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纳米研究相关的资讯

  • 苏州纳米所携手德国大学共建纳米器件研究中心
    近日,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所与德国布伦瑞克理工大学半导体技术研究所合作签约共建纳米器件研究中心。苏州纳米所所长杨辉与德国布伦瑞克理工大学半导体技术研究所所长Prof. /Dr. Andreas Waag代表双方共同签署了合作协议。   在此次签约仪式上,Wagg教授阐述了本次合作的意义,杨辉表示高度赞同,并提出希望在GaN方面开展可能的深入合作。双方还就后续合作工作的开展达成共识。   根据协议,该中心将在生物纳米园筹建办公场所,主要致力于以下三方面工作:做好半导体研究链从材料生长、器件加工到产品检测的衔接 利用校企各自优势,搭建学生交流平台 推进相关技术转移、推广及知识产权保护。苏州纳米所纳米器件重点实验室也将配合协助该中心的建设。之后,Wagg教授一行参观了纳米器件重点实验室太赫兹实验室。
  • 国家纳米中心“活体自组装”生物纳米材料研究获进展
    style type=" text/css" .TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt } /style style type=" text/css" .TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt } /style p   近日,中国科学院国家纳米科学中心王浩课题组通过发展“活体自组装”技术,在细胞内构建了不同拓扑结构的纳米材料,并提出了全新的细胞内原位聚合和组装策略,为功能性纳米材料的设计提供了新思路。相关研究成果发表在 em Nature Communications /em 上,并已申请中国发明专利。 /p p   纳米材料在生物医学领域已被广泛研究和认可,例如药物递送、组织工程等均得到了深入研究。但纳米材料独特的生物界面效应,使其在复杂生命体中的递送过程、物理化学转化以及蓄积代谢等问题变得十分棘手。因此,王浩课题组提出了“活体自组装”理念,独特设计纳米材料的建筑单元,将外源引入的分子参与到生命体的功能性组装过程中,实现了在生理环境下自发的纳米材料构建和功能化。这一独特思路,为生物医用纳米材料领域的设计和应用提供了新视角和新途径。 /p p   在纳米材料的生物功能应用中,拓扑结构对活体器官、组织和细胞的功能影响显得尤为重要。前期报道指出,特定拓扑结构在生命体中扮演者独特的角色,例如双螺旋结构的DNA、具有特定3D结构的蛋白大分子,以及各种传导信号的分子复合体等。材料和界面的拓扑结构影响生物功能,例如界面的形态会诱导干细胞定向分化、决定细胞迁移和内吞等功能。因此,深入研究在特定区域内材料拓扑结构与生物功能之间的关系,将为精准功能化纳米材料的设计提供指导。目前,体外构筑的纳米材料,不能区分界面和胞内作用,干扰了限域拓扑结构和生物功能关系的分析和理解。 /p p   针对特定区域内材料与功能之间的关系研究,王浩课题组发展了细胞内原位聚合和组装的新方法,首次实现了在细胞内平行构筑不同拓扑结构的纳米材料,为研究胞浆拓扑结构和功能的关系提供了有效手段。通过设计不同氨基酸序列的多肽聚合单体,实现了在胞内聚合过程中,对聚合物分子量大小、温敏性质以及组装后的拓扑结构的调控;在细胞和组织水平原位的证实了多肽单体的聚合和组装过程;综合评价了不同拓扑结构的纳米组装体的滞留效应和细胞毒性等生物功能,为精准设计功能化纳米材料提供基础参考。 /p p   研究工作得到了国家自然科学基金、创新群体项目、中科院国际合作、交叉团队、青促会等的支持。 /p p style=" text-align:center " img alt=" " oldsrc=" W020171108529108817694.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/uepic/4a4278be-71e4-47d4-87a7-0fc2df981d1b.jpg" uploadpic=" W020171108529108817694.png" / /p p style=" text-align: center " 国家纳米中心“活体自组装”生物纳米材料研究工作获进展 /p
  • 海峡两岸纳米专家齐聚丹东,交流纳米科技最新研究成果
    由中国颗粒学会超微颗粒专委会主办,丹东百特仪器公司有限公司承办的“中国颗粒学会超微颗粒专委会2011年会暨第七届海峡两岸超微颗粒学术研讨会”,于2011年8月8日在丹东中联大酒店召开。来自中国大陆五十多位从事纳米技术研究的专家学者和来自台湾十几位纳米专家齐聚风景秀美的丹东,交流在纳米技术研究中的最新成果,展望纳米科技发展的美好未来。 上午8时许大会开幕。专委会主任、著名纳米学家张立德教授首先致开幕词,他详细回顾了十一年来海峡两岸纳米科学家密切交流的经历和取得的丰硕成果,提出了本次学术交流会的主要研讨方向,并对丹东百特为本次会议的召开所做的卓有成效的工作给予积极评价。丹东市副市长徐春光、市台办主任李秀环、市科技局局长于波应邀出席了开幕式,徐副市长和李主任分别发表了热情洋溢的讲话,他们详细介绍了丹东美丽的自然风光、优越的地理环境、经济社会发展和对台交流成果,对来自海峡两岸的纳米科学家来到丹东进行学术交流表示热烈欢迎。在大会报告中,两岸纳米学家在纳米电池材料、中药纳米化、纳米技术在太阳能的应用以及在核能方面的应用等十几个领域进行了深入的研讨和交流。其中张立德教授所作的纳米材料的可控制备与表征、清华大学程虎民教授所作的中药纳米化、台湾大同大学吴溪煌教授用纳米技术对电池负极材料的研究、徐安武教授的纳米表面等离子体光子学及应用等报告,具有前瞻性、创新性,受到与会代表的普遍欢迎和好评。此外,一批年轻的博士、硕士和青年教师也做了精彩的报告,提出了许多创新的思维、观点和研究方法,表明纳米科技后继有人。台湾学者的报告语言生动精炼,在基础研究和应用研究等方面都有很多独到之处,为大会增添了许多亮点。历时两天的大会及报告,海峡两岸的纳米专家畅所欲言,交流各自的研究心得和成果,大家都受益匪浅。8月9日下午大会举行了闭幕式,张立德教授对本次大会的报告一一做了点评,他认为本次大会的报告“基础研究有深度,应用研究有突破”。通过海峡两岸的长期密切交流,将促进整个中华民族纳米科学技术的发展,也将为两岸经济和社会各项事业的发展做出积极的贡献。 会议期间,海峡两岸的纳米专家还参观考察了丹东百特仪器有限公司,他们对百特优美的厂区环境,规范的仪器制造流程,优良的仪器性能和公司多年来为中国颗粒测试技术发展所作出的贡献给予高度评价,大家希望百特公司多与大学和科研机构合作,加强创新技术研究,强化质量控制,早日把百特打造成国际知名的粒度仪品牌! 大会在热烈的掌声和两岸学者的祝福声中闭幕。
  • AFSEM原位微区表征系统 助力新型纳米探针构筑及纳米热学成像研究
    获取材料甚至是器件整体的热学特性,是相关研究与开发当中非常有意义的课题。随着研究对象特征尺寸的不断减小,研究者们对具有高热学分辨率和高水平方向分辨率的表面温度表征方法以及与之相应的仪器的需求也日益显著。在诸多潜在的表征技术当中,扫描热学显微镜(Scanning Thermal Microscopy)是其中颇为有力的一种,它可以满足特征线度小于100 nm的研究需求。然而,这种表征方法,对纳米探针的结构及功能特性有比较高的要求,目前商用的几种纳米探针受限于各自的结构特点,均有一定的局限性而难以满足相应要求,也就限制了相应表征方法的发展与应用。着眼于上述问题,奥地利格拉茨技术大学的H. Plank团队提出了基于纳米热敏电阻的三维纳米探针,用于实现样品表面温度信息的超高分辨表征。相关成果于2019年六月发表在美国化学协会的期刊ACS Applied Materials & Interfaces上(ACS Appl. Mater. Interfaces, 2019, 11, 2522655-22667. Three-Dimensional Nanothermistors for Thermal Probing.)。 图1 三维热学纳米针的概念、结构、研究思路示意图 H. Plank等人提出的这种三维纳米探针的核心结构是一种多腿(multilegged)纳米桥(nanobridge)结构,它是利用聚焦离子束技术直接进行3D纳米打印而获得的,因而可以直接制作在(已经附有许多复杂微纳结构与微纳电路、电的)自感应悬臂梁上(self-sensing cantilever, SCL)。由于纳米桥的每一个分支的线度均小于100 nm,因而需要相应的表征策略与技术来系统分析其纳米力学、热学特性。为此,H. Plank研究团队次采用了有限元模拟与SEM辅助原位AFM(scanning electron microscopy-assisted in situ atomic force microscopy)测试相结合的策略来开展相应的研究工作,并由此推导出具有良好机械稳定性的三维纳米桥(垂直刚度达到50 N/m?1)的设计规则。此后,H. Plank引入了一种材料调控方法,可以有效提高悬臂梁微针的机械耐磨性,从而实现高扫描速度下的高质量AFM成像。后,H. Plank等人论证了这种新式三维纳米探针的电响应与温度之间的依赖关系呈现为负温度系数(?(0.75 ± 0.2) 10?3 K?1)关系,其探测率为30 ± 1 ms K?1,噪声水平在±0.5 K,从而证明了作者团队所提出概念和技术的应用潜力。 图2 三维热学纳米针的制备及基本电学特性 文中在进行三维纳米探针的力学特性及热学响应方面所进行的AFM实验中,采用了原位AFM技术,堪称一大亮点。研究所用的设备为奥地利GETec Microscopy公司生产的AFSEMTM系统,AFSEMTM系统基于自感应悬臂梁技术,因此不需要额外的激光器及四象限探测器,即可实现AFM的功能,从而能够方便地与市场上的各类光学显微镜、SEM、FIB设备集成,在各种狭小腔体中进行原位的AFM测试。此外,通过选择悬臂梁的不同功能型针,还可以在SEM或FIB系统的腔体中,原位对微纳结构进行磁学、力学、电学特性观测,大程度地满足研究者们对各类样品微区特性的表征需求。着眼于本文作者的研究需求来讲,比如探针纳米桥的分支在受力状态下的力学特性分析,只有利用原位的AFM表征技术,才可以同时获取定量化的力学信息以及形貌改变信息。当然,在真空环境下使用原位AFM系统表征微区的力、热、电、磁信息的意义远不止于操作方便或同时获取多种信息而已。以本文作者团队所关注的微区表面热学分析为例,当处于真空环境下时,由于没有减小热学信息成像分辨率的、基于对流的热量转移,因而可以充分发挥热学微纳针的潜能,探测到具有高水平分辨率的热学信息。 图3 利用AFSEM在SEM中原位观测nanobridge的力学特性 图4 将制备所得的新型纳米热学探针安装在AFSEM上,并在SEM中进行原位的形貌测量:a)SEM图像;b)AFM轮廓图像
  • 苏州纳米所在大载流、高导电碳纳米管复合薄膜研究方面获进展
    导体材料是信息交互、电能传输和力、热、光、电、磁等能量转换的基础性材料,在航空航天、新能源汽车、电力线路等领域具有重要应用价值。随着大功率器件的发展,对轻量化、大载流、高导电性材料的需求越来越迫切。单根单壁碳纳米管(SWCNT)拥有极高的载流能力和电导率,载流能力比传统金属铜高出2~3个数量级,电导率更是银的1000倍以上。然而,当SWCNT组装成宏观薄膜的时候,由于碳管间电子/声子散射的影响,载流能力和电导率会显著降低,从而制约SWCNT薄膜在大功率器件领域的应用。 针对上述问题,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员康黎星等提出并研制了新型大载流、高导电碳纳米管复合薄膜材料。研究团队采用化学气相输运法将CuI均匀高效地填充到SWCNT管腔中,制备出CuI@SWCNT一维同轴异质结。SWCNT对CuI具有保护作用,保持了CuI的电化学活性,使其能够在恶劣的酸性环境和长期电化学循环下保持稳定性。研究通过电学测量发现,CuI@SWCNT薄膜相较于SWCNT薄膜具有更优的电导率和更强的载流能力,其载流能力提升4倍,达到2.04×107 A/cm2,电导率提升8倍,达31.67 kS/m。  SWCNT填充CuI后,SWCNT中电子流向CuI,导致SWCNT的费米能级降低;同时,CuI@SWCNT一维范德华异质结中SWCNT的结构未被破坏,载流子依然保持高效的传递速率,进而使得CuI@SWCNT薄膜具有更高的导电性和载流能力。CuI@SWCNT复合薄膜在未来高功率电子器件、大电流传输等应用中具有潜力。 相关研究成果以CuI Encapsulated within Single-Walled Carbon Nanotube Networks with High Current Carrying Capacity and Excellent Conductivity为题,发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上。研究工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等的支持。
  • 国家纳米中心非形状依赖对称性纳米棒组装研究获进展
    style type=" text/css" .TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt } /style p   微纳加工方法分为“自上而下”和“自下而上”两种基本类型。前者是目前广泛应用于微纳加工领域的主流技术,但其由于受到物理极限的制约,一般加工分辨率在几十纳米量级上。后者则可在更小的尺度(包括分子尺度)上实现加工,被认为是一种突破物理限制的有效途径。然而,“自下而上”的组装方法由于科学认知和实验技术的不足,导致其在低缺陷、大面积、组装过程、组装结构等四个方面存在持续的挑战。相对而言,组装结构面临的障碍最大。这其中最重要问题是如何实现组装对称性的可调控,组装对称性可调控对于组装结构多样性和组装体功能的丰富至关重要。一般而言,由于形状互补性,组装结构对称性受到组装单元的形貌限制,四方单元易于形成四方密排结构,而球型则形成六方密排对称结构。由于在组装动力学过程中组装单元间的复杂力平衡和热力学最小原理的要求,打破形状依赖的组装结构对称性或是难以实现的目标。 /p p   中国科学院国家纳米科学中心和中科院纳米科学卓越中心刘前课题组与吴晓春课题组、邓珂课题组,以及美国科罗拉多大学Ivan I. Smalyukh课题组合作,通过引入一种新概念的主导控制力,首次实现了纳米金棒的四方对称性组装,一举突破了一直以来八面体金棒只能是形状依赖的六方对称结构的实验结果。这一结果在八面体银和钯纳米棒上也得到了实现,展示了这种方法的普适性。多尺度模拟计算进一步揭示这种控制力主导了非形状依赖的组装过程,并解释了四方对称比六方对称具有更高的热力学稳定性的实验结果。这一方法开辟了打破形状依赖组装对称性的新途径,为组装结构的多样性和纳米材料组装结构的可设计、可控提供了有力工具,将为推动纳米组装技术的进步提供助力。 /p p   该项工作是刘前课题组前期研究的进一步拓展,相关研究结果在线发表在《自然· 通讯》上,研究工作获得了国家重点研发计划纳米科技重点专项、中科院战略性先导科技专项A、国家基金委和欧盟项目的支持。 /p p br/ /p p style=" text-align:center " img alt=" " oldsrc=" W020171116335815903956.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/uepic/363e43be-098e-40e6-9983-f0fef4b2e479.jpg" uploadpic=" W020171116335815903956.jpg" / /p p style=" text-align: center " 多尺度模拟计算揭示四方对称的主导控制力和更小的热力学势能 /p
  • 万钢称纳米研究将成为科技计划管理改革试点
    1月11日,科技部会同中科院、国家自然科学基金委员会等部门在京召开国家纳米科学技术指导协调委员会工作会议。全国政协副主席、科技部部长、国家纳米科学技术指导协调委员会主任万钢出席会议并讲话。他强调,要制定好“十二五”纳米研究国家重大科学研究计划专项规划,力争实现纳米研究取得一批重大原始创新成果,并采取有力措施促进纳米科技应用研究成果的转化,推动我国向纳米科技强国迈进。 国家纳米科学技术指导协调委员会副主任、科技部副部长陈小娅宣布了国家纳米科学技术指导协调委员会新一届成员名单。   委员会副主任、科技部副部长曹健林代表国家纳米科学技术指导协调委员会作了“十一五”国家纳米科学技术工作总结和“十二五”纳米研究国家重大科学研究计划专项规划报告。报告指出,“十一五”期间,通过纳米研究国家重大科学研究计划、863计划、国家自然科学基金、国家重点实验室计划专项、国家科技基础条件平台建设以及各种人才专项等,加强了对纳米科学技术的投入,纳米研究水平大幅提升,进入国际先进行列。我国发表的纳米科技论文总量近年超过美国排名世界第一,论文质量不断提高,论文总被引频次位于世界第二。我国纳米科技专利申请数量已位居世界第二,纳米标准化工作与国际同步,为我国纳米科技的产业化应用奠定了基础。许多研究成果展现出广阔的产业化应用前景。   委员会副主任、首席科学家、中科院常务副院长白春礼作了题为“我国纳米科学技术发展的若干思考”的报告。报告介绍了国际纳米科技发展态势,我国纳米科技发展现状,分析了制约我国纳米科技发展的瓶颈,并对如何推动我国纳米科技的进一步发展提出重要建议。委员会副主任、国家自然科学基金委员会副主任姚建年就“十一五”国家纳米科技工作总结和“十二五”纳米研究国家重大科学研究专项规划报告以及本部门工作进行了发言。   万钢在讲话中指出,国家纳米科学技术指导协调委员会对我国纳米研究的发展起到了重要的指导作用。通过“十一五”纳米研究重大科学研究计划等的实施,我国已成为纳米科技大国,实现了跨越式发展。希望大家在总结成绩的同时,更要深刻认识并准确把握国际科学技术发展的新形势、新变化和新特点,立足于我国经济社会发展的重大战略需求,凝练纳米科学技术的关键基础科学问题,在“十一五”取得成绩的基础上,制定好“十二五”纳米研究国家重大科学研究计划专项规划,力争实现纳米研究取得一批重大原始创新成果,并采取有力措施促进纳米科技应用研究成果的转化,推动我国向纳米科技强国迈进。   万钢强调,“十二五”期间要充分发挥协调委员会和专家组的作用,统筹协调我国纳米科技工作 加强顶层设计,突出战略重点,提高支持强度 推动产学研结合,打通上下游 重视产业化环境建设,保障纳米科技可持续发展。他指出,科技部正在推动的科技计划管理改革中,将把纳米科学技术领域作为试点,在纳米科技指导协调委员会的框架下,加强部门间及科技部内部的协调,推动纳米研究在重大科学研究计划、863计划、支撑计划以及其他资金支持渠道之间的协调和整合,加强各计划的有机衔接、提高国家科技经费的使用效率,切实提升纳米创新链的互动关系和内在动力。   最后,万钢部长鼓励我国科技工作者积极面对激烈的国际竞争,及时抓住战略重点,充分发挥纳米研究重大科学研究计划的旗帜作用,团结起来,齐心协力,坚持走自主创新道路,为实现由纳米科技大国向纳米科技强国的转变而努力奋斗。   科技部、中科院、国家自然科学基金委员会以及来自发展改革委、教育部、财政部、质检总局、工程院、国防科工局和总装备部等部门代表和国家纳米科学技术指导协调委员会成员,纳米研究国家重大科学研究计划项目首席科学家等100余人出席会议。会议由国家纳米科学技术指导协调委员会秘书长、科技部基础司司长张先恩主持。
  • 我国纳米研究:与实际生活越来越近
    走近国家纳米科学中心在2009中国国际纳米科学技术会议现场设置的展台,你会看到展板最醒目的位置介绍了该中心和中科院过程工程研究所,以及中国电科院共同合作研发的一种新型电力防污闪纳米材料。   国家纳米科学中心研究员、该项目负责人张忠介绍,近年来国内外的电气设备绝缘系统在潮湿、污染等恶劣气候条件下都曾发生过多起大范围停电事故,损失巨大,污闪是其罪魁祸首。   污闪是电网安全的最大隐患之一。利用纳米技术研制的新型防污闪涂层材料,具有优异的耐污、疏水、阻燃、耐电痕等综合特性,以及出色的机械性能和使用寿命,同时具有很高的性价比,将其喷涂在电力陶瓷绝缘子上,可以有效地减少污闪的发生。目前国家电网正在发展智能电网技术,坚强、安全、可靠的智能电网至关重要。   近几年,我国纳米科技的研究出现了一个可喜的变化,就是有很多人把纳米研究同社会进步、发展经济、保护环境等方向紧密结合。国家纳米科学中心主任王琛告诉记者,此次中国国际纳米科技大会为适应这种变化,专门设立了8个分会场,其中好几个会场从不同的角度探讨纳米技术在相关产业发展中的应用问题,如纳米信息材料、纳米能源与环境材料、纳米器件与传感器、纳米医药学和生物医学工程等。会场主题紧密结合社会发展实际,这也成为此次大会区别于前两届大会的一大特点。   新型电力防污闪涂层材料、高速充电的大容量电池以及能够快速诊断疾病的生物芯片……相信不久的将来,这些产品就会进入我们的日常生活。而把它们带来的,正是纳米技术。   中新社兰州九月五日电 (朱世强)“中国纳米的质量和数量都不错,目前中国在纳米技术方面准备应用到环境、能源、药物及人力健康等领域。未来十到十五年,纳米将会对环境污染、水资源污染起到积极作用。”中国科学院院士、国家纳米科学中心首席科学家解思深说。   五日,中德纳米技术及纳米标准化前沿论坛在兰州举行,纳米材料国际委员会前主席H.Hahn教授、俄罗斯科学院院士伊万诺夫、美国化学学会《ACS NANO》主编Paul Weiss、法国科研中心光子与纳米结构实验室主任王肇中研究员、中科院物理所解思深院士、清华大学薛其坤院士等来自德国、中国、美国、俄罗斯、法国、新加坡六个国家的专家、教授、代表一百余人参加此次论坛。   解思深通过数据和图表分析说,纳米在中国正进入到一个稳定发展的阶段。其质量和数量都不错,纳米科研现仍保持旺盛势头。中国正将纳米技术研究应用到环境、能源、药物、人力健康等领域,中国现在有条件和能力将这些领域纳入到纳米技术的范畴。   虽然纳米技术未来会净化污染,改善水质,但也会产生一些副作用,纳米的粉尘、颗粒反而又会反作用于空气和水源。对于这一点,解思深说:“我们正在做这一方面的科研,未来十到十五年,纳米将广泛应用于人们的生活,对于环境的改善、医药的生产、能源的清洁都会有积极的作用。”   据了解,中国科研在纳米材料学、纳米机械学、纳米显微学、纳米测量学以及纳米电子学和纳米生物学、纳米技术等研究和应用方面进展迅速。在纳米材料制备与合成、纳米材料计量、测量和表征技术及纳米材料的基础研究、应用研究和开发研究均取得重要成果。   我国纳米研究已在世界占据重要席位   9月1日至3日,2009中国国际纳米科技会议在北京国际会议中心召开。近500名海外学者,1000多名国内专家聚此共同探讨纳米科技,场面尉为壮观。多数与会者都不是空手而来,仅向大会提交的论文就达到800篇。   越来越多的中国科技工作者看到了纳米科技的前途。如果有人告诉你:纳米材料的强度可以是钢的100倍,但重量却仅仅是钢的几分之一时,你不可能不向往这种材料。这种“诱惑”也让更多的人对纳米材料研究产生了兴趣。   中国科技界对纳米科技的“钟爱”可以从两个侧面看出:一是研究者越来越多。据两年前的统计,当时已有50多所大学从事与纳米科技相关的研发,而现在几乎每一所理工类学科的大学都在从事纳米相关研究。二是论文越来越多。根据《科学引文索引》,中国科研人员在国际同行评议的期刊上发表的纳米科技方面的论文数量仅次于美国。在过去的五六年里,中国在纳米技术方面的出版物每年增加30%—40%。   本次中国国际纳米科技会议的主席、中科院常务副院长、国家纳米科技指导协调委员会副主任白春礼认为,我国纳米科技研发从上世纪80年代开始,目前已在世界纳米科技研究中占据重要席位。   我们真的进入纳米时代了吗?   科技辞典 纳米是长度单位,原称毫微米,就是十亿分之一米或者说百万分之一毫米,略等于45个原子排列起来的长度。纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,研究领域为结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。   纳米效应就是指纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性。   纳米,一个人们耳熟能详的词。“纳米产品”,一个个让百姓不明就里的神话。   近年来,纳米鞋垫、纳米化妆品、纳米电冰箱、纳米洗衣机、纳米布、纳米水、纳米领带等等所谓的“纳米产品”充斥着我们的生活。人们不禁要问,纳米时代真的已经到来了吗?带着这个问题,记者来到2009中国国际纳米科学技术会议的会场,对几位与会者进行了采访。   大学生小郝是这次大会的一名听众,听完记者的问题后,他毫不犹豫地说“纳米时代已经到来”,并举出了英特尔公司已经研制出20纳米CPU的例子。当记者追问是否一款CPU的推出就代表一个时代的到来时,他想了想说,这是一个应用的典型,但纳米技术目前应用的范围还不是特别广泛。随后他将自己的观点改为“纳米时代已经开始,但我们尚未完全进入”。   纳米技术的不断发展会对你我的生活产生怎样的影响,我们是否已经进入纳米时代?相对于商家的大力鼓吹和普通公众的“雾里看花”,科学家们的态度明显更为冷静和务实。“我觉得纳米时代还没有到来,在应用方面我们还有很多工作要做,现在只是开始。”国家纳米科学中心研究员唐智勇说。   人们关于纳米技术最早的梦想源自著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德费曼一则预言。1959年,他预言将来人类可以用小的机器制造更小的机器,最后将变成根据人类意愿,逐个地排列原子、制造产品。   1974年,科学家唐尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密机械加工。1990年7月,第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办,标志着纳米科学技术的正式诞生。近20年来,纳米研究取得了一系列进展,许多国家纷纷制定相关战略或者计划,投入巨资抢占纳米技术战略高地。   现实生活中,纳米技术的应用已经初露端倪。例如:“鸟巢”顶棚铺上了一层特殊的纳米防护涂层,这个涂层可耐700摄氏度高温,从而解决了烟花燃放时焰火掉落灼穿顶棚膜的顾虑。而北京奥运会中使用的上百万平方米奥运锦旗和国旗也使用纺织品专用纳米防护液进行了相应处理。这种防护液能有效阻止污染液体的渗透,不仅能延长锦旗和国旗的使用寿命,还能有效的保持锦旗和国旗的清洁度和鲜艳色泽。   不过,在国家纳米科学中心科技管理部副主任任红轩看来,如果说我们处在微米时代,更能获得大家的认可,因为它已经成为各个领域内的主流技术。而纳米技术在高端领域内的应用,仍处于起步阶段。虽然在传统领域内已有很多的应用,但能对生产力起到深层次变革作用的那种有震撼力和冲击力的应用还很少,大部分的作用仍是“修修补补”,这和一个时代的要求还有很大的差距。   谈到我们身边各种各样的“纳米”产品,任红轩表示,这里面很多都是商家用微米级的产品来“忽悠”消费者,大多数人一开始并不了解纳米是什么,许多人甚至把纳米——这种和厘米、毫米一样的尺度单位——当作一种物质来看待。   让国家纳米科学中心研究员张忠感到不解的是,国内外企业对待纳米技术有截然不同的态度。2005年回国之前,他一直在德国从事纳米复合材料相关的基础和应用研究。他说,国外一些大的公司,比如拜耳、奔驰、三菱等,已经将一些纳米技术应用到产品中,但他们尽量避免给产品贴上“纳米”标签。与之相反,国内一些商家却猛炒纳米概念,而事实上,其中很多产品并没有纳米技术的真正应用。“最重要的标志是有没有充分利用纳米效应,以及纳米效应在产品性能中是否起到最关键的因素,而不仅仅是概念炒作。”   也有专家进一步指出,真正的纳米技术必须具备两个条件,二者缺一不可:一是纳米尺寸。纳米是一米的十亿分之一,略等于45个原子排列起来的长度,是绝对微观世界的概念。二是自然界里所没有的新物性。纳米尺度物质会出现一些特殊的物理化学性质,如巨大的表面效应、量子效应、界面效应等导致的异常吸附能力、化学反应能力、光催化性能等。正是纳米的这些特殊效应,使得它在磁性材料、电子材料、光学材料、医学与生物工程及环境保护等方面有着广阔的应用前景。“伪纳米”一般来说都沾了第一条的边,但是它的纳米尺寸没有表现出自然界里所没有的新物性——既不同于微观分子、原子,又不同于宏观物体的物理性质。   那么,真正的“纳米时代”离我们还有多远呢?任红轩指出,任何事物都有其产生、成长、壮大的生命周期,虽然随着社会的进步,现在技术产生变革的周期越来越短,但还是需要有一个完整的过程。经过几十年的发展,纳米技术的研究工作已经比较完善,但目前在各领域内应用的深度和广度,还达不到作为一个“时代”的要求。还需要10到20年的时间,纳米技术才能对我们的生活形成更为深刻的影响。
  • 东莞首家纳米技术研究院将成立
    与上海大学合作,有望本月底正式揭牌运作   东莞将与上海大学合作,成立“东莞上海大学纳米技术研究院”。该研究院有望在本月底正式揭牌运作。这也是东莞首家纳米技术研究院。   在“十二五”期间,研究院将为新材料、新能源及电动汽车、电子信息制造、生物医药等东莞战略性新兴产业的产品研发和生产提供有力支撑。   这是记者从9日举办的东莞市创新论坛上了解到的信息。该论坛由东莞市科技局、市科协主办,东莞科学馆、东莞市博士创业促进会承办,本期论坛以“纳米材料应用与高新技术产业发展”为主题,邀请上海市纳米科技与产业促进中心首席科学家、上海大学科技处处长、博士生导师施利毅主讲。   纳米技术研究院将对接企业需求   施利毅表示,研究院将在集聚上海大学乃至上海和全国纳米技术、人才和设备等资源基础上,充分发挥多学科交叉、工程化技术研发、多技术集成、产学研联盟等优势。“我们会与企业需求对接、产学研紧密结合,资源共享,为东莞及珠三角地区材料、化工、模具、造纸、塑料、能源、环境、电子、信息等企业的技术提升及新产品研发提供以纳米科技为核心的高新技术支撑。”施利毅表示,该研究院将成为珠三角地区和东莞市富有特色的工程技术研究中心及公共研发服务平台。   纳米材料可破解产业技术瓶颈   LED、电动汽车、高端电子信息等被列入东莞“十二五”八大战略性新兴产业。未来五年,将安排不少于八十亿资金进行支持。但是,要推动这些新兴产业发展,首先要突破技术瓶颈。   施利毅拿出电动汽车产业作为例子。限制电动汽车产业发展的一个关键点,就是汽车电池。目前,东莞拥有2家锂电池生产企业。“纳米技术在大功率锂电池关键材料及系统集成上,都有突出的优势。”施利毅说,纳米技术不仅能够大幅度减低锂离子电池的安全隐患,还能提供更高的充电、放电能力。纳米碳材料的出现,使得生产高储能密度的超级电容器不再是梦想。   而在LED产业上,纳米技术的应用也能大幅度提升材料的发光率和使用寿命。
  • 碳纳米环带单分子器件研究获进展
    单分子器件可用于研究电荷传输的微观机制,并可为在纳米尺度研究物质的基本物理化学性质提供理想平台。传统上,单分子器件的构建通常需要在功能分子的末端引入杂原子锚定基团,从而将分子固定在电极之间。然而,长期以来,受限于这一方法,单分子器件的研究对象主要局限于结构相对简单的线性分子体系。   在中国科学院院士、中科院化学研究所有机固体院重点实验室研究员朱道本的指导下,臧亚萍课题组与和合作者首次报道了基于碳纳米环带的单分子器件,并发现了其由于独特的环张力效应带来的异于常规线性分子的新奇电子学和化学性质。   碳纳米环带是一种通过自下而上合成的新型碳基纳米材料,被视为碳纳米管的最短单元结构,具有高度精确可调的尺寸、边缘和拓扑结构。臧亚萍课题组和合作者发现,无需引入任何杂原子锚定基团,由于独特的环张力作用,碳纳米环分子可以利用弯曲的径向π轨道直接和金电极键合,构筑具有超低接触电阻的碳纳米环单分子器件。研究进一步利用不同尺寸碳纳米环分子张力的变化,可以实现对其电导的高效调控。此外,臧亚萍课题组、化学所陈传峰课题组及中国科学技术大学杜平武课题组合作,探讨了碳纳米环带边缘结构对其导电性质的影响规律,发现了在碳骨架中引入“五元环”边缘能够显著促进电荷传输,因而带来超高电导。   近日,臧亚萍课题组发现环张力能够影响分子的电荷输运性质,并使其展现出特殊的化学反应能力。该研究通过对碳纳米环单分子器件施加定向电场,在温和条件下(常温,0.6 V电压)实现了相邻苯环间非极性C-C键的断裂,形成了由Au-C共价键连接的线性寡聚苯单分子器件。对照实验和DFT计算进一步表明,这一独特反应遵循经典芳香亲电取代(EAS)机理,其中静电场发挥了关键的催化作用。该方法对不同尺寸的纳米环具有普适性。利用这一方法,课题组制备了目前最长的八聚苯单分子器件,揭示了电子的隧穿传输距离可以延长至八个苯环单元。该原位反应方法为在表界面精准构筑新型碳纳米结构以及研究其电子学性质提供了新手段。相关研究成果发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。   上述成果将单分子器件的研究拓展到复杂环形分子体系,揭示了环张力这一独特结构效应对分子电子学和化学性质的特殊调控作用。这为未来发展具有复杂几何和拓扑结构的新型分子材料和器件提供了新思路。研究工作得到国家自然科学基金和中科院的支持。碳纳米环带单分子器件
  • 中国首家纳米医学研究所在上海诞生
    上海东方医院1月8日披露,中国第一家纳米医学应用技术研究所正式落户该院,纳米研究团队进驻医院,将与临床医生共同开展合作。   纳米医学应用技术研究所所长时东陆告诉记者,今后该研究冀望在癌细胞痕量检测、医学影像示踪技术、靶向导入技术、光动力癌症治疗等临床研究中取得突破。   据悉,美国早在8年前便成立了纳米医学协会。而中国则起步较晚。   东方医院院长刘中民表示,纳米医学应用技术研究所的首要使命是转化,其成立将进一步促进纳米医学向临床转化医学发展,成为该院转化医学发展的助推器。他表示,医院将全面推进纳米医学发展,使纳米技术真正成为解决医学难题的利剑。
  • 纳米间隙电极传感器件研究获重要进展
    日前,中科院合肥研究院智能所研究员刘锦淮和黄行九带领课题组,在纳米间隙电极传感器件的研究中取得重要进展。   纳米间隙电极传感器件的突出特点,是可直接将待测物质的某种特性转化为更简洁、更直观的电信号——如电阻、阻抗等,以实现对目标分子的痕量、高灵敏度检测。其中,针对痕量的待测目标分子,如何获得增强、有效的信号一直是研究热点之一。智能所研究人员运用金纳米颗粒构筑了纳米间隙电极,提出了两种检测新思路。   首先,他们通过在纳米间隙电极间引入硒化镉量子点,有效提高了有机分子链霉亲和素检测的灵敏度与信号强度。同时,他们采用电化学阻抗谱和循环伏安法,进一步证实了在紫外可见光照下信号显著增强效应 停止光照后,电化学阻抗值恢复到未加光照的水平。这些发现表明硒化镉量子点的信号增强作用是可靠且可逆的。该研究结果近期发表于国际纳米材料杂志《微尺度》,并被选为当期封面。   相反,研究人员将环糊精组装到金纳米颗粒表面,利用环糊精分子(CD)空腔对多氯联苯分子(PCBs)的捕获作用,提出了另一种“抑制电荷输运”式检测新方法,即当不良介电性质的多氯联苯分子进入到环糊精分子空腔后,测量的电流信号强度显示出明显下降。采用该方法对多氯联苯的最低检测浓度可达1纳米。此成果发表在美国化学会《分析化学》杂志上。   据悉,上述研究工作获得国家“973”计划项目、国家自然科学基金委重大研究计划“纳米制造的基础研究”、中科院“百人计划”等项目的支持。
  • 纳米光子与生物光子学联合研究中心成立
    国际纳米光子学与生物光子学联合研究中心日前在长春成立。这是长春理工大学与美国纽约州立大学在光学领域共同搭建的一个合作平台。   纳米制造技术是21世纪的关键技术之一,生命科学是当今世界科技发展的热点之一。随着激光技术、光谱技术、显微技术以及光纤技术的飞速发展,由光学、纳米、生物领域融合而成的新学科――生物光子学和纳米光子学已经成为本世纪的关键科研方向。   美国纽约州立大学布法罗分校在纳米学、生物光子学领域享有极高的国际声誉,而光学学科是长春理工大学的特色优势学科。经过多年发展建设,在人才储备和科学研究等方面积淀了雄厚的基础。两所高校成立联合研究中心,是双方在合作模式、人才培养、信息互动等方面的有益探索和尝试。据了解,该中心拟成立5个研究室,将长春理工大学鲜明的光电特色和布法罗分校激光、生物光子学与纳米光子学先进的研究理念结合起来,广泛地开展激光、能源、光子、纳米光子和生物光子等领域的研究。联合研究中心计划在5年至10年建成具有国际影响的国家级重点实验室,成为具有国际先进水平的研究开发中心。
  • Nature Communications:纳米红外研究无机纳米颗粒-聚合物复合材料界面效应
    Nature Communications:纳米红外研究无机纳米颗粒-聚合物复合材料界面效应布鲁克纳米表面事业部 魏琳琳 博士英文题目:Nature Communications: Unraveling bilayer interfacial features and their effects in polar polymer nanocomposites摘要以聚合物为基体,无机纳米粒子为填料的聚合物纳米复合材料具有优异的力学、电学和热学性能。纳米颗粒和聚合物之间的界面效应通常被认为是实现这些性能增强的关键因素。然而,如何理解界面效应以及界面微区的结构与性能是聚合物纳米复合材料领域长期面临的基础性难题。近期,来自武汉理工大学、清华大学、伍伦贡大学等学校的科学家们将Bruker的光热诱导纳米红外技术与其他先进技术相结合,直接探索纳米颗粒-聚合物纳米级界面区域。研究发现无机纳米颗粒与聚合物基体的界面存在强极性构型的“双界面层”结构,包括10纳米厚的内层和大于100纳米的外层界面。分子动力学及相场模拟结果表明纳米颗粒表面电势以及颗粒间距的协同作用是形成界面极性构型的关键作用机制。这项研究的结果有助于阐明界面处的相互作用机制,并为制备纳米复合材料以获得最佳性能提供有价值的见解。利用无机纳米粒子/聚合物复合材料的高极性“双界面层”行为,科学家们在具有超低无机填料含量的纳米复合材料中获得了显著增强的介电及压电性能。相关研究成果以Unraveling bilayer interfacial features and their effects in polar polymer nanocomposites为题,发表在Nature Communications上。实验内容实验选择典型的铁电聚合物PVDF作为基体,填充TiO2纳米颗粒。其中PVDF膜层的厚度低于纳米颗粒的直径,使TiO2能够暴露在膜层表面(图1 a)。图1b,c 样品表面和横截面的SEM图像显示颗粒表面存在约10nm的包裹层。HADDF和碳成像图(图1d,f)进一步表明10nm的结合层富含碳元素,为有机碳链键合在纳米颗粒表面。采用布鲁克nanoIR3纳米红外系统进一步研究了界面区域的化学结构(图1 e f)。采用PVDF极性构象的波数(866cm-1)和非极性构象的吸收波数(766cm-1)进行红外成像,分别对应图1f中图和右图。红外成像图显示纳米颗粒周围存在100nm以上强极性构象区域。压电力显微镜(PFM)采集平行于膜平面和垂直于膜平面的L-PFM图像及面外V-PFM图像,结果显示颗粒的L-PFM呈现一半亮一半暗的结构,V-PFM呈现全亮的结构。表明纳米颗粒/聚合物的内层界面区域内偶极子的极化方向垂直于纳米颗粒表面。综合以上的观测结果,作者揭示了无机纳米颗粒与聚合物基体的界面存在强极性构型的“双界面层”结构, 由10nm的极性偶极子内层界面的和100nm强极性构象的外层界面组成。 图1 直接观测无机纳米颗粒与聚合物基体的“双界面层”结构作者采用nanoIR3纳米红外系统进一步研究了纳米颗粒的间距对界面效应的影响(图2)。距离较远的纳米颗粒会形成强极性构象结构界面(图2 b左图);距离相对较近的纳米颗粒,其界面区域相互重叠,将抑制极性构象的形成(图2 b中图);纳米颗粒相互连接时,界面区域也倾向于相互合并(图2 b右图)。FTIR检测不同TiO2纳米颗粒含量的宏观材料中极性构象的比例(840 cm&minus 1/766 cm&minus 1及 1279 cm&minus 1/766 cm&minus 1峰强比),TiO2纳米颗粒含量0.35%时极性构象最多,继续增加纳米颗粒含量,由于纳米颗粒间距变小,界面区域相互重叠使极性构象含量降低。分子动力学及相场模拟表明极性构象界面的形成取决于纳米颗粒表面电势以及颗粒间距的协同作用。图2 纳米颗粒/聚合物复合材料界面极性区域采用纳米叠层设计(Al2O3/PVDF/ Al2O3)表征单一界面层的贡献。纳米叠层纳米复合材料的介电常数εr与PVDF的膜厚具有很大的相关性,并随着PVDF膜厚的减小而增加。由于界面极性层的影响,纳米叠层纳米复合材料显示出比Al2O3(εr~9.8)和PVDF(εr~7.8)更高的εr。而Al2O3 (15 nm)/PVDF (10 nm)/Al2O3 (15 nm)/PVDF (10 nm)/Al2O3 (15 nm),包含两层内层界面层结构,表现出86 J/cm3的超高介电能量密度,远高于文献报道的纳米复合材料的介电能量密度。同时具有76%的能量效率,与大多数介电聚合物或纳米复合材料相当。图3 内层界面层增强复合材料介电性能 总结借助于布鲁克纳米红外系统,直接观测到纳米颗粒-聚合物复合材料的极性界面构象,并研究了颗粒间距对极性构象的影响。结合其他科学工具的结果,本文的工作促进了对聚合物纳米复合材料中界面基础科学问题的理解,可为高性能极性聚合物复合材料的设计与开发提供指导,并推动介电储能、电卡制冷、柔性压电传感等高新前沿技术领域的发展。 本文相关链接:Unraveling bilayer interfacial features and their effects in polar polymer nanocomposites [J] Nature Communications volume 14, Article number: 5707 (2023)https://www.nature.com/articles/s41467-023-41479-0
  • 中丹纳米金属研究中心成立
    9月14日,中丹纳米金属研究中心成立仪式在丹麦Risø 国家实验室(Risø -DTU)举行。   该研究中心是由丹麦国家研究基金会(DNRF)和中国国家自然科学基金委员会(NSFC)共同资助,由丹麦Risø 国家实验室材料研究部和中国科学院金属研究所沈阳材料国家(联合)实验室、清华大学和重庆大学相关研究人员组成,该中心的研究主题是“纳米金属-跨尺度的结构性能研究”,旨在研究纳米金属的制备及处理、结构表征、结构稳定性、力学及理化性能等,探索常规材料的基本原理在纳米金属中的适用性和有效性,建立新的纳米金属科学原理,为开发具有优异的力学和物理性能的先进金属材料奠定理论基础。该中心是中丹双方研究人员在过去十余年来密切合作的基础上建立起来的。中心确立了多层次的中丹双方研究人员合作研究和学术交流计划,它将成为今后中丹科学家和研究生在纳米金属研究领域进一步开展研究和交流的重要平台。丹麦Risø 国家实验室Dorte Juul Jensen博士和中国科学院金属研究所卢柯研究员共同担任该研究中心主任。   该中心的日常运行分别由丹麦Risø 国家实验室的Grethe Winther博士和中国科学院金属研究所的张洪旺博士负责。
  • 苏州纳米所等在基于纳米Nafion阵列的低Pt、高性能燃料电池研究方面获进展
    有序Nafion阵列因其在降低催化剂载量、提高燃料电池性能方面的巨大潜力引起了人们的广泛关注。目前,有序Nafion阵列的尺寸已经从最初的微米级减小到现在的亚微米级,纳米尺寸的有序Nafion阵列成为其发展的必然趋势。这主要是因为有序Nafion阵列尺寸的减小能够带来三个方面的提升:高的阵列密度提供更多的质子传递通道,高的比表面积提高催化剂的利用率,催化层与扩散层更多的接触位点减小界面传递阻力。但是,纳米尺寸有序Nafion阵列较低的机械强度给其制备以及应用都带来了极大的困难(图1)。近日,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员周小春、崔义,大连理工大学教授宋玉江等在ACS Nano上发表了高比表面积、纳米尺寸有序Nafion阵列提高燃料电池性能、降低Pt催化剂载量的研究。相较于已经报道的制备方法,该工作创新地通过Nafion乳液溶剂、Nafion阵列热退火温度,以及Nafion阵列剥离方式三个方面的研究实现了纳米尺寸有序Nafion阵列的制备(图2)。研究人员使用DMSO作为Nafion乳液溶剂,并在140℃下进行热退火处理,显著提高了纳米尺寸有序Nafion阵列的机械强度,其机械强度高达17.5 MPa,并高于商业Nafion 212的11.9 MPa。进一步,边缘刻蚀的方式避免了纳米尺寸有序Nafion阵列剥离过程中大量氢气的产生与聚集,以及较高氢气压力对于Nafion阵列的破坏和Nafion膜的穿孔。该研究成功制备了高机械强度、形貌完好的纳米尺寸有序Nafion阵列(图3)。成功制备的纳米尺寸有序Nafion阵列的直径仅为40 nm(D40),密度高达2.7×1010柱/cm2,远高于文献中已经报道的Nafion阵列的密度。高密度的Nafion阵列提供了丰富的质子传递通道,有利于催化层内质子传递阻力的降低。其次,比表面积高达51.5 cm2/cm2,为催化剂的负载提供了较大的比表面积,有利于催化剂利用率的提高(图4)。此外,纳米尺寸有序Nafion阵列的尺寸优势在燃料电池上得到了很好的证明。有序Nafion阵列作为阳极一侧时,相较于尺寸更大的D400(400 nm)、D100(100nm),D40峰值功率密度最高,高达1.47 W/cm2(图5),与此同时,催化剂载量仅为17.6 μgPt/cm2。此外,D40用于阴极一侧,在61.0 μgPt /cm2的载量下,峰值功率密度可以达到1.29 W/cm2。与已经报道的文献相比,纳米尺寸有序Nafion阵列无论应用于阳极一侧还是阴极一侧,均能够在较低的催化剂载量下获得较高的峰值功率密度。此外,该工作还为电解水和电合成催化层的合理设计提供指导。相关研究工作得到国家重点研发计划、中国博士后基金、苏州市碳达峰碳中和科技支撑重点专项等项目资助。图1 有序Nafion阵列尺寸的发展趋势、尺寸优势以及纳米尺寸有序Nafion阵列的制备挑战图2 该研究中纳米尺寸有序Nafion阵列的制备流程与已报道的制备流程的对比图3 纳米尺寸有序Nafion阵列制备流程的影响图4 有序Nafion阵列尺寸与Nafion阵列密度、比表面积的关系图5 纳米尺寸有序Nafion阵列在燃料电池中的应用
  • 我国纳米光刻技术研究取得突破
    日前,中科院光电技术研究所微光刻技术与微光学实验室首次提出基于微结构边际的LSP超分辨光刻技术。该技术利用微纳结构边际作为掩模图形,对表面等离子体进行有效激发,其采用普通I-line、G-line光源获得了特征尺寸小于30纳米的超分辨光刻图形。   据相关负责人介绍,传统的微光刻工艺采用尽可能短的曝光波长,期望获得百纳米甚至几十纳米级别的光刻分辨率。然而,随着曝光波长的缩短,整个光刻装备的成本也急剧上升。以目前主流的193光刻机为例,其售价为几千万美元。如此高昂的成本严重限制了短波长光源光刻技术的应用。   近年来,表面等离子体光学的提出为微光刻技术的发展提供了新的选择。利用表面等离子体波的短波长,通过合理的设计掩模图形和工艺参数,超分辨的纳米光刻技术有望形成。   在此背景下,该所研究员提出了基于微结构边际的LSP超分辨光刻技术。理论研究表明,该技术可获得特征尺寸小于1/10曝光波长的纳米结构,并利用365纳米光源从实验上获得了超越衍射极限的光刻分辨率。这将为我国正在迅猛发展的信息产业技术及纳米科技提供坚实的加工制备基础。
  • 自支撑纳米级碳膜的制备研究
    成果名称 自支撑纳米级碳膜的制备研究 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: 在低能核物理、激光核物理、原子核化学试验等科研工作中,都需要用到自支撑薄膜作为靶膜、剥离膜或X 射线过滤器,这些膜的厚度范围覆盖几十纳米到几十微米。因此自支撑薄膜的制备成为这些实验成功与否的关键问题之一,这方面的研究已经成为核科学技术、材料科学与物理学的研究热点。此外,随着近年来激光驱动离子加速的兴起,人们发现激光轰击固体靶可以有效地加速质子到很高的能量(例如100MeV质子),从而可以提供一种台面大小的装置,用于取代体积庞大的常规离子加速器。这不仅对高能物理加速器具有重要意义,还可以显著降低癌症治疗等应用型加速器的体积和造价,而纳米级薄膜正是激光驱动粒子加速的关键元件。 2011年,北京大学物理学院颜学庆教授申请的&ldquo 自支撑纳米级碳膜的制备研究&rdquo 项目获得第三期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。课题组利用阴极弧沉积方法在平面硅、玻璃和载波片上成功制备了厚度可以精确控制的纳米级碳膜,精确度达到(± 1nm)。该碳膜能够与基底分离,并被放到带孔的金属模板上。此外,课题组还为其将要开展的激光离子加速实验和串列加速器研究提供了厚度小于10nm的固体靶材。目前相关工作已经顺利结束,此项工作的成果已经申请了专利并有相关论文发表,课题组研制的自支撑薄膜将在低能核物理、激光核物理、原子核化学试验和激光驱动离子加速等科学研究中进行推广。2012年,该项目获得了科技部国家重大科学仪器设备开发专项支持。 应用前景: 不仅对高能物理加速器具有重要意义,还可以显著降低癌症治疗等应用型加速器的体积和造价,而纳米级薄膜正是激光驱动粒子加速的关键元件。 知识产权及项目获奖情况: 已申请专利。
  • 近代物理所纳米压痕测试研究取得进展
    近日,中国科学院近代物理研究所材料研究中心在纳米压痕测试方面取得新进展。研究发现,在进行纳米压痕测试时,使用不同的伯克维奇压头会导致试验结果不一致(除熔融石英外),并分析了造成这种情况的原因。相关研究成果发表在《材料研究与技术杂志》(Journal of Materials Research and Technology)上。    纳米压痕测试是高精度仪器化压入试验技术,具有无损测试和试验简单等优点。然而,即使经过压头面积函数校准,使用不同的伯克维奇压头进行测试仍会产生不一致的结果,这使得准确测试材料硬度以及比较来自不同实验室的数据变得困难。     研究发现,导致试验结果不一致的主要原因在于压头尖端的缺陷和压痕尺寸效应。伯克维奇压头在加工过程中会产生尖端缺陷,且在使用过程中发生磨损。     为了量化压头尖端的缺陷和压痕尺寸效应对试验结果的影响,科研人员利用压头面积函数建立了压头的有限元模型,并提出了校正纳米压痕载荷-位移曲线尺寸效应的方法。研究表明,压头尖端缺陷对试验结果的直接影响较小,而不同的压头尖端缺陷通过影响压痕尺寸效应造成了试验结果不一致的现象。     该研究提出的纳米压痕试验载荷-位移曲线压痕尺寸效应的校正方法和压头建模方法,可用于反向有限元计算测试材料的本构关系。研究工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金的支持。     图1. 伯克维奇压头原子力显微镜等高线云图图2. 使用1号和2号伯克维奇压头测试熔融石英和A508-3钢的试验曲线
  • Science:范德华材料的近场纳米成像研究
    近年来,随着石墨烯及其优异的光、电等性质的不断发现,二维层状材料成为了目前材料领域的研究热点,受到了国内外研究者的广泛关注。其二维层状材料的层内以强的共价键或离子键结合而成,而层与层之间依靠弱的范德华力堆叠在一起形成一类新型材料。由于层间弱的相互作用力,在外力的作用下,层与层很容易相互剥离,从而可以形成二维层状材料。进一步,二维层状材料在晶格不匹配和方法不兼容的情况下,也非常容易和截然不同的原子层混合和匹配,从而衍生出许多范德华异质结构。 范德华(Van der waals)材料即上述具有范德华异质结构的材料,它由弱的范德华吸引力结合的单个原子平面组成。它们显示出几乎所有在固体中发现的光学现象: 包括金属中典型的自由电子等离子体振荡,半导体中的发光/激光和激子,以及缘体中典型的强烈声子谐振。这些现象体现在被称为化激元-激发的有限光物质混合模式中。当光处于远小于其波长的纳米尺度下时,能增强相应的电场强度,导致光与物质相互作用增强,从而表现出强的非线性、作用力增大和发射/吸收增强。由金属中的电子作用形成的表面等离子激元,成了近年来研究中为突出例子。然而,还有许多其他类型的激元,包括性缘体中的声子振动,半导体激子,超导体中的Cooper对以及(反)铁磁体中的自旋谐振形成的激元。 范德华材料中各种激元种类 范德华材料拥有一整套不同的激元种类,在所有已知材料中的具有高的自由度。德国neaspec公司提供的先进近场成像方法(s-SNOM)允许化波在范德华层或多层异质结构中传播时被激发和可视化,从而被广泛应用到范德华材料激元的研究中,为研究人员对范德华材料体系中激元的激发、传播、调控等研究提供了有力的工具。另一方面,范德华材料系统中激元的优点是它们具有的电可调性。此外,在由不同的范德华层构成的异质结构中,不同种类的激元相互作用,从而可以在原子尺度上实现激元的控制。德国neaspec公司提供的纳米光谱(nano-FTIR)和纳米成像成功被研究人员用于激元的调控等研究中,通过实验证实,研究人员已经成功开启了操控激元相关纳米光学现象的多种途径。 范德华材料中激元的先进近场光学可视化成像研究 研究人员对不同的金属、半导体和缘体等范德华材料中异质结构的新奇性能进行探索,促进了对光探测器、光伏器件、LED等电子器件设计的革新,并赋予这些器件诸多意想不到的特功能。同时,德国neaspec公司也伴随国内外广大研究人员的脚步,不断升改进其近场光学成像的功能,在其先进的近场光学成像(s-SNOM)和纳米光谱研究(Nano-FTIR)的基础上,不断拓展出例如TDS-THz纳米成像、针增强拉曼(TERS)、光诱导成像等新的技术,从而为广大研究人员提供强有力的研究工具和技术支持。参考文献 Basov,D. N et. al Polaritons in van der Waals materials, Science,354, aag1992 (2016). DOI: 10.1126/science.aag1992 相关产品链接太赫兹近场光学显微镜 — THz-NeaSNOM http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C270098.htm德国Neaspec纳米傅里叶红外光谱仪 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C194218.htm超高分辨散射式近场光学显微镜 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C170040.htm
  • 新型石墨烯纳米抗菌材料研究获进展
    近日,美国化学会ACS Nano杂志报道了中国科学院上海应用物理研究所物理生物学实验室在新型石墨烯纳米抗菌材料方面的研究工作(Graphene-Based Antibacterial Paper. Wenbing Hu, Cheng Peng, Weijie Luo, Min Lv, Xiaoming Li, Di Li, Qing Huang and Chunhai Fan,ACS Nano, 2010, 4 (7), pp 4317–4323)。该工作发表以后,被Nanowerk、Qmed、Sciencedaily等多家媒体报道及转载,其中美国科学促进协会主办的Eurekalert!网站报道中指出,这可能是石墨烯重要的环境和临床应用。   研制和利用抗菌材料来抑制和杀灭有害细菌是提高人类健康水平的一个重要方面。传统的抗菌材料,如抗生素、季铵盐等不但会导致微生物的抗性,还会造成严重的环境污染。纳米技术的发展,为解决该问题提供了一条新的思路。   石墨烯是由单层碳原子紧密排列而成的二维晶体,其优异的电子传递、较高的机械强度特性使石墨烯成为纳米电子器件、太阳能电池、生物传感器等方面应用的新贵。上海应用物理所物理生物学实验室博士研究生胡文兵等在樊春海和黄庆研究员的指导下,探索了氧化石墨烯的抗菌特性,发现氧化石墨烯纳米悬液在与大肠杆菌孵育2小时后,对其抑制率超过90%。进一步的实验结果表明,氧化石墨烯的抗菌性源于其对大肠杆菌细胞膜的破坏。更重要的是,氧化石墨烯不仅是一种新型的优良抗菌材料,而且对哺乳动物细胞产生的细胞毒性很小。此外,通过抽滤法能够将氧化石墨烯制备成纸片样的宏观石墨烯膜,也能有效地抑制大肠杆菌的生长。   由于氧化石墨烯的制备简便、成本低廉,这种新型的碳纳米材料有望在环境和临床领域得到广泛的应用。
  • 用AFM统计定量研究纳米析出相
    对新型电子和功能材料的重视,以及对更轻重量和更可持续结构材料的需求,大大推动了聚合物、2D材料和陶瓷等材料的研究。然而,从飞机发动机到家用电器的众多工程应用仍然依赖于金属的高强度和耐用性。因此,金属材料的研究一直持续进行中,而且新材料及其新工艺的开发仍是当下材料界的研究热点,包括高品质高强钢、不锈钢、耐热钢及高温合金等材料[1-4]。大多数金属材料工程应用中必须考虑其强度和韧性。纳米级的第二相弥散强化既能够提高材料强度,又能改善材料韧性的方法之一,因此它对开发新的高性能材料非常有帮助,引起研究者的兴趣。目前,已经有文献报道纳米析出相Nanoprecipitates(NPs)可以大大提高材料的力学性能、耐蚀性、高温性能等。金属材料的性能强化机理与第二相的特征参数及分布有着密切的关系,很多材料强度计算模型也是基于第二相尺寸及百分含量进行计算的。如Friedel和Orowan模型,Friedel切过机制模型:其中r为粒子半径,f为析出相体积分数Orowan绕过机制模型:其中d为粒子半径上述模型说明材料的屈服强度与其内部第二相粒子的平均直径密切相关。此外,纳米析出物类型、尺寸和数量等对疲劳、蠕变等力学性能也有较大影响。因此 NPs的定量表征工作尤为重要。特别是基于当前众多材料均是利用NPs改善材料的力学性能、耐蚀性能、耐热性能、韧性等,析出相定量工作具有较为广泛的实际应用意义,简便、高效定量测试方法的开发工作尤为必要。金属材料的表面形貌与材料的服役过程中表面摩擦行为、腐蚀行为等密不可分,因此对表面形貌的定量分析显得极为有意义。同时金属材料里面的纳米析出相的力学性能一直是材料力学表征的难点,主要受限于尺寸问题,使得众多力学测量设备无能为力。而标准AFM的探针曲率半径为10nm左右,牛津AFM的AMFM技术可以完美解决金属纳米析出物的定量力学问题。表面形貌的定量统计目前, 传统的金属材料NPs的研究主要使用XRD,SEM和TEM。其中,XRD可以表征NPs平均尺寸,但仅能给出粒度范围,尺寸定量精度有限,无法同时获得NPs在材料内的分布。SEM可以表征NPs,但统计结果容易受到表面起伏的影响。由于材料表面腐蚀原因造成某些部位凸起也有可能被统计成析出物颗粒。而TEM可以观察NPs,但在定量统计NPs含量存在问题,主要是纳米析出相在金属材料晶粒和晶界上随机分布导致部分NPs以及边界不明显,从而导致后面的统计出现较大偏差。如图1所示,通过SEM和TEM检测贝氏体钢析出相的尺寸存在明显差异。因此本文推荐使用原子力显微镜检测的方法对金属领域中NPs的定量进行快速且精确的表征。图1 贝氏体钢微观形貌(a)SEM结果(b)TEM结果原子力显微镜(AFM)是一种高精度、快速的表征样品表面特征的技术,可以用来定量表征金属中的NPs。它不仅可以测量颗粒的大小,还可以定量测量其力学和电学性能。技术的进步使得Oxford AFM成像比上一代原子力显微镜的速度更快,操作更容易,数据更可靠。此外,AFM的样品制备要求与其它技术相比更方便,实际使用极具有优势。AFM可以通过形貌、相位图以及材料的力学性质图直接分析NPs。图2给出了高温合金经过抛光之后的析出相的AFM形貌图和相位图,图中可以清楚观察到NPs呈弥散分布,类圆形,尺寸主要分布在10-50nm,该结果与TEM观察结果一致,也说明了AFM表征粒子尺寸信息的准确性。图2 高温合金AFM形貌图,相位图和TEM图
  • 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所550.00万元采购激光脉冲沉积
    html, body { -webkit-user-select: text } * { padding: 0 margin: 0 } .web-box { width: 100% text-align: center } .wenshang { margin: 0 auto width: 80% text-align: center padding: 20px 10px 0 10px } .wenshang h2 { display: block color: #900 text-align: center padding-bottom: 10px border-bottom: 1px dashed #ccc font-size: 16px } .site a { text-decoration: none } .content-box { text-align: left margin: 0 auto width: 80% margin-top: 25px text-indent: 2em font-size: 14px line-height: 25px } .biaoge { margin: 0 auto /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 25px } .table_content { border-top: 1px solid #e0e0e0 border-left: 1px solid #e0e0e0 font-family: Arial /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 10px margin-left: 15px } .table_content tr td { line-height: 29px } .table_content .bg { background-color: #f6f6f6 } .table_content tr td { border-right: 1px solid #e0e0e0 border-bottom: 1px solid #e0e0e0 } .table-left { text-align: left padding-left: 20px } 详细信息 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所原位Mask器件级图案化分子束外延设备采购项目公开招标公告 江苏省-苏州市 状态:公告 更新时间: 2024-02-14 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所原位Mask器件级图案化分子束外延设备采购项目公开招标公告 2024年02月08日 12:18 公告信息: 采购项目名称 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所原位Mask器件级图案化分子束外延设备采购项目 品目 货物/设备/仪器仪表/其他仪器仪表 采购单位 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 行政区域 江苏省 公告时间 2024年02月08日 12:18 获取招标文件时间 2024年02月08日至2024年02月21日每日上午:9:00 至 12:00 下午:13:00 至 17:00(北京时间,法定节假日除外) 招标文件售价 ¥600 获取招标文件的地点 www.oitccas.com;北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层 开标时间 2024年02月29日 13:30 开标地点 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所A415会议室 预算金额 ¥550.000000万元(人民币) 联系人及联系方式: 项目联系人 郭宇涵、王军、李雯 项目联系电话 010-68290599 采购单位 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 采购单位地址 苏州工业园区若水路398号 采购单位联系方式 俞老师、赵老师;0512-62872525 代理机构名称 东方国际招标有限责任公司 代理机构地址 北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层 代理机构联系方式 郭宇涵、王军、李雯; 010-68290599, 010-68290530 附件: 附件1 1026.pdf 项目概况 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所原位Mask器件级图案化分子束外延设备采购项目 招标项目的潜在投标人应在www.oitccas.com;北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层获取招标文件,并于2024年02月29日 13点30分(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:OITC-G240661026 项目名称:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所原位Mask器件级图案化分子束外延设备采购项目预算金额:550.000000 万元(人民币) 最高限价(如有):550.000000 万元(人民币) 采购需求: 包号 货物名称 数量 (套) 是否允许采购进口产品 采购预算 1 原位Mask器件级图案化分子束外延设备 1 否 550万元 合同履行期限:合同签订后6个月内交货 本项目( 不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.落实政府采购政策需满足的资格要求: 本项目不属于专门面向中小微企业、监狱企业、残疾人福利性单位采购的项目 3.本项目的特定资格要求:1) 投标人须符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条的规定;(具体为供应商参加政府采购活动应当具备下列条件:(一)具有独立承担民事责任的能力;(二)具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度;(三)具有履行合同所必需的设备和专业技术能力;(四)有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录;(五)参加政府采购活动前三年内,在经营活动中没有重大违法记录;(六)法律、行政法规规定的其他条件。)2) 投标人须在中华人民共和国境内合法注册、有法人资格并符合工商局或相关行业主管部门核准的经营范围或经营许可;3) 投标人按照招标公告要求购买了招标文件;4) 投标人不得为列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的供应商。5) 为本项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商,不得参加本项目投标;6) 投标单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得参加同一合同项下的政府采购活动;7)本项目不接受联合体投标 三、获取招标文件 时间:2024年02月08日 至 2024年02月21日,每天上午9:00至12:00,下午13:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外) 地点:www.oitccas.com;北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层 方式:登录“东方招标平台”http://www.oitccas.com注册并购买 售价:¥600.0 元,本公告包含的招标文件售价总和 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间:2024年02月29日 13点30分(北京时间) 开标时间:2024年02月29日 13点30分(北京时间) 地点:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所A415会议室 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1、投标文件递交地点:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所A415会议室 2、招标文件采用网上电子发售购买方式: 1)登陆 东方招标 平台(http://www.oitccas.com/),点击 获取采购文件 链接图标,或直接输入访问地址(http://www.oitccas.com/pages/sign_in.html?page=mine)完成投标人注册手续(免费),然后登陆系统寻找有意向参与的项目,已注册的投标人无需重新注册。招标文件售价:每包人民币600 元。如决定购买招标文件,请完成标书款缴费及标书下载手续。 2)投标人可以电汇的形式支付标书款、保证金(应以公司名义汇款至下述指定账号)。 开户名称:东方国际招标有限责任公司 开户行:招商银行北京西三环支行 账 号:862081657710001 3)投标人应在平台上填写开票信息。在投标人足额缴纳标书款后,标书款电子发票将发送至投标人在平台上登记的电子邮箱,投标人自行下载打印。 3、以电汇方式购买招标文件和递交投标保证金的,须在电汇凭据附言栏中写明招标编号、包号及用途(如未标明招标编号,有可能导致投标无效)。 4、采购项目需要落实的政府采购政策: (1)政府采购促进中小企业发展 (2)政府采购支持监狱企业发展 (3)政府采购促进残疾人就业 (4)政府采购鼓励采购节能环保产品 七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 地址:苏州工业园区若水路398号 联系方式:俞老师、赵老师;0512-62872525 2.采购代理机构信息 名 称:东方国际招标有限责任公司 地 址:北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层 联系方式:郭宇涵、王军、李雯; 010-68290599, 010-68290530 3.项目联系方式 项目联系人:郭宇涵、王军、李雯 电 话: 010-68290599× 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 $('.clickModel').click(function () { $('.modelDiv').show() }) $('.closeModel').click(function () { $('.modelDiv').hide() }) 基本信息 关键内容:激光脉冲沉积 开标时间:2024-02-29 13:30 预算金额:550.00万元 采购单位:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:东方国际招标有限责任公司 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所原位Mask器件级图案化分子束外延设备采购项目公开招标公告 江苏省-苏州市 状态:公告 更新时间: 2024-02-14 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所原位Mask器件级图案化分子束外延设备采购项目公开招标公告 2024年02月08日 12:18 公告信息: 采购项目名称 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所原位Mask器件级图案化分子束外延设备采购项目 品目 货物/设备/仪器仪表/其他仪器仪表 采购单位 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 行政区域 江苏省 公告时间 2024年02月08日 12:18 获取招标文件时间 2024年02月08日至2024年02月21日每日上午:9:00 至 12:00 下午:13:00 至 17:00(北京时间,法定节假日除外) 招标文件售价 ¥600 获取招标文件的地点 www.oitccas.com;北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层 开标时间 2024年02月29日 13:30 开标地点 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所A415会议室 预算金额 ¥550.000000万元(人民币) 联系人及联系方式: 项目联系人 郭宇涵、王军、李雯 项目联系电话 010-68290599 采购单位 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 采购单位地址 苏州工业园区若水路398号 采购单位联系方式 俞老师、赵老师;0512-62872525 代理机构名称 东方国际招标有限责任公司 代理机构地址 北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层 代理机构联系方式 郭宇涵、王军、李雯; 010-68290599, 010-68290530 附件: 附件1 1026.pdf 项目概况 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所原位Mask器件级图案化分子束外延设备采购项目 招标项目的潜在投标人应在www.oitccas.com;北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层获取招标文件,并于2024年02月29日 13点30分(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:OITC-G240661026 项目名称:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所原位Mask器件级图案化分子束外延设备采购项目 预算金额:550.000000 万元(人民币) 最高限价(如有):550.000000 万元(人民币) 采购需求: 包号 货物名称 数量 (套) 是否允许采购进口产品 采购预算 1 原位Mask器件级图案化分子束外延设备 1 否 550万元 合同履行期限:合同签订后6个月内交货 本项目( 不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.落实政府采购政策需满足的资格要求: 本项目不属于专门面向中小微企业、监狱企业、残疾人福利性单位采购的项目 3.本项目的特定资格要求:1) 投标人须符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条的规定;(具体为供应商参加政府采购活动应当具备下列条件:(一)具有独立承担民事责任的能力;(二)具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度;(三)具有履行合同所必需的设备和专业技术能力;(四)有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录;(五)参加政府采购活动前三年内,在经营活动中没有重大违法记录;(六)法律、行政法规规定的其他条件。)2) 投标人须在中华人民共和国境内合法注册、有法人资格并符合工商局或相关行业主管部门核准的经营范围或经营许可;3) 投标人按照招标公告要求购买了招标文件;4) 投标人不得为列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的供应商。5) 为本项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商,不得参加本项目投标;6) 投标单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得参加同一合同项下的政府采购活动;7)本项目不接受联合体投标 三、获取招标文件 时间:2024年02月08日 至 2024年02月21日,每天上午9:00至12:00,下午13:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外) 地点:www.oitccas.com;北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层 方式:登录“东方招标平台”http://www.oitccas.com注册并购买 售价:¥600.0 元,本公告包含的招标文件售价总和 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间:2024年02月29日 13点30分(北京时间) 开标时间:2024年02月29日 13点30分(北京时间) 地点:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所A415会议室 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1、投标文件递交地点:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所A415会议室 2、招标文件采用网上电子发售购买方式: 1)登陆 东方招标 平台(http://www.oitccas.com/),点击 获取采购文件 链接图标,或直接输入访问地址(http://www.oitccas.com/pages/sign_in.html?page=mine)完成投标人注册手续(免费),然后登陆系统寻找有意向参与的项目,已注册的投标人无需重新注册。招标文件售价:每包人民币600 元。如决定购买招标文件,请完成标书款缴费及标书下载手续。 2)投标人可以电汇的形式支付标书款、保证金(应以公司名义汇款至下述指定账号)。 开户名称:东方国际招标有限责任公司 开户行:招商银行北京西三环支行 账 号:862081657710001 3)投标人应在平台上填写开票信息。在投标人足额缴纳标书款后,标书款电子发票将发送至投标人在平台上登记的电子邮箱,投标人自行下载打印。 3、以电汇方式购买招标文件和递交投标保证金的,须在电汇凭据附言栏中写明招标编号、包号及用途(如未标明招标编号,有可能导致投标无效)。 4、采购项目需要落实的政府采购政策: (1)政府采购促进中小企业发展 (2)政府采购支持监狱企业发展 (3)政府采购促进残疾人就业 (4)政府采购鼓励采购节能环保产品 七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 地址:苏州工业园区若水路398号 联系方式:俞老师、赵老师;0512-62872525 2.采购代理机构信息 名 称:东方国际招标有限责任公司 地 址:北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层 联系方式:郭宇涵、王军、李雯; 010-68290599, 010-68290530 3.项目联系方式 项目联系人:郭宇涵、王军、李雯 电 话: 010-68290599
  • 原位拉曼研究揭示纳米材料界面新奥秘
    p   拉曼散射谱是一种具有高能量分辨率的指纹谱,特别是引入具有表面等离子体共振(SPR)特性的贵金属纳米结构形成表面增强拉曼散射(SERS)体系后,其灵敏度可提高到准单分子水平,在界面行为和过程研究方面大有可为。中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室刘景富研究组利用纳米银的SERS活性,原位研究了影响纳米材料界面效应和环境行为的若干关键过程,并取得新进展。 /p p   研究组刘睿等利用SERS的高能量分辨率,结合X射线吸收谱,提出并实现了通过Ag单原子层精细调控壳层金属原子与基底金属间的结合强度,从而在单原子层尺度调控壳层原子构象的新思路。他们在超细Au纳米线表面可控地构筑了高分散Pd原子和Pd团簇,并借助拉曼探针分子2,6-二甲基苯异腈分子对结合金属原子的指认和定量统计能力,发展了原位定性表征和定量测定不同构象Pd原子的新方法。利用该方法,揭示了催化硝基酚反应活性与单分散Pd原子以及电催化氧化乙醇反应活性与团簇态Pd的直接关系,从实验上明确了这两类反应的活性中心。该研究不但提供了一类可用于探测特定催化反应活性中心的模型催化剂,更重要的是揭示了精细界面调控在催化剂设计中的重要地位,以及SERS在此类研究中的独特作用。该研究受到审稿人的高度评价,认为其解决了非常重要且技术上非常具有挑战性的难题,论文发表在材料科学期刊《先进材料》(Advanced Materials,DOI: 10.1002/adma.201604571)上。 /p p   研究组也借助SERS指纹谱对反应过程中多中间体的同时识别能力,建立了利用SERS原位追踪SPR生成热电子归趋的新方法。利用该方法,研究了光照下Ag基共振催化剂生成的热电子的分配-归趋行为,发现Ag针孔是决定热电子是否能有效传递给活性中心(例如Pd原子)用于催化反应的关键。此项研究为共振催化剂的设计提供了新的视角,并对Ag-Ag基半导体共振光催化剂的稳定性给出了新的解释,同时对阐明纳米银的环境稳定性也具有一定的意义。相关论文发表在Small, 2016, 12, 6378–6387。Wiley旗下“Materials views中国”以《雁过留影——基于SERS原位监控催化反应的热电子归趋追踪方法》为题详细介绍了该工作。 /p p   研究组还利用SERS技术,高灵敏、原位追踪了痕量纳米银在水?气界面的迁移过程,揭示了纳米材料的水界面微层富集现象,发现纳米银进入环境水体后迅速向水?气界面迁移,形成厚度数十微米、纳米银含量高于下层水体15-30倍的富纳米银表面微层。研究结果以封面文章发表于ACS旗下环境科学期刊《环境科学与技术快报》(Environmental Science & amp Technology Letters,2016, 3, 381–385)。 /p p   研究得到国家重大研发计划、国家自然科学基金委和中科院先导专项的资助。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" W020161213467523550467.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/8d370a3d-81f6-496c-8bbe-466d50151d3d.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center"   SERS技术揭示了Ag单原子层对壳层金属与基底金属原子间界面作用的调控 /p p br/ /p
  • 国家纳米中心等在微纳制造方法研究种获进展
    微纳加工是纳米研究的两大基础之一,备受重视。然而,随着各种新型器件和结构的出现,常规的微纳加工方法已无法完全满足需要,激发了人们探索更高性价比、更强加工能力的非常规加工方法。中国科学院国家纳米科学中心刘前团队基于自主开发的新概念激光直写设备,开发出多种非常规加工方法。近日,该团队在物理不可复制功能(PUF)防伪标签研究中取得新进展。相关研究成果以Random fractal-enabled physical unclonable functions with dynamic AI authentication为题,在线发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。   当前,传统防伪标签因其确定性的构筑模式在自身安全性上面临挑战。PUF标识本征的唯一性和不可预测性可作为商品的“指纹”秘钥,从根本上遏制标签自身被伪造的可能。为此,科学家利用金属薄膜去湿原理产生的随机分形金网络结构作为PUF,开发出一种由随机分形网络标识符和深度学习识别验证模型组成的新型PUF防伪系统,并展示该PUF的多层级防克隆能力。   借助高通量的图案化光刻(镂空模板)、薄膜沉积及一步热退火技术,可实现晶圆级PUF单元制作,体现了批量化、低成本(单个标签成本不到1美分)的生产特点。为了应用到实际防伪场景,研究人员开发了一种基于深度学习算法的图像PUF识别验证系统,借助ResNet50分类神经网络模型对37000个PUF标识符(10348)实现了可溯源、快速(6.36 s)、高精度(0%假阳性)验证,并提出了动态数据库策略,赋予深度学习模型极高的数据库扩容能力,理论上打破了庞大数据库的建立与低时间成本之间难以兼容的障碍。此外,这种PUF制作与微电子工艺流程高度兼容,有望与元器件同时集成并完成元件单元的真实性验证。PUF系统可初步满足工业化需求,有望推动商业化的PUF防伪技术的发展与普及。相关技术已申请国家发明专利并已获授权。   研究工作得到国家自然科学基金,国家重点研发计划“纳米科技”专项等的支持。该工作由国家纳米中心、北京航空航天大学和德国卡尔斯鲁厄理工学院合作完成。图1. PUF的制作流程及表图2. 深度学习识别验证系统的建立与性能展示
  • Nature子刊!国仪量子EPR助力纳米自旋传感器研究
    成果简报基于量子特性,电子自旋传感器具有高灵敏度,可以广泛应用于探测各种物理化学性质,如电场、磁场、分子或蛋白质动力学以及核或其他粒子等。这些独特的优势和潜在应用场景,使基于自旋的传感器成为当前热点的研究方向。Sc3C2@C80具有由碳笼保护的高度稳定的电子自旋,适用于多孔材料内的气体吸附检测。Py-COF是一种最近出现的具有独特吸附性能的多孔有机框架材料,它使用具有甲酰基和氨基的自缩合构建块制备,其理论孔径为1.38 nm。因此,一种金属富勒烯Sc3C2@C80单元(尺寸约0.8 nm)可以进入Py-COF的一个纳米孔。中国科学院化学研究所王太山研究员开发了一种基于金属富勒烯的纳米自旋传感器,用于探测多孔有机框架内的气体吸附情况。将顺磁性金属富勒烯,Sc3C2@C80嵌入基于芘基的共价有机框架(Py-COF)的纳米孔中。使用EPR技术(国仪量子EPR200-Plus)记录嵌入Sc3C2@C80自旋探针的Py-COF内吸附的N2、CO、CH4、CO2、C3H6和C3H8。研究表明,嵌入Sc3C2@C80的EPR信号有规律地随Py-COF的气体吸附性能有关。研究结果以“Embedded nano spin sensor for in situ probing of gas adsorption inside porous organic frameworks”为题,发表在Nature Communications上。利用 Sc3C2@C80 的分子自旋探测 Py-COF 的气体吸附性能在研究中,作者使用一种具有顺磁性金属富勒烯,Sc3C2@C80(尺寸约0.8 nm)作为自旋探针嵌入到基于芘基的COF(Py-COF)的一个纳米孔,检测Py-COF内的气体吸附。然后,通过记录嵌入的Sc3C2@C80 EPR信号,研究了Py-COF对N2、CO、CH4、CO2、C3H6和C3H8气体的吸附性能。研究表明,Sc3C2@C80的EPR信号有规律地随Py-COF的气体吸附性能有关。并且与传统的吸附等温线测量不同,这种可植入的纳米自旋传感器可以通过原位实时监测来探测气体的吸附和解吸。所提出的纳米自旋传感器还用于探测金属-有机框架(MOF-177)的气体吸附性能,证明了其多功能性。气体吸附性能与EPR信号的关系气压对EPR信号的影响EPR信号线宽分析用Sc3C2@C80的分子自旋法探讨MOF-177的气体吸附过程摘要Nature Communications:嵌入式纳米自旋传感器用于原位探测多孔有机框架内气体吸附Embedded nano spin sensor for in situ probing of gas adsorption inside porous organic frameworks. Nature Communications (2023)自旋传感器因其高灵敏度而备受关注。在此,我们开发了一种基于金属富勒烯的纳米自旋传感器,用于探测多孔有机框架内的气体吸附情况。为此,我们选择了顺磁性金属富勒烯Sc3C2@C80,并将其嵌入芘基共价有机框架(Py-COF)的纳米孔中。使用电子顺磁共振波谱(EPR)技术检测了Sc3C2@C80在Py-COF中吸附N2、CO、CH4、CO2、C3H6和C3H8后的信号。结果表明,嵌入Sc3C2@C80后EPR信号有规律变化,这与Py-COF的气体吸附性能有关。与传统的吸附等温线测量方法不同,这种植入式纳米自旋传感器可以对气体的吸附和解吸进行原位实时监测。所提出的纳米自旋传感器还被用于探测金属有机框架(MOF-177)的气体吸附性能、证明了它的多功能性。因此,该纳米自旋传感器适用于量子传感和精密测量。国仪量子EPR用户奖励政策细则1.IF 提及国仪量子仪器型号的方法:要求在实验方法中提及仪器品牌型号:国仪量子EPR200-Plus,国仪量子EPR200M等,英文参考如下:Electron paramagnetic resonance spectroscopy spectra were measured on Chinainstru&Quantumtech (Hefei) EPR200-Plus with continues-wave X band frequency.奖励实施流程:1.用户申请:需为测试申请者及文章作者,直接联系CIQTEK应用中心应用专家、登录CIQTEK官方网址http://www.ciqtek.com、拨打CIQTEK官方服务热线400-0606-976;2.资格审核:身份审核、对相应文章发表情况、提及仪器情况及影响因子进行审核(提供相应证明:发表论文的接收函及论文原文,或已发表论文的网上版本链接);3.审核通过后由公司统一发放奖励,发放形式协商确定。奖励申请说明:1.奖励后我司内部备注,每篇文章原则上只奖励一次;2.作品获得奖励后,即默认为作者授权主办方可以使用作者名及成果名称进行宣传推广活动,包括但不限于媒体宣传、现场展示、网络推广等;3.本政策有效期自2023年6月30日至2023年12月31日(如有变化会另行通知);4.本奖励政策最终解释权归国仪量子(合肥)技术有限公司所有。国仪量子电子顺磁共振波谱仪近年来,国家大力支持国产高端科学仪器发展,推进高水平科技成果自立自强,国产高端科学仪器迎来了长足进步。国仪量子电子顺磁共振波谱仪为直接检测顺磁性物质提供了一种非破坏性的分析方法。可研究磁性分子、过渡金属离子、稀土离子、离子团簇、掺杂材料、缺陷材料、自由基、金属蛋白等含有未成对电子物质的组成、结构以及动力学等信息,能够提供原位和无损的电子自旋、轨道和原子核等微观尺度的信息。在物理、化学、生物、材料、工业等领域具有广泛的应用。国仪量子EPR系列
  • 美国研究人员利用纳米技术生产生物燃料
    美国路易斯安那理工大学日前发表新闻公报说,该大学研究人员在生产生物燃料工艺过程中采用纳米技术,从而大大节省了生产成本。   公报说,秸秆等农林废弃物作为生物燃料的原料具有巨大潜力,用它们生产的生物燃料被称为第二代生物燃料。但是将这些生物原料转化成可以燃烧的乙醇等需要多种酶对其中的纤维素进行分解,成本很高。路易斯安那理工大学从事化学工程研究的帕尔梅及其同事最近开发出一种纳米技术,能将参与反应的多种酶固定成几种酶,并且这些酶能重复使用多次,这大大降低了第二代生物质燃料的生产成本。这一技术可以被应用到大规模商业生产中。   第二代生物燃料包括利用秸秆、稻草等农林废弃物生产的燃料乙醇和生物柴油,它可以替代传统的汽油和柴油,能大大减少温室气体排放,同时避免了第一代生物燃料以玉米等粮食作物为原料,因此受到广泛青睐。
  • 轻松实现5纳米空间分辨率——牛津仪器TKD技术助力纳米析出相研究
    轻松实现5纳米空间分辨率——牛津仪器TKD技术助力纳米析出相研究 结构、成分和工艺决定了材料的性能表现。随着现代电子显微分析技术的发展,特别是大面积能谱和CMOS-EBSD系统商业化的巨大成功,纳米尺度下材料的成分、结构分析已不再是TEM的特权。近日,东莞理工学院王皓亮老师团队通过牛津仪器新一代光纤耦合CMOS-EBSD探测器Symmetry S2,在SEM下轻松表征了Ti22Nb合金中的纳米析出相,TKD空间分辨率达到5 nm。 Ti-Nb体系拥有独特的宽温域线性零膨胀特性,在航空航天、微电子器件、光学仪器等对尺寸稳定性提出严苛要求的高价值工程结构中展现出巨大应用前景。得益于Ti22Nb中a' ' iso析出相在晶向的热收缩特性,调控该相的体积占比和择优取向有助于获得热胀系数为零的合金体系。由此可见,全面理解a' ' iso的析出机理至关重要,而简单、快速、准确的显微分析技术则为材料研发提供了有力支持。简介 近日,东莞理工学院王皓亮老师团队在Scripta Materialia发表了题为Nano-precipitation leading to linear zero thermal expansion over a wide temperature range in Ti22Nb的科研成果。文章作者借助中子衍射、STEM-EDS和TKD研究了a' ' iso的析出行为,同时澄清了a' ' iso与基体的晶体学取向关系。牛津仪器应用技术专家王汉霄博士为此项工作提供了全面的电子显微学技术支持,分别使用Symmetry S2 CMOS-EBSD和Ultim Max大面积能谱系统在纳米尺度表征了Ti22Nb合金的组织结构和元素分布。文章摘选 图1显示了Symmetry S2在常规EBSD模式下采集的IPF面分布图。淬火态(water quenched, WQ)Ti22Nb的显微特征以板条状a' ' 马氏体为主,原高温β相晶界仍清晰可见,母相晶粒直径约50 μm。淬火内应力导致晶格发生局部扭转,具体表现为单个晶粒内IPF颜色的微小波动。冷轧态(cold-rolled, CR)样品的位错密度更高,弯曲交错的变形带揭示了较大的塑性应变。Symmetry S2 所采用的CMOS相机技术和光纤板设计使其兼备高速和高灵敏度特点,是表征大变形样品的利器。图1 :(a, b)淬火态和(c, d)冷轧态Ti22Nb合金的IPF-TD图叠加BC图;(e)热应变曲线 进一步研究表明,冷轧态样品在350 ℃保温10 min后,热胀系数降低至零。为阐明背后的机理,论文作者探索了温度梯度对微观组织的影响,如图2(a-c)所示。a' ' 的板条形貌在250-300 ℃仍得以保留(a' ' ↔β,~150 ℃),升温至350 ℃后出现大量纳米级针状析出物。受限于块体样品的电子-物质交互作用体积,最终选择在Symmetry S2的TKD模式下表征这些析出相,加速电压和步长分别为30 kV和5 nm。EBSD/TKD模式切换仅需一键即可完成,且无需重新校准系统。图2:(a-c)温度对冷轧态样品显微组织的影响,BSE图像;(d)TKD结果,Tmax = 350 ℃样品的IPF图叠加带对比度图;(e)同步采集的STEM-EDS面分布图;(f)晶体学位向关系。 高空间分辨率TKD结果表明,a' ' 相(最小针宽仅10 nm)在β基体中高度弥散分布,且两相满足 a' ' //β关系。图2(e)是利用Ultim Max大面积能谱探测器同步采集的STEM-EDS元素面分布图,结果显示相较于基体而言,针状析出物富含钛元素。综合上述晶体学和化学成分信息,论文作者推测针状析出相与文献中报道的a' ' iso一致,并将图2(c)样品的线性零膨胀特性归因于通过扩散相变形成的a' ' iso。 王皓亮老师团队借助中子衍射、EBSD、TKD和STEM-EDS,在纳米-微米尺度下研究了Ti22Nb合金的显微组织特点,为设计宽温域线性零膨胀钛合金提供了坚实的理论指导。Symmetry S2 CMOS-EBSD和Ultim Max大面积能谱系统的高分辨率优势,在本项工作中发挥出重要作用。
  • Park纳米科学原子力显微镜系列讲座培训(1) I 原子力显微镜在纳米研究中的应用:AFM的成像原理
    Park纳米科学原子力显微镜系列讲座培训一原子力显微镜在纳米研究中的应用:AFM的成像原理2021年5月25日(周二)北京时间下午3:30-4:30原子力显微镜(AFM)作为扫描探针显微镜家族的一员,具有纳米级的分辨能力,其操作容易简便,是目前研究纳米科技和材料分析的最重要的工具之一。此外原子力显微镜还具有摩擦性能,纳米机械性能和电学性能等高级性能。 在本研究中,我们将讨论接触模式、非接触模式和轻敲模式等原子力显微镜使用中的不同操作模式;内容将概括到从原子力显微镜测量中常用的原子相互作用的基本理论,到原子力显微镜的主要硬件组成。本讲座还将讨论各模式的关键点(如设定值、反馈)。 在接触模式下,系统会给探针恒定的力作为设定的基准点也就是设定点来物理接触样品。扫描期间为了维持这个设定点而进行反馈。在三种模式中,原理相对简单。然而,由于接触模式很容易对针尖和样品造成损伤。相比之下,非接触模式允许在不接触表面的情况下进行形貌测量。因此,可以很好地保护针尖和样品。轻敲模式与非接触模式原理相似,在扫描过程中,探针轻触样品表面,以获得测量材料属性分布的额外信息(例如模量分布)。 本次讲座主要针对AFM原理的基础知识,帮助大家了解探针和样品之间的相互作用。由三种模式测出的图像对比也将在讲座中呈现。报告人 : Park原子力显微镜应用科学家Chris Jung Chris Jung, is an Application Scientist for Park Systems Korea - Research Application Technology Center (RATC) department. He received his Master’s degree in Physics from the Kyung Hee University, and his Bachelor’s degree in Physics from Dankook University in South Korea. His major project includes Evaluation of Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM) at the perspective of resolution.Park原子力显微镜系列讲座列表(5月-9月) 想了解更多详情,请关注微信公众号:Park原子力显微镜 400电话:400-878-6829 Park官网:parksystems.cn
  • 可控生长InSb纳米低维结构及其高质量量子器件研究获进展
    窄带InSb半导体材料以高电子迁移率、大朗德g因子和强大的Rashba自旋轨道耦合特征而著称,成为自旋电子学、红外探测、热电以及复合半导体-超导器件中的新型量子比特和拓扑量子比特的材料候选者。   由InSb制成的低维纳米结构如纳米线或2D InSb纳米结构(或量子阱),也因丰富的量子现象、优异的可调控性而颇具潜力。然而,InSb量子阱由于大晶格常数,较难在绝缘基板上外延生长。解决这些问题的方法之一是自下而上独立生长出无缺陷的纳米结构。通过气-液-固(VLS)生长出的2D InSb纳米片结构具有非常高的晶体质量,显示出单晶或接近单晶的优异特性,而在以往研究中其生长过程几乎均是起源于单个催化剂种子颗粒,因而位置、产量和方向几乎没有控制。   荷兰埃因霍温理工大学与中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心HX-Q02组特聘研究员沈洁等合作,开发出通过金属有机气相外延(MOVPE)在预定位置以预设数量(频率)和固定取向/排列生长2D InSb纳米结构的新方法(可控生长),并利用低温电输运测量其制备而成的量子器件,观察到不同晶体结构对应的特征结构。   在这一方法中,通过在基底上制备V型槽切口,并精确控制成对从倾斜且相对的{111}B面生长的纳米线进行合并来形成纳米片。纳米片状形态和晶体结构由两根纳米线的相对取向决定。TEM等分析表明,存在与不同晶界排列相关的三种不同的纳米片形态——无晶界(I型)、Σ3-晶界(II型)、Σ9-晶界(III型)。后续的器件制备和输运测量表明,I型、II型在输运上表现出良好的性质,有较好的量子霍尔效应,出现了量子化平台,也有较高的场效应迁移率。   与之相对,III型纳米线因特殊晶界的存在,出现了明显的迁移率降低和较差的量子霍尔行为,且在偏压谱中被观察到象征势垒的零偏压电导谷。这归因于Σ9晶界带来的势垒对输运性质的影响。   研究表明,通过这种方法制备的I型和II型纳米片表现出有潜力的输运特性,适用于各种量子器件。尤其是这种生长方案使得InSb纳米线与InSb纳米片一起生长,具有预定的位置和方向,并可创建复杂的阴影几何形状与纳米线网络形状。   这一旦与超导体的定向沉积相结合,便可用最少的制备步骤产生高质量InSb超导体复合量子器件,为拓扑量子比特和新型复合量子比特提供器件平台。此外,与通过分子束外延(MBE)生长的InSb纳米片相比,采用这一方法生长的InSb纳米片更薄,更有助于量子化现象的出现和增加可调控性。   2月8日,相关研究成果以Merging Nanowires and Formation Dynamics of Bottom-Up Grown InSb Nanoflakes为题,在线发表在Advanced Functional Materials上。研究工作得到国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项、北京市科技新星计划和综合极端条件实验装置的支持。图1.(a)InSb纳米线和纳米片基底的示意图。在InP(100)晶圆上制作v型槽切口(“沟槽”),暴露出(111)B面。金颗粒在InP(111)B切面预先确定的位置上进行曝光制备,InSb纳米线在其上生长。通过在相反的InP(111)B切面上沉积Au颗粒,InSb纳米线将合并,形成(e)纳米桥和(f)纳米片。图2.三种类型的InSb纳米片的晶体取向与最终形貌的关系图4.三种纳米片的低温电输运测量。(a-c)显示了两端电导作为背门电压Vbg和磁场B的函数,即朗道扇形图。插图中显示的是假彩色SEM图像。纳米薄片被Al电极(蓝色)接触,Σ3和Σ9晶界分别用黄色和红色虚线标记。(d-f)为(a-c)在4T、8T和11T处扇图的截线,显示量子化平台存在与否。(g-i)为三种类型纳米片低磁场下微分电导dI/dV与Vbias和Vbg的函数关系,可以看出(i)中存在与晶界对应的零偏压电导谷。(j)由三种不同类型的纳米片制成的8个器件的场效应迁移率,显示三类纳米线不同的迁移率。
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