被吸收、温度下降， 相反的，在放热反应中，能量被释放出来， 可通过监测温度变化检测滴定的等当量（EQP）（图1）。 在放热滴定过程中，温度升高直至达到EQP。 然后，温度一开始稳定，然后开始降温。 吸热滴定则正好相反如上所述，在吸热滴定反应过程中会发现温度下降。 一旦达到等当点，则温度稳定。 通过计算曲线的二次导数确定终点（分段评估）。温度滴定的唯一要求是： 进行一次能量发生巨大变化的化学反应、一个精确快速的温度计和一个能够对滴定曲线进行分段评估的滴定仪。 库仑法滴定库仑法滴定技术最初由Szebelledy和Somogy[1]于1938年开发。 这种方法与容量法滴定不同，区别在于：通过电解原位生成滴定剂，然后滴定剂通过化学计量方式与测定的物质发生反应。 根据通过的总电荷（Q）以库仑为单位计算出反应的物质量，而不是像容量法滴定那样根据耗用的滴定剂体积进行计算。

近日，中国科技大学合肥微尺度物质科学国家实验室谢毅教授和孙永福特任教授课题组在杂化二维超薄结构的合成及应用领域取得重要进展。该课题组设计了一种杂化模型体系用来研究金属表面氧化物对其自身金属电催化性能的影响，该结果以“Partially oxidized atomic cobalt layers for carbon dioxide electroreduction to liquid fuel” 为题发表在Nature上(2016, 529, 68-72, DOI 10.1038/nature16455)。 通过电催化过程将CO2还原成碳氢燃料分子不仅有助于降低CO2的负面影响，而且还可以获得甲烷、甲酸、甲醇等燃料。然而，电还原CO2过程的一个瓶颈是如何将高稳定性的CO2活化，这往往需要非常高的过电位；而过电位的存在不仅浪费大量的能源，还往往导致还原产物选择性的降低。　已有报道显示金属电极通常具有较高的电还原CO2活性，尤为有趣的是通过金属氧化物还原得到的金属比通过其它方法制备的金属催化活性要高，甚至能将CO2的还原电位降低到热力学的最小值。但是金属表面氧化物对其自身金属电还原性能的影响机制还不清楚，这主要是因为以前制备的催化剂中含有大量的微结构如界面、缺陷等，这些微结构的存在很容易掩盖住表面金属氧化物对其自身金属催化性能的影响。　为了揭示金属表面氧化物对其自身金属电还原CO2性能的影响，谢毅教授、孙永福特任教授课题组构建了一种杂化模型材料体系, 即数原子层厚的金属/金属氧化物杂化超薄结构。以六方相Co为例，他们通过配体局限生长的方法制备了4原子层厚的Co/Co氧化物杂化结构。电化学比表面积矫正的Tafel斜率和法拉第转换效率结果揭示出局限在超薄结构中的表面Co原子比块材中的表面Co原子在低的过电位下具有更高的本征催化活性和更高的产物选择性，Co原子层的部分氧化进一步增加了其本征催化活性，进而在只有0.24 V的过电位下于40 h内获得10 mA cm-2的稳定电流和90%的甲酸选择性。本工作展示了金属原子在位于特定的排列方法和氧化价态时，可能具有更高的催化转化活性，即超薄二维结构和金属氧化物的存在提高了催化还原CO2的能力。该工作有助于让研究者重新思考如何获得高效和稳定的CO2电还原催化剂，也对推动电催化还原CO2机理研究具有重要的意义。 文中催化剂的CO2吸附性质是通过美国麦克仪器公司的经典仪器ASAP 2020获得，通过对比四种催化位点下催化剂的CO2吸附性能，有力的佐证了文中论点。全文链接：http://www.nature.com/nature/journal/v529/n7584/pdf/nature16455.pdf。

2023年09月23-24日，第十六届全国化学传感器学术会议（SCCS2023）在美丽的泉城济南举办，本次会议由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专家组主办，济南大学承办，化学生物传感与计量学国家重点实验室（湖南大学）、上海师范大学、上海仪电科学仪器股份有限公司（雷磁）、临沂大学等单位共同协办。会议主题是“化学传感赋能新时代”，邀请了国内外众多知名专家学者，共同探讨化学传感领域的最新研究成果和发展趋势，是化学与生物传感领域的学术交流盛会。会议同期颁发了“中国化学传感器成就奖”学术奖项。该奖项的奖励基金由上海仪电科学仪器股份有限公司（简称上海仪电科仪）赞助支持，自2019年首届至本届已是第三届，该奖项的设立旨在奖励在我国化学生物传感器科研领域取得优秀成果，并对我国化学生物传感器事业发展做出突出贡献的中国科研工作者。第三届“中国化学传感器雷磁终身成就奖”被授予中国科学院院士、发展中国家科学院院士，中国科学院生态环境研究中心研究员江桂斌；“中国化学传感器雷磁杰出成就奖”分别颁发给湖南大学教授张晓兵、南京大学教授龙亿涛、广州大学/中山大学教授牛利。大会期间，本公司市场营销部总经理许佰功作了《“雷磁”电化学传感器及仪器技术发展》的主题报告，与现场嘉宾共同探讨了关于电化学传感器现状和技术创新等多方面的内容。“雷磁”是上海仪电科学仪器股份有限公司的自主品牌，创建于1940年，是中国pH计和玻璃电极的诞生地，也是国内分析仪器的重要发源地。“雷磁电化学分析仪器”自2008年起连续获得“上海名牌产品”称号，“雷磁”自2013年起连续获“上海市著名商标”，雷磁“L系列电化学仪器、ZDJ-5B系列自动滴定仪”等先后通过“上海品牌”认证。“雷磁”拥有丰富的科学仪器产品线，涵盖电化学传感器、电化学分析仪器、滴定仪/水分仪、水质分析仪、在线水质监测仪器、化学试剂和系统集成等众多门类。在专业专用型电化学传感器方面，“雷磁”研制出众多满足特殊应用场合的不同功能、材料和结构的专业专用型电极，为用户带来了更多高性能智能化的产品体验，是电化学行业的头部领军企业。上海仪电科仪将继续围绕市场，做好产品，做好品牌，做好服务，做好合作，不断地向高端、高品质发展。在科学仪器展览活动中，上海仪电科仪（雷磁）展示了引领L系列、智能T系列、超凡F系列和经典系列实验室台式和便携式等多款电化学仪器，最新款滴定仪ZDJ-4D和全新升级版便携式水质分析仪器等一系列产品，以及包括pH电极，电导率电极，溶解氧电极、温度电极、参比电极、金属电极、滴定专用电极等系列电化学传感器，“雷磁”根据具体的行业应用和操作习惯，不断推陈出新，优化配方和工艺，改进电极的性能和结构，适应新的应用场景，用持续创新向业界展示中国科学仪器企业的实力和风采。

1月10日上午中共中央、国务院在北京隆重举行国家科学技术奖励大会。习近平、李克强、王沪宁、韩正等党和国家领导人出席大会并为获奖代表颁奖。习近平总书记为最高奖获得者颁奖。　　由我司首席科学家田中群院士领衔，厦门大学任斌教授、李剑锋教授、吴德印教授，及我司技术总监刘国坤副教授等专家共同研究的“电化学表面增强拉曼光谱学研究”项目获国家自然科学二等奖。任斌、刘国坤作为获奖代表参加奖励大会。　　　　表面增强拉曼光谱(SERS)是基于表面等离激元共振(SPR)效应且具超高表面检测灵敏度的分子光谱。21 世纪前，学术界主流观点认为仅有金、银等少数金属的粗糙表面和纳米粒子体系具有SERS效应，因而该技术无法被广泛应用，这导致SERS 研究一度陷入低潮。　　项目团队迎难而上，系统发展非传统SERS 和电化学拉曼光谱实验和理论方法，显著拓展SERS 方法普适性，推进其应用和产业化，取得如下国际领先水平的创新成果：　　1、从实验和理论上系统证实过渡金属体系存在SERS 效应。在具有重大(电)催化应用背景的一系列铂族和铁族等过渡金属体系实现了SERS 效应，证明电磁场增强(特别是避雷针效应)为主要增强机理 发现了紫外光激发的SERS 效应 首次利用EC-SERS 深入研究与电催化过程密切关联的氢等弱拉曼信号分子体系的吸附行为 发展以金为内核、铂等过渡金属为壳层的核壳纳米粒子，实现了更具挑战性的过渡金属电极界面水结构的表征。奠定了我国在国际EC-SERS 领域的长期领先优势，并于2002 年获中国高校科学技术一等奖。　　2、发明壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱(SHINERS)新技术，全面突破长期限制SERS 发展的材料和形貌普适性差的瓶颈。应用领域涉及电化学、催化、能源、材料、生命科学等。该技术被国际同行誉为“下一代先进谱学技术”，“开辟了光谱分析的新方向”。该“借力”策略和相关实验技术可被进一步拓展至表面增强荧光和非线性光学等谱学技术。自主研发以SERS 为核心技术的便携式拉曼光谱快检系统，成功实现其在食品和公共安全等领域的实际应用，为2017年厦门金砖会晤等国家级重大事件的食品安全工作提供重要技术支撑。　　普识纳米研发团队将会继续在拉曼领域努力探索，积极研究，贡献出自己的一份力量!　　延伸阅读　　国家自然科学奖是由中华人民共和国国务院设立，由国家科学技术奖励委员会负责的奖项，是中国五个国家科学技术奖之一，授予在基础研究和应用基础研究中，阐明自然现象、特征和规律、做出重大科学发现的公民。

柔性电子是新兴技术，在信息、能源、生物医疗等领域具有广阔的应用前景。其中，柔性集成电路可用于便携式、可穿戴、可植入式的电子产品中，对器件的低功耗提出了极高的技术需求。相对于传统半导体材料，单层二硫化钼二维半导体具有原子级厚度、合适的带隙且兼具刚性（面内）和柔性（面外），是备受瞩目的柔性集成电路沟道材料。然而，推动二维半导体柔性集成电路走向实际应用并形成竞争力，降低器件功耗、同时保持器件性能是关键技术挑战之一。 中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员张广宇课题组器件研究方向近年来聚焦于二维半导体，在高质量二维半导体晶圆制备、柔性薄膜晶体管器件和集成电路等方向取得了重要进展。近年来的代表性工作包括实现百微米以上大晶畴及高定向的单层二硫化钼4英寸晶圆，进而利用逐层外延实现了层数控制的多层二硫化钼4英寸晶圆；率先实现单层二硫化钼柔性晶体管和逻辑门电路的大面积集成；展示单层二硫化钼柔性环振电路的人工视网膜应用，模拟人眼感光后电脉冲信号产生、传导和处理的功能。 近期，该课题组博士研究生汤建、田金朋等发展了一种金属埋栅结合超薄栅介质层沉积工艺（图1），将高介电常数HfO2栅介质层厚度缩减至5 nm，对应等效氧化物厚度（EOT）降低至1 nm。所制备的硬衬底上的场效应晶体管器件操作电压可以等比例缩放至3 V以内，亚阈值摆幅达到75 mV/dec，接近室温极限60 mV/dec。同时，研究通过优化金属沉积工艺，使得金属电极与二硫化钼之间无损伤接触，避免费米能级钉扎，使接触电阻降低至Rc600 Ωμm，有效地将沟道长度为50 nm的场效应器件的电流密度提升至0.936 mA/μm @Vds=1.5 V。在此基础上，科研人员将该工艺应用于柔性器件的制作。四英寸晶圆尺度下柔性二硫化钼场效应晶体管阵列及集成电路表现出优异的均匀性以及器件性能保持性（图2）。该工作对随机选取500个场效应器件进行测试发现，器件兼具高良率（ 96%）、高性能（平均迁移率~70 cm2 V-1 s-1）以及均匀的阈值电压分布（0.96 ± 0.4 V）。当操作电压在降低到0.5 V以下时，反相器依然具备大噪音容限和高增益、器件单元功耗低至10.3 pWμm-1；各种逻辑门电路也能够保持正确的布尔运算和稳定的输出（图3）；11阶环振电路可以稳定地输出正弦信号，一直到操作电压降低到0.3 V以下（图4）。 该工作展示了单层二硫化钼柔性集成电路可以兼具高性能和低功耗，为二维半导体基集成电路的发展走向实际应用提供了技术铺垫。相关结果近期以Low power flexible monolayer MoS2 integrated circuits为题，发表在《自然-通讯》（Nature Communications 2023 14, 3633）上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和中国科学院战略性先导科技专项（B类）等的支持。该研究由物理所与松山湖材料实验室联合完成。

日盲光谱区是指波长在200～280nm波段的紫外辐射，由于太阳辐射在这一波段的光波几乎完全被地球的臭氧层所吸收，即在这个波段大气层中的背景辐射几乎为零，所以称为&ldquo 日盲&rdquo 。在该光谱范围内，由于具有极低的背景噪音，同红外探测技术相比，紫外探测具有虚警率低、不需低温冷却、不扫描、告警器体积小、重量轻等优点。因此此项探测技术有着极其广泛的应用前景及应用需求，可用于紫外天文学、天际通信、火灾监控、汽车发动机监测、石油工业和环境污染的监测等。近日，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研究员赵东旭带领的团队采用氧化锌/氧化镓核/壳微米线，研制出具有雪崩增益的高灵敏度日盲紫外探测器(Nano Lett. 2015, 15, 3988&minus 3993)。　　氧化锌/氧化镓核壳结构微米线采用一步CVD生长法制备。这种方法所生长的核壳结构微米线，核层氧化锌和壳层氧化镓都是高晶体质量的单晶，并且两种材料的界面非常陡峭，无明显界面缺陷和位错的存在。通过在核层与核层分别制备金属电极，就构成了异质结结构的日盲紫外探测器件。器件的响应峰值在254 nm，响应截至边266nm，对日盲紫外光具有高灵敏度、高探测度、高量子效率和高速的响应。在-6 V的电压驱动下，器件的明暗电流比可以达到106以上，响应度可达到1.3× 103 A/W, 探测率为9.91× 1014 cm· Hz1/2/W，响应时间小于20 &mu s，该结果为目前同类器件当中性能最好的结果，其主要性能高于目前商业Si雪崩二极管。通过对器件的性能进行深入的研究，发现器件具有雪崩增益，其增益高达104。　　该团队多年从事半导体微纳结构光电器件的研制，在微纳光探测器的研究中积累了丰富的经验，先后制备出基于仿生叶脉结构的高灵敏度紫外光探测器(Nanoscale, 2013, 5, 2864)，以及基于交叉结构的，具有高光谱选择性的氧化锌p-n同质结紫外光探测器等(J. Mater. Chem. C, 2014, 2,5005)。器件的结构示意图以及各项性能指标