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微晶格架构相关的资讯

  • 安捷伦调整业务架构并任命两个新业务集团总裁
    2014年11月20日,安捷伦宣布,公司已任命两个新的业务集团总裁,并调整业务架构以更好地服务客户。   Patrick Kaltenbach被任命为安捷伦高级副总裁,以及旗下生命科学和应用市场业务集团 (LSAG) 总裁。LSAG包含化学分析集团和生命科学业务,这一新的调整将使安捷伦大部分仪器和软件产品业务集中在在一个集团内,更好地服务于具有类似需求的分析实验室。   Jacob Thaysen被任命为安捷伦高级副总裁,以及旗下诊断和基因业务集团(DGG) 总裁。这个新业务集团包含诊断和基因业务,将更好地服务于临床实验室的需求。   这两项任命立即生效。   生命科学和诊断集团 (LDG) 总裁Fred Strohmeier宣布,计划在FY15第二季度退休。目前,他将作为公司的顾问直到退休。   &ldquo 我们今天宣布的架构调整,是为了轻松、高效、一个出口服务于我们的客户,&rdquo 安捷伦总裁、首席运营官和候任首席执行官 Mike McMullen补充道,&ldquo 我们是根据市场需求调整了业务组织架构,而不是简单根据技术,所做的调整是为了让我们的客户能够以更简单、更直接的方式得到产品、软件和服务。&rdquo   About Patrick Kaltenbach   As group president for LSAG, Kaltenbach is responsible for leading Agilent' s life sciences and applied chemical markets business.   Kaltenbach was most recently Agilent vice president and general manager of the Life Sciences Products and Solutions organization, where he had responsibility for the strategic direction and development of all Agilent life science products.   Kaltenbach joined Agilent' s predecessor, Hewlett-Packard Co., in 1991 as an R&D engineer in the Capillary Electrophoresis business. He has held various management positions within R&D and senior management roles over the years. Kaltenbach holds a degree in precision engineering from the Karlsruhe University of Applied Science in Germany.   About Jacob Thaysen   As group president of DGG, Thaysen is now responsible for the strategic direction and day-to-day management of Agilent' s diagnostics and genomics business.   Thaysen was most recently vice president and general manager of Agilent' s Diagnostics and Genomics business within LDG. He was responsible for its overall operation, including strategic direction, project management, sales, marketing and R&D.   Thaysen joinedAgilent in 2012 as part of the Dako acquisition. He was corporate vice president of R&D at Dako, and prior to that a management consultant at Copenhagen Consulting Co. (now Quartz+Co.). Previously, he was a founding partner and chief technology officer of Cantion, a research and defense application development company.   He holds a Ph.D. in physics from the Technical University of Denmark.
  • 仪器情报,科学家利用HAADF-STEM成像技术揭示超晶格微结构的复杂细节!
    【科学背景】氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,其在蓝光发光二极管等领域的广泛应用使得其成为了研究的热点。然而,尽管镁(Mg)掺杂对于实现p型GaN的成功合成至关重要,但GaN和Mg之间的相互作用细节仍然是未知的。这导致了在利用GaN进行掺杂和构建半导体器件时存在诸多挑战,尤其是关于提高载流子迁移率的问题。为了应对这一挑战,日本名古屋大学(Nagoya University)Jia Wang,Hiroshi Amano等研究者提出了一种全新的方法:通过在大气压下对镁薄膜和GaN进行退火,实现了单原子镁片自发插入到GaN中,形成了二维Mg插层GaN超晶格结构。这一方法为实现高弹性应变的GaN提供了可能,从而改变了其电子能带结构,极大地增强了其载流子传输性能。此外,这项研究还揭示了插层Mg对GaN极性的独特调控效应,为半导体掺杂和材料工程领域带来了新的思路和方向。【科学亮点】(1)本研究首次观察到在大气压下退火镁薄膜在GaN上的情况下,形成了Mg插层GaN超晶格结构,这标志着二维金属插层到体块半导体的首次实例。这一现象被称为2D-Mg掺杂。(2)通过高角度暗场扫描透射电镜(HAADF-STEM)成像技术,作者逐步放大的图像揭示了Mg插层GaN超晶格结构的复杂细节。每个连续的Mg插层片具有数十纳米的直径,并且每对Mg插层之间观察到5-10层GaN。进一步的原子分辨集成差分相位对比(iDPC)-STEM成像证实了插层片由单原子层组成,而能量色散X射线光谱(EDS)和元素分布图证实了这一单层完全由Mg组成。(3)此外,插层Mg(Mgi)到原子片中的分离不会破坏六角形GaN的原始晶格对称性。具体地,每个Mg原子被六个N原子包围,占据八面体间隙位,形成了ABCAB注册,而相邻的GaN层则遵循ABAB堆叠序列。这一结构的形成导致了在插层层之间垂直方向上的实质性单轴压应变,超过了薄膜材料中记录的最高值之一。【科学图文】图1:Mg插层的GaN超晶格。图2. 2D-Mgi插层片诱导的极性转变。图3. 在间隙插层的GaN超晶格MiGs纳米结构中,高单轴压缩应变。图 4:n型和p型GaN上,GaN超晶格MiGs电学性质。【科学启迪】本研究揭示了一种全新的现象,即在大气压下,通过在漏磁性氮化镓(GaN)表面退火镁(Mg)薄膜,自发形成了Mg插层GaN超晶格结构。这一发现开辟了一条新途径,可以将二维金属插层到体块半导体中,从而为材料科学和纳米技术领域提供了全新的研究方向。此外,通过对Mg插层GaN超晶格结构的详细表征,作者发现了这种结构具有极高的单轴压应变,超过了薄膜材料中记录的最高值之一。这为弹性应变工程提供了新的可能性,有望在半导体器件设计和制造中发挥重要作用。、另外,Mg插层还导致了GaN极性的周期性转变,并产生了极化场诱导的净电荷,这为半导体掺杂和导电性增强提供了新的思路。原文详情:Wang, J., Cai, W., Lu, W. et al. Observation of 2D-magnesium-intercalated gallium nitride superlattices. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07513-x
  • 首个大型可配置超导电路光机晶格创建
    瑞士洛桑联邦理工学院基础科学学院研究人员建造了第一个大型可配置的超导电路光学机械晶格,可克服量子光学机械系统的尺度挑战。该团队实现了光机械应变石墨烯晶格,并使用新的测量技术研究了非平凡的拓扑边缘状态。这项研究发表在最近的《自然》杂志上。对微机械振荡器的精确控制是许多当代技术的基础,从传感和定时到智能手机的射频过滤器。腔光力学使科学家能够利用电磁辐射压力来控制介观力学对象。这大大提高了人们对其量子性质的理解,使包括基态冷却、量子压缩和机械振子远程纠缠在内的许多进展成为可能。前沿理论研究曾预测,研究光学机械晶格有望带来大量物理学和动力学方面的创新性发现,比如量子集体动力学和拓扑现象。但要在高度可控的条件下造出这种实验性设备,构建可承载多耦合光学和机械自由度的光学机械晶格一直是个挑战。此次,研究人员开发了一种用于超导电路光学机械系统的新型纳米制造技术,该技术具有高再现性和对单个设备参数的极其严格的公差,使他们能将不同的位置设计成几乎完全相同,就像在自然晶格中一样。作为晶格单一位置的一部分,关键元件是所谓的“真空间隙鼓面电容器”,它由悬挂在硅衬底沟槽上的一层薄铝膜制成。这构成了器件的振动部分,同时形成了一个带有螺旋电感的谐振微波电路。石墨烯晶格具有非平凡的拓扑特性和局部边缘状态。研究人员在他们所谓的“光机械石墨烯薄片”中观察到了这种状态,该薄片由24个位点组成。该团队的测量结果与理论预测非常吻合,表明他们的新设备是研究一维和二维晶格拓扑物理的可靠实验平台。光机械晶格的演示不仅提供了在真实的凝聚态晶格模型中研究多体物理的途径,而且当与超导量子比特相结合时,还有望带来一种新型混合量子系统。
  • 国家授时中心的锶原子光晶格钟的相关研究取得重要进展
    对于人们的日常生活而言,秒的精确定义将让人们享受更准确的导航服务。每当我们打开地图、“摇一摇”寻找身边的人,精确的秒定义都在发挥着作用。此外,交通、金融、电网、计算机网络、移动通信等领域的安全运行都依靠高精度的时间频率计量。你有没有想过,1秒是多久?是时钟的一次嘀嗒声,人们的一次眨眼,还是数到“1”的所用的时间?这一问题看似容易,其实并不简单。为了更精确地定义秒,全世界的科学家已经努力了多年。近日,中国科学院国家授时中心(以下简称国家授时中心)的锶原子光晶格钟的相关研究取得了重要进展。国家授时中心研制出了锶光钟,并通过守时氢钟溯源至国际原子时,实现了在现行时间单位秒定义下的锶光钟绝对频率测量,相关研究成果发表于《计量学》。重新定义“1秒”:从天文秒到原子秒我们可以通过运动来计量时间,有规律的、能够重复的周期现象是人们计量时间的重要工具。曾经,我们依赖观测天体运动定义秒。科学家们发现,日月轮换、昼夜交替具有规律性,因此便以地球的周期运动来定义秒,从而有了我们熟知的一年大约365日,1日24小时,每小时60分钟,每分钟60秒,总计一天86400秒。但由于地球公转、自转的运动速度并不均匀,于是,科学家们将目光转到了微观层面,寻找更精确稳定的周期来确定一秒有多长。“科学家们发现,微观量子世界的一些参数比天体运动更加稳定。1967年,国际单位制以铯-133原子的能级跃迁为基础,重新定义了秒,也即原子秒。”中国计量科学研究院(以下简称中国计量院)研究员林弋戈说。林弋戈告诉记者,原子的能级跃迁就是指原子从一种能量状态到另一种能量状态。在这一过程中,原子发射出的电磁波频率非常稳定,因此可以采用某些原子的跃迁频率作为时间的计量基准,从而建立原子钟。终于,1967年,第十三届国际计量大会(CGPM)决定,将秒的定义从天文秒改为原子秒,将铯-133原子无干扰的基态超精细能级跃迁对应辐射的9192631770个周期所持续的时间定为1秒。也就是说,将铯-133原子发出的辐射振动9192631770次所持续的时间定为1秒。锶光钟数据获得国际认可国家授时中心研究员常宏告诉记者,根据输出频率的范围不同,原子钟可以分为微波钟与光钟。以原子的微波波段共振频率作为时间频率基准的原子钟就是微波钟,而以原子的光学波段共振频率作为时间频率基准的原子钟则被称为光钟。据了解,光钟的工作频段比微波钟的工作频段高4到5个数量级,因此光钟可以达到比微波钟更高的精度。近日,国家授时中心完成了对其研制的锶原子光钟性能的评估确认,并在现行时间单位秒定义下对锶原子光钟的绝对频率进行了测量。这一步骤完成后,国家授时中心锶原子光钟的相关数据将作为重要的参考值上报给国际时间频率咨询委员会频率标准工作组,成为锶光钟频率国际推荐值计算所需要的源数据。“在我们的锶原子光钟研制完成后,需要将其数据纳入现行秒定义框架之下进行频率测量,来确保未来时间单位秒基于光钟重新定义时,量值保持连续。此次发表于《计量学》上的成果,代表着国际上认可了我们的锶光钟的评估和测量数据。”常宏说。这一成果的第一作者、国家授时中心卢晓同博士告诉记者,完成现行时间单位秒定义下的锶光钟绝对频率测量,主要包括两个方面的技术探索。第一是锶光钟的实现,第二是如何将锶光钟输出的光频信号溯源至现行秒定义。“研究的过程比较艰辛。”常宏说,“从研制锶光钟,到完成‘评估与认可’,国家授时中心一共花了15年。”“光钟的研制对于国家授时中心而言是全新的领域,需要非常多的专业知识,例如原子物理、激光技术、电子线路等,这些都需要知识的积累与时间的沉淀。”常宏说。常宏告诉记者,从2008年到2017年,国家授时中心的锶光钟制作完成,这台钟终于“走了起来”,但是“走起来”后,人们还需要知道光钟的频率值具体是多少。“校准”频率的研究始于2017年,近日,这台光钟实现了现行时间单位秒定义下的锶光钟绝对频率测量,数据获得了国际认可。据了解,能够成功研制光晶格钟的国家并不多,其中多数是发达国家。“现在,国内完成光晶格原子钟研制的共4家,分别是中国计量院、国家授时中心、中国科学院精密测量科学与技术创新研究院、华东师范大学。”常宏说。其中,中国计量院和国家授时中心都独立完成了光钟频率通过国际原子时溯源到现行秒定义的工作。“目前,锶光钟研究最为领先的是美国叶军团队和日本东京大学的香取秀俊研究组,我们的研究和这两个团队还有差距。但我们与法国的巴黎天文台、德国联邦物理技术研究院、英国国家物理实验室的差距正在缩小,甚至在某些方面实现了超越。”常宏说。秒定义关乎基础科学发展目前,国内多家单位都在进行光钟的研制与绝对频率测量,有些团队研制锶原子光钟,有些则研制钙离子光钟、镱原子光钟。“现在,在如何重新定义秒的问题上,国际上还没有一个共识,其中一个重要的原因就是这些光钟的表现都不错,不存在某一种原子光钟性能明显强于另一种的情况。所以,目前国际上还没有选定要用哪种光钟来进行未来的秒定义。”林弋戈说,“前两年,国际上提出了一个定义秒的新想法,是使用多种原子钟的加权平均值作为新的秒定义。所以国内做多种光钟是非常有意义的。”目前,中国计量院的锶原子光钟、中国科学院精密测量科学与技术创新研究院的钙离子光钟和华东师范大学的镱原子光钟的频率测量结果已经被国际时间频率咨询委员会频率标准工作组接受,这三所单位的测量数据参与了这几种光钟频率国际推荐值的计算。那么,为什么我们要积极研制光钟,实现更精确的秒定义呢?对于人们的日常生活而言,秒的精确定义将让人们享受更准确的导航服务。每当我们打开地图、“摇一摇”寻找身边的人,精确的秒定义都在发挥着作用。此外,交通、金融、电网、计算机网络、移动通信等领域的安全运行都依靠高精度的时间频率计量。此外,精确地定义秒还关乎基础科学的发展。“目前包括物理学研究在内的很多领域都亟待突破。而突破的发生,需要科学上或技术上其他的突破来带动。时间频率目前是人类能够测量的最准确的物理量,可以说时间频率测量能力的提升,将会带动多个研究领域的进步。”林弋戈说。例如,秒的精确定义和测量可以帮助科学家更深入地研究宇宙中的暗物质,了解发生在遥远太空中的由更小的天体并合所产生的极微弱的引力波等。“参与到国际秒定义变更中,对国家而言也意义深远。”常宏说。2022年,第二十七届国际计量大会通过“关于秒的未来重新定义”的决议——利用光钟实现时间单位秒的重新定义。该决议计划在2026年国际计量大会上提出关于秒的重新定义的建议,并在2030年第二十九届国际计量大会上做出最终决定。“我国需要让更多自己研制的光钟参与到这一工作中,在未来时间单位秒定义变更时确保我国有更多的话语权,维护国家权益。”常宏说。“我国一直在进行光钟的研究,是为了能够在秒定义的过程中作出贡献,推动科学的发展,并且在未来独立自主地复现秒定义,这一工作不仅体现了我国较高的科研水平,还能够长期、自主地保持中国标准时间的准确、稳定。”林弋戈说。
  • 仪器表征,科学家揭秘新型钙钛矿莫尔超晶格结构!
    【科学背景】摩尔纹超晶格是指在两个二维材料或层状结构叠加时形成的周期性结构,能够引发出多种量子现象,如超导性和莫特绝缘体。然而,迄今为止,这些研究主要集中在范德华层材料上,其层间相互作用较弱,限制了能量调制的深度和在室温下的应用。具体而言,范德华层材料的摩尔图案受到其相对弱的范德华力的限制,这导致形成的平带对热波动和杂质非常敏感,因此在低温下观察到的平带物理现象远多于室温条件下的观察。为了克服这一限制,科学家们开始寻找更强的层间相互作用,以增加能量调制的深度,从而实现室温下的摩尔纹材料在此背景下,二维卤化物钙钛矿被提出作为一个潜在的解决方案,因其具有离子键合和更强的层间耦合能力。然而,要实现这一概念,必须克服多个技术难题。首先,传统的二维钙钛矿合成方法通常依赖于有机配体,这些配体太过庞大,阻碍了层间的电子耦合,从而不利于摩尔纹超晶格的构建。其次,控制二维钙钛矿的厚度和侧向尺寸,尤其是在特定扭角下的生长,是一项具有挑战性的工程任务。为了解决这些问题,美国普渡大学(Purdue University)Letian Dou & Libai Huang教授、中国科学技术大学张树辰,上海科技大学Yuan Lu等教授携手开发了一种新的合成方法,成功制备出无配体、超薄、大面积的二维卤化物钙钛矿晶体。这些人工扭曲的结构展现了清晰的方形摩尔纹图案,并在扭角约为10°时显示出局域的激子和电荷。通过高分辨透射电子显微镜和瞬态光致发光显微镜等技术手段,研究团队验证了这些摩尔纹超晶格的形成及其在平带物理方面的潜力。【科学亮点】(1)实验首次展示了利用超薄、无配体卤化物钙钛矿构建摩尔纹超晶格的成功尝试。此前,大面积的二维非范德华材料在控制厚度和扭角方面存在挑战,本研究通过合理的合成方法克服了这些难题,成功制备了具有方形摩尔纹图案的扭曲钙钛矿层。(2)实验通过高分辨透射电子显微镜清晰展示了这些超薄钙钛矿层的方形摩尔纹超晶格,这些结构在扭角约为10°时显现出局域的明亮激子和捕获的电荷。(3)通过扭角依赖的瞬态光致发光显微镜和电学特性表征,研究发现摩尔势阱引起的局域激子导致了显著增强的激子发射。这些结果不仅验证了理论预测的平带增加的振子强度,也展示了扭曲钙钛矿结构作为独特的室温摩尔材料平台的潜力。【科学图文】图1: 通过平衡溶液方法和表征,将RP-相二维2D钙钛矿转化为APbX3相。图2. 在钙钛矿转角层twisted perovskite layers,TPLs中的方形莫尔图案。图3. 在MAPbI3 钙钛矿转角层TPLs中,依赖于转角的激子输运和湮灭。图 4. 在MAPbI3 钙钛矿转角层TPLS中,依赖于扭转角的光致发光photoluminescence,PL发射。【科学结论】本研究揭示了扭曲的二维卤化物钙钛矿超晶格作为新兴的室温摩尔激子材料平台的潜力,通过引入超出传统范德华相互作用的离子层间耦合。这不仅拓展了摩尔材料的选择范围,还为光发射、光-物质相互作用等应用(如激子激光和激子极化子)提供了新的探索可能性。激子的增强振子强度不仅为设计能量和电荷传输功能提供了更多机会,还为太阳能电池和LED等领域的应用开发提供了潜在的技术路径。此外,通过调节阳离子和外部压力来控制层间距离,我们展示了钙钛矿结构的高度可调性,这为优化摩尔激子的定域和性质提供了有力工具。未来,进一步研究晶格松弛效应对摩尔平带稳定性的影响,并推动更完善的理论模型和改进的显微镜技术,将有助于深入理解这一新兴领域的基础物理与应用潜力。原文详情:hang, S., Jin, L., Lu, Y. et al. Moiré superlattices in twisted two-dimensional halide perovskites. Nat. Mater. (2024). https://doi.org/10.1038/s41563-024-01921-0
  • 横河电机将与微软等四家公司合作开发工业物联网架构
    2月8日,横河电机公司宣布,将与微软公司(Microsoft)、FogHorn Systems 公司、Bayshore Networks公司、Telit IoT Platforms LLC公司合作,利用他们的技术为工业物联网(IIoT)构建新的服务架构。在这种架构中,横河电机将改革商业模式,扩大业务范围,帮助客户更有效地运行业务。 网络技术的进步、大容量数据通信的低成本化及企业信息系统转移到云等,这些技术的发展都为IIoT技术的实际使用准备了条件。然而,IIoT技术的使用在传感、自动化及安全的方面也面临许多技术上的挑战。同时建立这样的系统和应用开发必然需要很高的成本。横河电机拥有从传感器技术到控制逻辑、应用技术等广泛领域的专业技术,能够帮助客户解决他们面临的问题,为客户提供包括传感、控制及云计算等从底层到客户端的综合解决方案。 四家公司都拥有IIoT构架技术的关键组成部分,即插即用*1传感器、感测云与自动配置*2、数据库云、历史数据库(数据存储)云,为了这些技术的相互融合,横河电机决定与四家公司合作,开发业务流程应用的IIoT构架。 这项工作将以2016年11月设立的横河电机加利福尼亚架构开发室为中心进行推进。横河电机的IIoT架构将包括微软Azure的物联网套件云、FogHorn的雾计算软件、Bayshore持有的OSI参考模型*4的七*3层的安全技术,以及Telit的植入传感器的通信模块。 对于这次的业务合作,横河电机的执行董事兼营销本部本部长阿部刚士评论如下: 横河电机已经制定了一个长期的业务框架,制定愿景:“通过Process Co-Innovation创造新价值,与客户共创美好未来”。此次开发的IIoT架构将彻底改变横河在检测和设备管理领域的信息传递方式。通过与四家公司的合作,横河将迅速建立起IIoT架构。在“共创新明天”的企业品牌口号下,横河将寻求与各行业的领导者扩大这种合作关系。 本文由仪器仪表商情网
  • 仪器情报,科学家利用先进设备揭示超晶格材料中的磁性现象!
    【科学背景】随着纳米技术的进步,磁性薄膜的研究成为了一个长期关注的课题。这些薄膜的厚度在纳米尺度,显示出了与其厚度密切相关的独特磁性特性。临界行为理论预言,随着薄膜厚度的减小,磁相变温度会显著降低,这在多个研究案例中得到了观察。特别地,在二维极限下,Mermin和Wagner提出了在有连续旋转对称性的模型(如Heisenberg或XY自旋哈密顿量)中,长波长波动会在有限温度下完全抑制长程磁序的理论。然而,这一预测严格适用于热力学极限,即无限大侧向尺寸的样品。对于有限尺寸的实验室样品,这一预测的适用性则引起了广泛的讨论。近年来,磁性van der Waals材料的发现为研究厚度达到单层的磁性材料提供了新的平台。例如,对于反铁磁NiPS3材料的研究表明,当其厚度为两层或更多时,反铁磁序在单层样品中则被抑制,这与Mermin-Wagner定理的预测一致。然而,由于单层样品的侧向尺寸较小,磁性的直接探测成为了一个挑战,通常通过间接方法如Raman光谱学来实现。为了深入理解在超薄膜中的磁性行为,马萨里克大学科M. Kiaba教授团队选取了反铁磁LaFeO3和非磁性SrTiO3层构成的超晶格作为研究对象,这些材料可以通过先进的沉积技术精确控制其结构。LaFeO3作为典型的钙钛矿反铁磁绝缘体,在室温下具有稳定的反铁磁序,这使其成为理想的研究对象。作者利用了脉冲激光沉积技术制备了具有1-3单层LaFeO3和5单层SrTiO3的超晶格样品,并通过低能缪子自旋转动光谱学进行了详尽的磁性研究。实验结果首次展示了在超薄LaFeO3层的不同厚度下,其磁性质的显著变化。具体地,作者观察到当LaFeO3层厚度为三个或两个单层时,其电子磁矩表现出静态的反铁磁序。相反地,在单层LaFeO3样品中,磁矩没有长程有序,符合Mermin-Wagner定理的预期。这些发现不仅深化了作者对超薄膜中磁性行为的理解,还为调控这些材料的磁性特性提供了新的视角和方法。【科学亮点】(1)实验首次探索了在超薄LaFeO3/SrTiO3超晶格中的磁性特性,利用了低能缪子自旋转动光谱学作为敏感的磁性探针。(2)实验结果如下:&bull 制备了具有1-3单层LaFeO3和5单层SrTiO3的超晶格,侧向尺寸为10×10 mm² ,并且展示了高结构质量和界面锐利度。&bull 通过X射线衍射谱确认了超晶格的完整性和结构特征,验证了层间扩散水平极低。&bull 使用低能缪子自旋转动光谱学成功测量了超薄LaFeO3层的磁性行为,表明在具有3和2层LaFeO3的超晶格中,铁电子磁矩表现出静态的反铁磁序。&bull 对单层LaFeO3超晶格的研究显示,磁矩不会有序,而是在最低测量温度下符合Mermin-Wagner定理的预期,表现出波动行为。【科学图文】图1. 超晶格的结构表征。图2. 零场缪子自旋转动。图3. 磁体积分数和Néel温度。图4. 静态和动态磁性的区分。【科学结论】总之,缪子自旋转动数据在零场、横场和纵场中一致显示出以下结果:(i) m = 3 和 m = 2 超晶格表现出长程反铁磁序,其Néel温度分别为175 K 和 35 K;(ii) m = 1 超晶格的磁性质与之有显著区别,没有长程序,直至最低测量温度5 K;(iii) 在这个温度下,电子磁矩表现出波动而非静态无序。这些发现指向了一个维度磁性的交叉点,对于单层铁氧化物的超晶格,由于长波长自旋波动的增强,静态反铁磁序被消失,符合Mermin-Wagner定理的预期。然而,需要注意的是,作者的结果并不完全与Jenkins等人的工作11存在显著分歧,他们预测在二维有限尺寸的实验室样品中磁序的稳定,因为 (i) 他们的计算是针对比作者样品小四个数量级的系统进行的,而 (ii) 作者的m = 1 超晶格在当前低能缪子自旋转动仪器中可以达到的最低温度为5 K,存在在更低温度下可能存在静态序的可能性。参考文献,Kiaba, M., Suter, A., Salman, Z. et al. Observationof Mermin-Wagner behavior in LaFeO3/SrTiO3 superlattices. Nat Commun 15, 5313 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-49518-0.
  • 中南大学在莫尔超晶格量子器件研究领域取得新成果
    近日, 中南大学物理与电子学院教授刘艳平、何军与美国加州州立大学北岭分校Gang Lu、澳大利亚悉尼大学刘宗文以及湖南大学潘安练、段曦东教授等国内外学者合作,在《先进材料》(Advanced Materials)上发表题为“TMDCs莫尔超晶格层间耦合效应的量子调制”的研究论文。中南大学物理与电子学院为该项研究成果的第一完成单位,博士后郑海红博士为论文第一作者,刘艳平教授为论文的通讯作者。在范德瓦尔斯材料中,层间扭曲或晶格失配可以形成莫尔超晶格(Moiré superlattices),其周期随着扭曲角的变化而连续变化。莫尔超晶格可以产生空间周期性的莫尔势,改变材料的电子和能带结构,从而产生强相关联的量子现象,为研究多体系统的量子模拟提供了可能,促进了量子光学器件的发展。二维莫尔超晶格为探索新的强相关联的物理现象提供了一个强大的平台,这些现象都取决于界面层间耦合相关的莫尔势。目前,莫尔超晶格主要通过机械剥离技术和人工堆叠方法制备。然而,人工转移方法不可避免地造成由不纯界面引发的层间耦合在空间上的不均匀性,阻碍了对周期性莫尔超晶格物理性质及其应用的深入理解。因此,直接生长具有均匀的层间耦合和最小晶格重构的莫尔超晶格仍然是一个挑战,对莫尔超晶格的应用构成严重限制。针对这一难题,该研究创新性通过Sn原子辅助生长克服堆积自由能,并使用CVD生长技术直接制备了不同扭角的WSe2莫尔超晶格。利用低频拉曼散射光谱验证了其均匀性,证明了强的界面耦合。扭曲角为1.5°的CVD生长的莫尔结构的莫尔势比人工堆叠的更深(增加了155%),表明界面耦合可以调节莫尔势的深度。第一性原理模拟揭示了莫尔超晶格中的平带现象,为莫尔激子的产生提供了理论基础。本研究成果提出了一种合成二维莫尔超晶格的新方法,并为设计和优化其莫尔性能提供了策略,这种新策略将有望用于量子计算、量子通讯、新型超导体等领域。研究者通过Sn原子辅助下克服堆积自由能,采用CVD生长技术制备了具有不同扭曲角的WSe2莫尔超晶格。受访者 供图据悉,“低维物理与量子器件”是中南大学物理与电子学院特色研究方向和“十四五”规划重点发展支持方向之一。此项研究得到了国家自然科学基金面上项目、湖南省自然科学基金杰出青年项目、湖南省重点研发项目、湖南省芙蓉学者特聘教授基金、中南大学创新驱动青年团队项目、中南大学高性能复杂制造国家重点实验室自主研究课题、澳大利亚ARC Discovery、博士后面上项目等多个项目的支持,并获得中南大学高性能计算公共平台在材料结构计算等方面提供的有力支持。
  • 中山大学实验室光子晶格设计制备取得重要进展
    光子晶格以其特有的光子带隙能够对光子的辐射和传播行为进行精确控制。自上世纪80年代提出以来,人们在光子晶体研究方面做出了巨大努力,取得了一系列重要研究进展。但作为光子信息处理中最重要的高速与海量光子元件,由于其设计与制备上的困难,发展速度一直比较缓慢。因此,成功设计与制备功能性光子晶体对于提高光子信息传输速率与信息处理能力有重要科学意义与应用价值。   最近,中山大学光电材料与技术国家重点实验室周建英教授与俄罗斯莫斯科大学Tretyakov院士以及英国圣安德鲁大学Krauss教授合作,成功设计与制备了一种新型光子晶格——折射率虚部形成的光子晶格,其相关成果发表在近期的《先进材料》杂志(Advanced Materials)。   周建英教授设计的新型光子晶格具有奇特的光学性质:这种由在透明介质中周期性掺杂吸收材料而形成的光子晶格晶体,在偏离材料吸收峰时等同于一块结构均匀的体材料,而在特定波段和光强作用下又表现出光子晶体的性质,这种二象性在高速量子信息处理以及光子缓存等领域有广泛应用价值。   此成果的合作者,英国St Andrews大学的Thomas F. Krauss教授和莫斯科大学材料学院的Yuri. D. Treyakov院士为物理和材料领域的国际著名学者,他们在本项目成果的样品制备方面提供了重要的技术支持。   本项目成果的主要作者之一,中山大学物理科学与工程技术学院毕业的李俊韬博士已于2009年获得著名的“欧盟-玛丽居里夫人研究奖”(Marie Curie Fellowship授予世界各国取得杰出成就的青年学者),现正在英国St Andrews大学开展相关研究。课题组的博士生毕业后分别在英国St Andrews大学,以色列魏兹曼科学研究所,香港科技大学与光电材料与技术国家重点实验室继续开展合作研究。   近期,由周建英教授与美国马里兰大学巴尔地摩分校Yan Li教授以及香港科技大学Kim Sin Wong教授合作的另一相关研究成果“基于相控非线性频率转化的激光光束合成技术”(《光学快报》,Optics Express, Vol. 18, p2995 (2010)),被英国物理学会(IOP)作为亚太地区物理学领域的重要研究进展与亮点予以报道。周建英教授的研究项目获得了国家自然科学基金重点项目,面上项目以及国际合作项目的持续资助。项目还获得了973国家基础研究计划的部分支持。   附:研究成果与论文发表   《先进材料》(Advanced Materials)2010, 22, 1-4,Juntao Li, Jianying Zhou, et al   链接:http://dx.doi.org/10.1002/adma.200903938   《光学快报》,(Optics Express),2010,18, 2995,Peiqing Zhang, Jianying Zhou, et al   链接:http://www.opticsinfobase.org/abstract.cfm?URI=oe-18-3-2995   英国物理学会亚太地区物理学研究亮点报道:   链接:http://asia.iop.org
  • 材料晶格研究加速新型锂离子电池电解质发展
    p   研究人员表示,分析和设计新离子导体的新方法为可充电电池提供了关键部件。新方法的应用可能会加速高能锂电池以及其他能量存储和传输装置(如燃料电池)的发展。 br/ /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/3477e76a-b550-4f8f-87c2-f756b0769936.jpg" title=" 201803300842364192.png" / /p p   该图揭示了意向电池电解质材料Li 3 PO 4的晶格结构。 研究人员发现,声波能够穿过固体材料,通过声音振动可以揭示离子带电荷的原子或分子如何通过晶格移动 ,以及它们如何在电池中实际的工作原理。在该图中,氧原子显示为红色,紫色金字塔形状为磷酸盐(PO4)分子。 橙色和绿色的球体是锂的离子。 /p p   新方法依赖于对振动通过锂离子导体晶格方式的理解。新方法与抑制离子迁移的方式相关联。这提供了一种方法来发现具有增强离子迁移性的新材料,允许快速充电和放电。同时,该方法还可以降低材料与电池电极的反应性,材料与电池电极的反应会缩短电池的使用寿命。更好的离子迁移率和低反应性这两个特性——往往是相互排斥的。 /p p   这个新概念是由W.M领导的一个团队开发的。该团队包括Keck能源教授Yang Shao-Horn,研究生Sokseiha Muy,最近毕业的年仅17岁的博士John Bachman,研究科学家Livia Giordano以及麻省理工学院,橡树岭国家实验室以及东京和慕尼黑的其他9所院校人员。他们的研究结果在 Energy and Environmental Science杂志上报道。 /p p   Shao-Horn说,新的设计原则已经有五年的时间了。最初的想法始于她和她的团队用来了解和控制催化水分解,并将其应用于离子传导 - 这一过程不仅是可充电电池的核心,而且也是其他应用的技术关键,如在燃料电池和海水淡化系统中的应用。当带有负电荷的电子从电池的一极流向另一极(从而为装置提供电力)时,正离子以另一种方式流过电解质或夹在这些极之间,以完成流动。 /p p   典型地,电解质以液体形式存在时,溶解在有机液体中的锂盐是当今锂离子电池中常见的电解质。但该物质易燃,有时会导致这些电池着火。通过新方法寻找一个可靠的材料来取代锂盐将消除这个问题。 /p p   Shao-Horn说,存在多种有前景的固体离子导体,在与锂离子电池的正极和负极接触相比都具有不稳定性的特点。因此,寻找既具有高离子电导率又具有稳定性的新的固体离子导体是至关重要的。但是,通过对许多不同的结构族和成分进行分类,找到最有前途的结构无疑是一项大海捞针的工作。这就是新的设计原则的用武之地。 /p p   我们的想法是寻找离子电导率与液体相当的材料,但必须具有固体的长期稳定性。Shao-Horn说研究人员被问到“基本原则是什么”,“在一般的结构层次上,是什么设计原则来控制所需属性的”。研究人员回应理论分析和实验测量相结合的方法现在已经有了一些结果。 /p p   该论文的第一作者Muy说:“我们意识到有很多材料可以被发现,但是没有理解或者共同的原则让我们能够合理化发现过程。我们想出了一个可以封装我们的理解并预测哪些材料将处于最佳状态的想法。” /p p   Shao-Horn 说,关键是要观察这些固体材料的晶格性质。这决定了诸如热波和声子之类的振动是如何通过材料的。这种观察结构的新方法最终证明能够准确地预测材料的实际性能。一旦你知道了某物质的振动频率,你就可以用它来预测新的化学性质或解释实验结果。 /p p   研究人员观察到使用该模型确定的晶格特性与锂离子导体材料的导电性之间具有良好的相关性。她说,“我们做了一些实验来实验性地支持这个想法”,并发现结果非常吻合。 /p p   他们特别发现,锂的振动频率本身可以通过调整晶格结构、使用化学取代或掺杂剂来微妙地改变原子的结构排列来进行微调。 /p p   研究人员表示这个新概念现在可以提供一个强大的工具,用于开发新的性能更好的材料,从而可以大幅度提高可存储在给定尺寸或重量的电池中的功率量,并提高安全性。他们已经用这个新方法筛选出了一些新的材料。而且这些技术还可以适用于分析其他电化学过程的材料,如固体氧化物燃料电池,基于膜的脱盐系统或产生氧气的反应。 /p p   该团队包括麻省理工学院的张浩勋, Douglas Abernathy,Dipanshu Bansal和Oak Ridge的Olivier Delaire 东京工业大学的Santoshi Hori和Ryoji Kanno 以及宝马集团位于慕尼黑的研究电池技术公司的Filippo Maglia,Saskia Lupart和Peter Lamp。这项工作得到了宝马,国家科学基金会和美国能源部的支持。 /p p   文章来自azonano网站,原文题目为Design principles could point to better electrolytes for next-generation lithium batteries /p p br/ /p
  • 锶晶格钟50亿年分毫不差:可显示重力影响时间
    原子钟依靠两个能量级之间的原子振荡进行操作。在锶晶格钟里,数千个锶原子被困在一个激光光阱柱里。     美国科学家表示,这种&ldquo 锶晶格钟&rdquo 比以前的世界纪录保持者&mdash &mdash 美国国家标准与技术研究所(NIST)的量子逻辑时钟的准确度高50%。   新浪科技讯 北京时间5日消息,据国外媒体报道,一种打破世界纪录的新型原子钟的准确度高的惊人,它能在50亿年(比地球的年龄还要长)间不慢一秒,也不快一秒。   这种&ldquo 锶晶格钟&rdquo 比以前的世界纪录保持者&mdash &mdash 美国国家标准与技术研究所(NIST)的量子逻辑时钟的准确度高50%。研究人员表示,这种钟表的准确度是如此之高,它甚至能显示出重力对时间产生的影响。该钟是由美国国家标准与技术研究所和科罗拉多大学的一个科研组,在美国天文物理联合研究室(JILA)里研制的。今年年初在《自然》杂志上公布这一研究成果时,该科研组负责人叶军博士(Dr Jun Ye)说:&ldquo 我们已经打算更近一步地提高它的性能。因此从这方面来说,即使是发表在《自然》杂志里的这篇文章,也只代表着一个&lsquo 中期&rsquo 报告。在未来5到10年内,你有希望在我们的钟表研究中看到更多新突破。&rdquo   从稳定性方面而言,这种新钟的性能与美国国家标准与技术研究所的世界领先的镱原子钟不相上下。原子钟依靠两个能量级之间的原子振荡进行操作。在锶晶格钟里,数千个锶原子被困在一个激光光阱柱里。科学家通过让这种原子沐浴在非常稳定的红激光里,发现钟表的&ldquo 滴答声&rdquo ,每隔四百三十万亿分之一秒,钟表会发出一次&ldquo 滴答声&rdquo 。激光触发的精确频率提示着能量级之间的转换。叶军说:&ldquo 我们的目的是拥有一个非常精准的钟,它能在整个宇宙岁月里不慢一秒。&rdquo 然而该钟遇到了一个意外阻碍&mdash &mdash 地球上各个地方的时间并不是以相同的速率度过的。   时间度过的速度与重力(是爱因斯坦的相对论的组成部分)的强度有关,而且这是一个非常现实的影响。叶军说,如果你把一个钟表从地面上拿起来,把它悬挂在墙上,&ldquo 时间将会加快大约一千零十六分之一&rdquo 。然而这种新钟表的灵敏度足以发现这种变化。他说:&ldquo 仅把它举高几厘米,你就会看到一些变化。从这个水平来说,在地球上维持绝对时标事实上很难实现。他们打造的这种钟表,不只是看起来混乱。它正把我们的时间感变混乱。&rdquo 叶军称,解决上述问题的办法,就是把这些新钟表送入太空。
  • 2722万!Bruker、Zeiss等中标武汉大学高分辨离子淌度质谱仪、冷冻光电联用系统、晶格层光显微成像系统、三重四级杆液质联用仪采购项目
    一、项目编号:ZB0107-202212-ZCHW0954(招标文件编号:ZB0107-202212-ZCHW0954)二、项目名称:武汉大学高分辨离子淌度质谱仪、冷冻光电联用系统、晶格层光显微成像系统、三重四级杆液质联用仪采购项目三、中标(成交)信息供应商名称:上海同霖进出口有限公司供应商地址:上海市静安区曲阜路123弄30号2602室中标(成交)金额:845.0000000(万元) 供应商名称:武汉脑赛思仪器设备有限公司供应商地址:武汉东湖新技术开发区光谷三路777号自贸生物创新港B区(生物医药平台检验研发楼)N807-808室(自贸区武汉片区)中标(成交)金额:598.8000000(万元) 供应商名称:广东省中科进出口有限公司供应商地址:广东省广州市越秀区先烈中路100号大院9号102房自编A一楼中标(成交)金额:898.0000000(万元) 供应商名称:武汉贝徕美生物科技有限公司供应商地址:洪山区珞狮路362号湖北农业科技大楼8楼801室中标(成交)金额:380.5000000(万元)四、主要标的信息序号 供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元) 1 上海同霖进出口有限公司 高分辨离子淌度质谱仪 Bruker/德国 timsTOF HT 1套 / 序号 供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元) 2 武汉脑赛思仪器设备有限公司 冷冻光电联用显微镜系统 Carl Zeiss Microscopy Gmbh/德国 Crossbeam 350 满足招标文件要求 / 序号 供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元) 3 广东省中科进出口有限公司 晶格层光显微成像系统 AB SCIX(Distribution)新加坡 QTRAP 6500+ 1套 / 序号 供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元) 4 武汉贝徕美生物科技有限公司 三重四级杆液质联用仪 Carl zeiss microscopy gmbh/德国(耶拿) Lattice lightsheet7 1套 /
  • 基于垂直架构的新型二维半导体/铁电多值存储器研究获进展
    二维层状半导体材料得益于原子级薄的厚度,受到静电场屏蔽效应减弱,利用门电压可对其电学性能进行有效调控。利用二维层状半导体材料构建的多端忆阻晶体管(Memtransistor)可以模拟人脑中复杂的突触活动,有望应用于未来非冯架构的神经形态计算等。此外,相比于平面构型,二维纳米功能材料通常具有开放且洁净的界面,使其能够进行任意垂直组装,可实现硅基半导体工艺所不能兼容的多层向上集成范式,从而在单位面积内沿z轴获得更高密度集成。因此,基于垂直架构的二维纳米电子学器件,已成为当前延续摩尔定律的重要研究方向之一。迄今为止,针对铁电二维材料忆阻晶体管的研究仍然匮乏,尤其缺失具有垂直构型的门电压可调的忆阻器件的研究,主要原因在于传统基于隧穿架构的二维忆阻器难以在垂直方向兼具更高性能和有效栅极调控特性。   近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心与国内多家单位合作,设计二维半导体与二维铁电材料的特殊能带对齐方式,将金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)与非隧穿型的铁电忆阻器垂直组装,首次构筑了基于垂直架构的门电压可编程的二维铁电存储器。11月17日,相关研究成果以A gate programmable van der Waals metal-ferroelectric-semiconductor vertical heterojunction memory为题,在线发表在《先进材料》(Advanced Materials)上。   科研团队使用二维层状材料CuInP2S6作为铁电绝缘体层,利用二维层状半导体材料MoS2和多层石墨烯分别作为铁电忆阻器的上、下电极层,形成金属/铁电体/半导体(M-FE-S)架构的忆阻器;在顶部半导体层上方通过堆叠多层h-BN作为栅极介电层引入了MOSFET架构。底部M-FE-S忆阻器件开关比超过105,具有长期数据存储能力,且阻变行为与CuInP2S6层的铁电性存在较强耦合(图1)。此外,研究通过制备3×4的阵列结构展示了该型铁电忆阻器件应用于存储交叉阵列【crossbar array,实现随机存取存储器(RAM)的关键结构】的可行性(图2)。进一步,研究在上方MOSFET施加栅极电压,有效调控了二维半导体层MoS2的载流子浓度(或费米能级),从而对下方M-FE-S忆阻器的存储性能进行操控(图3)。基于上述成果,科研人员展示了该型器件的门电压可调多阻态的存储特性(图4)。   本研究展示的门电压可编程的铁电忆阻器有望在未来人工突触等神经形态计算系统中发挥重要作用,并或推动基于二维铁电材料制备多功能器件的开发。此外,该工作提出的MOSFET与忆阻器垂直集成的架构可进一步扩展到其他二维材料体系,从而获得性能更加优异的新型存储器。   研究工作得到国家重点研发计划“青年科学家项目”、国家自然科学基金青年科学基金项目/面上项目/联合基金项目、沈阳材料科学国家研究中心等的支持。图1.器件结构设计及两端铁电忆阻器的存储性能。a、器件结构示意图;b、器件的阻变行为;c、少层CuInP2S6的压电力显微镜相位和幅值图;d、器件在不同温度下的输运行为;e、存储器的数据保持能力测试;f、存储器开关比统计图。图2.铁电忆阻器存储阵列演示。a、二维铁电RAM结构示意图;b、CuInP2S6/MoS2界面的HAADF-STEM照片;c、3×4阵列的SEM图像;d、局部放大图;e、3×4阵列的光学照片;f-g、通过读取3×4阵列中每个交叉点的高阻态和低阻态编码的“I”“M”“R”的简化字母。图3.器件的可编程存储特性。a、器件结构示意图;b、MoS2层的转移特性曲线;c-d、异质结的能带结构图;e-f、通过施加门电压实现了对存储窗口从有到无的调控。图4.门电压可编程存储器的多阻态存储特性。a-d、器件在不同门电压下的存储窗口;e、器件的多阻态存储性能演示;f、栅极调控的耐疲劳特性。
  • 科学家揭秘魔角石墨烯中的二阶超晶格,光电压调制新发现!
    【研究背景】随着二维材料研究的快速发展,石墨烯和氮化硼等材料在超晶格结构和相关现象中的应用引起了广泛关注。特别是魔角扭曲双层石墨烯(MATBG)由于其在电子相关现象中的独特表现,成为了研究的热点。MATBG中的莫尔超晶格效应可以引发一系列新奇的电子行为,如强关联相、异常霍尔效应和铁电性等,这些都在推动着该领域的前沿探索。然而,尽管在理论和实验上都取得了一些进展,仍存在许多未解之谜。例如,二阶超晶格(SOSL)的实际分布及其对MATBG物理性质的具体影响仍然不清楚。二阶超晶格是由具有相似周期性的莫尔超晶格之间的干涉所形成的,其周期性远大于单一的一阶超晶格。这种二阶结构在调节二维材料的电子性质方面具有潜在的应用价值。然而,现有的实验技术主要集中在局部尺度的成像,如扫描隧道显微镜,仅能提供纳米级区域的局部信息,而对二阶超晶格在中尺度上的实际分布和影响的了解仍然有限。此外,超晶格的应变和扭转角度的变化对其结构和物理性质的影响也没有得到充分研究。为了解决这些问题,西班牙巴塞罗那科学技术学院(The Barcelona Institute of Science and Technology)Petr Stepanov & Frank H. L. Koppens等携手采用了低温下的纳米尺度光电压测量技术,揭示了魔角扭曲双层石墨烯中与氮化硼紧密对齐的二阶超晶格。通过在红外激光照射下对电子输运进行精细探测,作者能够在远低于衍射极限的尺度上观察到SOSL的实际分布。实验结果显示,即使是微小的应变和扭转角度变化(小至0.01°)也能导致SOSL结构的显著变化。这些观测结果不仅验证了二阶超晶格的存在,而且为理解其对MATBG中平带物理的影响提供了新的视角。作者的研究通过提供二阶超晶格在实际应用中的可视化,为深入理解和调控二维材料中的奇异量子相提供了重要的实验数据和理论依据。【表征发现】1. 实验首次在魔角扭曲双层石墨烯(MATBG)中揭示了与氮化硼(hBN)对齐的二阶超晶格(SOSL)。通过电子输运测量和低温纳米尺度光电压测量,研究团队成功地在实空间中观测到二阶超晶格的存在,并且验证了其长程周期性光电压调制的特征。2. 实验通过低温近场光电测量技术,展示了SOSL的两组空间条纹,这些条纹与底层石墨烯和hBN对齐的第一阶超晶格干涉形成的SOSL相对应。结果表明,即使是极小的应变和扭转角度变化(小至0.01°)也会导致SOSL结构的显著变化。3. 实验中观察到的SOSL的局部势变化对局部应变和扭转角度变化具有高度敏感性,这为探究扭曲双层石墨烯中的空间对称性破缺机制提供了新的视角。此外,SOSL的存在破坏了MATBG中的反演对称性,对平带物理具有重要影响。这些发现为理解石墨烯基莫尔异质结构中的奇异量子相以及结构特征对这些相的稳定性提供了重要信息。【图文解读】图1:温度T=10K时,双层魔角石墨烯magic-angle twisted bilayer graphene ,MATBG/六方氮化硼hBN 二阶超晶格second-order superlattice,SOSL的纳米级光电压测量。图2. 实验观察到了光电压特征和反转对称性破缺的栅极和温度响应。图3. 电子传输测量。图4: 二阶超晶格性质的计算。图5: 转角和应变大小函数的二阶超晶格SOSL实空间图。【科学启迪】本文的研究揭示了魔角扭曲双层石墨烯(MATBG)与氮化硼(hBN)对齐时形成的二阶超晶格(SOSL)的实空间可视化,展示了极小的应变和扭转角度变化对超晶格结构的显著影响。通过低温纳米尺度光电压测量,研究者不仅确认了SOSL的存在,还展示了该结构对局部应变和扭转角度变化的高度敏感性。这一发现为理解二维材料中奇异量子相的形成机制提供了新的视角。实验中,利用金属涂层的AFM探针和红外光照射,实现了对超晶格势的精确探测,并通过理论模型进一步解释了SOSL的形成和特性。这些结果不仅揭示了超晶格应变对超晶格势的深远影响,还为二维材料中的平带物理研究提供了重要的实验证据。未来的研究可以借助这些新发现进一步探索超晶格结构在量子计算和电子器件中的潜在应用,推动相关领域的技术进步和理论发展。原文详情:Hesp, N.C.H., Batlle-Porro, S., Krishna Kumar, R. et al. Cryogenic nano-imaging of second-order moiré superlattices. Nat. Mater. (2024). https://doi.org/10.1038/s41563-024-01993-y
  • 浙大探索高压下笼目晶格的奇异超导现象!
    【研究背景】笼目晶格材料是一类具有二维笼目结构的材料,因其独特的几何结构和潜在的特殊电子行为而成为了研究热点。理论上,这类材料可能展现出非常规超导性和丰富的量子态。然而,尽管钒基笼目材料(如AV3Sb5,A=K, Rb, Cs)已被发现具有超导性和电荷密度波有序性,但这些材料往往是非磁性的且电子关联较弱,因此难以实现理论预期的奇异超导性。更具挑战性的是,如何在高度关联的笼目系统中实现超导性仍然是一个未解的难题。为了解决这一问题,浙江大学物理学院曹光旱研究组联合中国科学院物理研究所程金光、周睿等研究组携手转向了具有强电子关联和磁性的铬基笼目材料。铬基笼目金属CsCr3Sb5被发现是一个新型的候选材料,具有强电子关联和磁性挫败的特性。在常压下,CsCr3Sb5表现出一种结构和磁性的相变,在55 K时出现条纹状的4a0结构调制。在高压条件下,这种材料的相变演变为两个不同的过渡,可能与电荷密度波和反铁磁自旋密度波有序性相关。随着压力的增加,这些密度波状有序性逐渐被抑制,并在3.65–8.0 GPa的压力范围内出现了超导圆顶。特别是在4.2 GPa时,超导转变温度达到最高值6.4 K,同时正常态表现出非费米液体行为,类似于铁基超导体中的非常规超导性和量子临界现象。【表征解读】本文通过多种表征手段对CsCr₃ Sb₅ 这一基于铬的Kagome金属进行了深入研究,揭示了其强电子关联、受挫磁性及费米能级附近的特征平带。这些表征手段包括X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、磁性测量和电输运测量等方法,揭示了CsCr₃ Sb₅ 在55K时发生了同时的结构和磁相变,伴随着条纹状的4a₀ 结构调制。这一相变过程的揭示为进一步理解该Kagome系统中的超导行为奠定了基础。针对该材料在不同压力下的表现,本文通过高压电输运测量和磁性测量,发现了在高压下相变从一个转变演变为两个转变,可能分别与电荷密度波(CDW)和反铁磁自旋密度波(SDW)序有关。通过系统的微观机理表征,得到了这些密度波样序随着压力逐渐被抑制的现象,进而挖掘了这些序的消失与超导性出现之间的关联性。这一发现为理解压力诱导下的超导性机制提供了重要的线索。在此基础上,本文通过高压下的电输运和磁性测量等多种表征手段,重点研究了3.65至8.0 GPa范围内超导穹顶的形成,发现最大超导转变温度Tcmax = 6.4 K出现在4.2 GPa处。这一压力点正是密度波样序完全被抑制的点,且此时正常态表现出非费米液体行为,提示了与非常规超导性和量子临界现象的潜在关联。这一结果表明,CsCr₃ Sb₅ 这一材料在压力调控下的超导行为与铁基超导体中的非常规超导性具有类似的物理特征,揭示了Kagome系统中的潜在新奇物理现象。总之,经过电输运、高压测量、磁性测量和结构表征等手段的综合分析,本文深入研究了CsCr₃ Sb₅ 中的超导机制,进而揭示了密度波样序与超导性之间的竞争与相互作用。这一研究不仅为Kagome系统中的关联电子行为提供了新的理解,还为未来设计具有奇异超导性质的新材料提供了理论依据和实验支持,最终推动了非常规超导性领域的进步。【图文速递】图1: CsCr3Sb5的晶体结构和物理性质。图2. CsCr3Sb5中的结构调制。图3. CsCr3Sb5中密度波序产生的超导性。图4. 通过DFT计算CsCr3Sb5的电子结构。【科学启迪】本文的发现揭示了在高度关联的笼目系统中实现超导性的潜力,为我们理解非常规超导机制提供了重要线索。首先,铬基笼目金属CsCr3Sb5的研究展示了强电子关联和磁性挫败如何影响超导性。在常压下,该材料经历了结构和磁性的相变,这一过程揭示了笼目晶格的几何特性如何影响电子行为。特别是在高压条件下,CsCr3Sb5的密度波状有序性逐渐被抑制,超导电性在3.65–8.0 GPa的压力范围内显著增强,并在4.2 GPa处达到最大值,这表明超导性与磁性和密度波有序性的相互作用密切相关。这一发现不仅证实了在高电子关联系统中实现超导性的理论预期,还提供了研究关联笼目系统中超导性的新平台。CsCr3Sb5的超导转变温度和非费米液体行为进一步支持了其在非常规超导体中的独特地位,类似于铁基超导体中的量子临界现象。这一研究不仅拓宽了超导体的研究范围,也为未来探索更多具有特殊电子行为的材料提供了新方向。参考文献:Liu, Y., Liu, ZY., Bao, JK. et al. Superconductivity under pressure in a chromium-based kagome metal. Nature 632, 1032–1037 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07761-x
  • 综述:锑化物超晶格红外探测器研究进展与发展趋势
    锑化物超晶格红外探测器具有均匀性好、暗电流低和量子效率较高等优点,其探测波长灵活可调,可以覆盖短波至甚长波整个红外谱段,是实现高均匀大面阵、长波、甚长波及双色红外探测器的优选技术,得到了国内外相关研究机构的关注和重视,近年来取得了突破性的进展。中国科学院上海技术物理研究所科研团队介绍了InAs/GaSb超晶格红外探测器的技术特点和发展历程,并对后续发展趋势作了初步的展望和探讨。相关研究内容以“锑化物超晶格红外探测器研究进展与发展趋势”为题发表在《红外与激光工程》期刊上。InAs/GaSb超晶格红外探测器的技术原理和特点超晶格是由两种晶格匹配良好的半导体材料交替重复生长而形成的周期性结构,每一层的厚度通常在纳米尺度。根据组成材料相互间能带排列特点,超晶格一般分为I类超晶格和II类超晶格。在III-V族化合物半导体中,InAs、GaSb、AlSb之间可组成不同类别的能带排列,GaSb/AlSb组成I类能带排列,InAs/GaSb、InAs/AlSb组成II类能带排列。特别的,InAs导带底能量比GaSb价带顶能量低约150 meV,当InAs和GaSb结合时,两者形成“破隙型”II类能带排列,电子被限制在InAs层中,而空穴被限制在GaSb层中。当两者组成超晶格时,相邻InAs和GaSb层中电子和空穴会由于相互作用分别形成电子微带和空穴微带,如图1所示。图1 InAs/GaSb超晶格能带简图电子微带与空穴微带的能量差即为超晶格的有效禁带宽度,随着InAs层和GaSb层厚度的改变而改变。对InAs/GaSb II类超晶格的能带结构进行计算和模拟,可以获得超晶格材料光电特性等信息。图2是InAs/GaSb超晶格的截止波长随InAs厚度变化关系,通过改变InAs层的厚度,可以调节超晶格的截止波长,实现短波红外、中波红外和长波红外等不同谱段的红外探测。图2 InAs/GaSb II类超晶格截止波长随InAs厚度变化关系(GaSb厚度为2.1 nm)总体来说,InAs/GaSb超晶格红外探测技术具有如下特点:1)改变周期厚度可以调节InAs/GaSb超晶格的禁带宽带(响应截止波长),因此,可以通过结构设计来灵活调节超晶格探测器的光电响应特性,响应波段可以覆盖短波至甚长波的整个红外谱段,并实现多色探测。2)InAs/GaSb超晶格结构可以吸收垂直入射光。理论计算表明,InAs/GaSb超晶格可达到与HgCdTe材料相当的吸收系数,因此具有较高的量子效率。3)在InAs/GaSb超晶格结构中,由于轻、重空穴带的分离,抑制了Auger复合速率。在理论上,InAs/GaSb超晶格比HgCdTe具有更高的探测率。4)相比HgCdTe材料,InAs/GaSb超晶格有更大的有效质量,有助于抑制长波探测器的隧穿暗电流。5)现代材料生长技术,如分子束外延技术,可以在单原子层精度上控制材料的生长,十分有利于材料性能的可控性、稳定性和可重复性。6)InAs/GaSb超晶格是III-V族化合物半导体材料,材料生长与器件工艺较为成熟,有利于实现大规格、高均匀性焦平面器件。锑化物超晶格焦平面探测器发展历程技术孕育阶段(20世纪80年代—21世纪初)该阶段主要是超晶格红外探测技术概念的提出、超晶格探测器性能的理论计算分析、超晶格材料外延生长和基本光电特性研究,初步证实了超晶格材料具有优良的红外探测性能。超晶格概念是20世纪70年代美国国际商用机器(IBM)公司的江琦、朱兆详等人提出的,指出电子在沿超晶格材料生长方向运动将受到超晶格周期势的影响,形成与自然界材料性能迥异的特性,分子束外延技术的发展又允许人们生长出高质量的超晶格材料。1977年,江琦、朱兆祥等人又提出了锑化物(InAs/GaSb)II类超晶格的概念。技术突破阶段(21世纪初—2010年)该阶段主要聚焦于突破高性能焦平面器件制备的关键技术。采用先进的异质结构抑制超晶格长波探测器的暗电流;研究超晶格材料的刻蚀和侧壁钝化技术,制备出超晶格面阵器件。长波探测是超晶格技术发展的一个重要方向,而降低暗电流是长波红外探测器研究工作的一个重要内容。对于锑化物超晶格探测器,利用其灵活的能带结构调节能力以及分子束外延低维材料生长能力,国外各研究机构设计、制备出了多种宽禁带势垒的探测器结构来抑制暗电流,如pπMn结构、CBIRD结构、nBn结构等。上述不同结构的基本思想是利用宽禁带势垒层与吸收区形成异质结,从而达到抑制产生-复合电流的效果。像元台面刻蚀与侧壁钝化是超晶格焦平面制备研究的一个重要内容。在台面侧壁,由于半导体周期性晶格结构的突然中断,会引起能带在表面的弯曲,从而使得接近表面的半导体层内形成电荷累积,甚至引起表面反型,这会导致在表面形成导电通道。另外,在刻蚀等工艺过程中产生的损伤、沾污或者氧化物等也可能引起表面势能的变化,在带隙内形成载流子陷阱,增加隧穿电流。随着超晶格探测器结构的不断优化,器件制备工艺水平的提升,基于高质量分子束外延超晶格材料,结合前期建立的红外焦平面技术(如读出电路、铟柱混成互联等),相关研究机构相继研制出了320×256、640×512、1024×1024等不同规格的超晶格红外焦平面。双色或多色探测器具备多谱段探测能力,可显著提升识别距离、抗红外干扰与抗伪装能力,是新一代焦平面探测器重点发展方向之一。锑化物超晶格材料能带灵活可调及宽谱响应的特性,使得其成为制备双色、多色探测领域的优选技术。各研究机构先后报道了基于该材料体系的中/中波、中/长波、长/长波双色焦平面探测器。技术发展阶段(2010年—至今)超晶格焦平面制备能力的提升在相关政府机构的支持下,西方技术先进国家突破了超晶格结构设计、材料生长、芯片制备工艺等关键技术,多家研发机构先后获得高性能的超晶格长波大面阵器件和双色焦平面器件。这些成果的取得也使人们充分认识到超晶格技术在红外探测领域的意义和价值。在此基础上,2011年,美国启动了“重要红外传感器技术加速计划(VISTA)”,这是一个由政府主导的,包括JPL、MIT林肯实验室、Sandia国家实验室、海军实验室等研究结构,以及休斯实验室、洛克-马丁公司、L3辛辛那提电子公司等行业领先公司的联合体,技术链涵盖了衬底制备、超晶格材料外延生长、焦平面芯片制备工艺、读出电路设计、超晶格组件集成等。在5年时间内,VISTA计划在高性能长波、中长波双色、超大面阵焦平面、高温工作(HOT)焦平面器件等多方面获得了进一步的发展。图3 (a)超晶格5 μm像元尺寸的SEM照片,(b)超晶格中波红外焦平面在160 K和170 K工作温度下成像示意图,(c)超晶格中长波双色野外成像图超晶格焦平面的工程应用随着制备能力和探测器性能的不断提高,超晶格红外焦平面开始了应用试验。2005年,德国IAF和AIM公司研制的中/中波超晶格双色焦平面探测器应用于欧洲大型运输机Airbus A400 M的多色红外预警系统(MIRAS)。图4 非洲某地区的可见(来源谷歌地图)和CTI红外成像图片(来自美国NASA国际空间站拍摄),Band 1为中波红外图像,Band 2为长波红外图像锑化物超晶格探测器的展望与思考碲镉汞是当前最成功的红外探测材料,其响应波段可以覆盖短波至甚长波的整个红外谱段,具有高的吸收系数和量子效率。由于碲镉汞非常低的肖特基-里德-霍尔(SRH)复合速率,少子寿命长,暗电流低,可以实现高性能红外探测器。碲镉汞的挑战主要来自于材料生长、芯片制备工艺等方面难度大及由此而带来的成品率和制备成本等问题。InAs/GaSb超晶格在谱段覆盖性方面和碲镉汞一样可以在短波至甚长波整个红外谱段内调节。与碲镉汞相比,超晶格红外探测器在量子效率和少子寿命还需要进一步的提升。但另一方面,InAs/GaSb超晶格属于III-V族化合物半导体,其物理化学性质较为稳定,超晶格焦平面在空间均匀性、时间稳定性等方面具有优势,同时,超晶格在材料、芯片的制备技术方面也具备更好的可控性。近年来,InAs/GaSb超晶格红外探测器取得了飞速的发展。在国外,超大规格、高像元密度、高温工作中波焦平面、高性能长波红外焦平面及双色焦平面等已先后获得突破,超晶格探测器也已初步获得航天应用。国内自“十二五”布局开展锑化物超晶格红外探测技术研究,相关研究单位先后在超晶格长波焦平面技术、双色焦平面技术等方面取得突破,初步形成了超晶格材料外延生长、芯片制备等技术能力和平台。后续,超晶格红外探测技术将在进一步提升材料基本性能(量子效率、少子寿命)的基础上,发展大规格和超大规格红外焦平面,高像元密度焦平面,甚长波和双色、多色探测器,高工作温度红外焦平面等。提升超晶格材料基本性能在少子寿命方面,在超晶格中,轻、重空穴带的分离抑制了俄歇复合过程,因此,理论上超晶格的少子寿命可以比碲镉汞更长。但目前InAs/GaSb超晶格的少子寿命一般小于100 ns,与碲镉汞相比有很大的差距,这主要是由于超晶格材料存在较强的SRH复合。InAs/InAsSb超晶格因表现出了更长的载流子寿命而颇受关注,但对于相同的探测波长,InAs/InAsSb超晶格的吸收系数较小;同时,InAs/InAsSb超晶格的空穴迁移率和扩散长度也较小。另一种新型超晶格材料——晶格匹配 InAs/GaAsSb超晶格展现出了优良的光电性能,计算表明,对于相同的探测波长,InAs/GaAsSb超晶格具有与InAs/GaSb超晶格相似的吸收系数。在量子效率方面,由于在超晶格中电子和空穴分别位于InAs和GaSb层中,吸收系数的大小与电子波函数和空穴波函数的交叠积分相关,从而导致器件的量子效率随波长增大而下降。目前中波红外超晶格探测器的量子效率可以实现70%~80%,长波器件的量子效率约30%~40%。提升长波、甚长波超晶格焦平面器件的量子效率是一个重要的研究课题。近年来,采用超表面微纳光子结构提升器件量子效率成为一个有效途径。与探测器集成的微纳光子结构主要包括一维、二维光子晶体、光栅、汇聚透镜、微腔结构等。近年来,美国麻省理工学院、空军实验室、JPL等在该方面开展研究并取得了较好的成果。超晶格红外焦平面发展趋势展望在焦平面器件发展趋势方面,将充分利用超晶格自身技术优势,发展高像元密度大面阵探测器、甚长波探测器、双色和多色探测器、高工作温度探测器及新型雪崩探测器等。在高像元密度大面阵器件发展方面,国际上超晶格外延材料尺寸已经达到6 in(1 in=2.54 cm),正向更大晶圆发展;像元尺寸已缩小至5 μm,最大规格达到6 K×4 K。国内已具备4~6 in超晶格外延材料生长和锑化物半导体探测器芯片制备能力,在小像元尺寸的台面芯片制备方面也具有技术基础。在甚长波红外探测器方面,关键在于降低器件暗电流,红外探测器的暗电流与少子寿命密切相关。因此,提升超晶格材料的少子寿命是一个重要的研究课题。晶格匹配InAs/GaAsSb新型超晶格材料有助于降低材料的深能级缺陷,从而提升少子寿命。降低器件暗电流的另一途径是运用InAs、GaSb、AlSb等材料间多样的能带排列方式,灵活设计出先进的抑制暗电流器件结构。最近,国外报道了14 μm超晶格甚长波焦平面探测器,采用先进势垒设计结构,大大地抑制了器件的暗电流。在实现高温工作超晶格红外探测器的研究方面,主要集中在设计和制备各种具有暗电流抑制功能的异质势垒结构器件。国外研究机构采用nBn等异质势垒结构,很好地将超晶格中波红外探测器的工作温度提升至150 K以上。在国外,高温工作的超晶格中波红外焦平面已经显示出了替代传统InSb器件的趋势。实现双色或多色探测是超晶格发展的一个重要发展方向。超晶格主要采用改变材料周期厚度来调节响应波长,采用分子束外延技术,只要改变InAs、GaSb单层的生长时间(改变层厚)就可以获得不同响应波长的超晶格材料,因此非常容易在一次外延生长过程中集成两个甚至多个响应不同波长的探测器材料结构。近期研究结果也表明,超晶格是实现双色或多色探测的优先技术。在新型探测器方面,锑化物超晶格雪崩探测器(APD)近年来也备受关注。美国伊利诺斯大学研究发现,InAs/GaSb超晶格的空穴/电子碰撞电离系数比可以近似为零,研制的电子雪崩型器件的增益为300时,过剩噪声因子小于1.2。该团队与美国雷神公司合作研制的电子雪崩型超晶格APD,在增益为500时,过剩噪声因子仍旧保持在接近于1的水平,表现出了极低的雪崩噪声特性。结论这项研究简要介绍了锑化物超晶格红外探测技术的技术特点、发展历程及其发展趋势。自InAs/GaSb超晶格红外探测器的设想被提出后,30多年来,通过结构设计优化和制备技术提升,国内外研究结构先后获得了一系列的大面阵、高温工作、长波、多色红外探测器,超晶格红外焦平面也表现出了高均匀性、高稳定性、高制备可控性等优势,并且在红外遥感成像等航空航天领域得到应用。今后,超晶格红外焦平面将向着更高的像素密度、更大的规格、更高的工作温度、甚长波、双色(多色)、雪崩器件等方向发展。
  • 钙钛矿量子点超晶格中的稳定蓝光腔增强超荧光研究取得进展
    近期,中国科学院上海光学精密机械研究所红外光学材料研究中心董红星研究员和张龙研究员团队在溴氯掺杂量子点自组装超晶格结构中实现稳定蓝光腔增强超荧光,并解析了量子点超晶格结构通过降低电声耦合进而抑制光致相偏析的机制。相关研究成果以“Stable and ultrafast blue cavity-enhanced superflourescence in mixed halide perovskites”为题发表于Advanced Science。   高质量蓝光光源受限于低的量子效率,相比于红、绿光源仍处于落后的阶段。而钙钛矿量子点体系中的腔增强超荧光是由量子耦合效应和腔光场放大的双重调制产生的超快相干光爆发,可为实现高质量蓝光相干光源提供新思路,解决传统蓝光光源效率低下的局限性。卤素掺杂是在钙钛矿量子点体系中实现蓝光发射最直接的策略。然而,由于光致卤化物相偏析引起的光谱不稳定以及量子点与光腔之间的低耦合效率,使得在这种掺杂卤化物的量子点系统中实现稳定的蓝光腔增强超荧光具有挑战性。   针对上述问题,研究人员通过可控自组装制备得到形貌规则、长程有序、密集排列的CsPbBr2Cl量子点超晶格微腔。在量子点超晶格中,激子离域效应可以有效地减少激子声子耦合,从而缓解光致卤化物相偏析。同时,量子点自组装超晶格微腔具有高的堆积密度、光滑表面和规则几何结构,既可以作为增益介质,也可以作为高光反馈的回音壁腔,可提高量子点与光腔之间的耦合效率。因此,这两个核心问题将在量子点自组装超晶格结构中得到解决。基于这样的卤素掺杂量子点超晶格,研究人员最终实现了具有优异光学性能的稳定蓝光腔增强超荧光。   该工作得到国家自然科学基金,上海市青年拔尖人才计划等项目的支持。图1(a)量子点超晶格通过减弱激子-声子耦合来缓解光致相偏析的示意图;(b)CsPbBr2Cl量子点自组装超晶格微腔在激光泵浦在产生腔增强超荧光(CESF)的示意图;(c)77K下超晶格中随功率变化的蓝光腔增强超荧光发射图,左上角为1.8Pth激发功率下的蓝光腔增强超荧光的条纹相机图像。
  • 615公里!我国首次实现开放式架构双场量子密钥分发
    记者从北京量子信息科学研究院获悉,该研究院袁之良团队利用光频梳技术首次实现开放式架构双场量子密钥分发系统,完成615公里光纤量子密钥分发实验。相关研究成果发表在最新一期的《自然通讯》上。据了解,量子密钥分发基于量子物理的基本原理和一次一密的加密方式,可实现无条件安全通信。2018年英国东芝欧洲研究所提出新型双场协议,使得安全成码率以信道衰减的平方根线性下降,在无中继的情况下可突破码率界限,是实现500公里以上光纤量子通信的可行方案。双场协议的实现需要两个异地独立激光源在第三方远程节点处实现稳定的单光子干涉,但通信双方激光源的微小频差与长距离光纤造成的快速相位漂移都对干涉有重要影响。目前,传统方案是在遥远两地间架设服务光纤作为传输媒介,然后通过时频传输或者光学锁相环等技术,完成两地激光源的频率锁定,这种闭合光纤架构非常不利于多节点的广域量子保密网络应用。据介绍,研究团队基于自主开发的相干边带稳相与异地激光源频率校准技术,研制出首个开放式架构、无须服务光纤的新型双场量子密钥分发系统,实现低损耗光纤四百公里级、五百公里级、六百公里级的安全成码,并打破无中继量子密钥分发的码率界限,还成功演示臂长差为百公里的量子密钥分发实验(目前最长臂长差记录)。相较之前的实验成果,量子信号光的相位漂移速率降低千余倍,大大降低相位参考光的噪声影响,有助于光纤量子密钥分发距离向千公里级别突破。基于光频梳的开放式架构有利于未来构建多用户多节点的城际量子保密网络,并对基于单光子干涉的分布式量子网络具有重要意义。该项工作得到了国家自然科学基金的支持。
  • 台积电订单大增25%!英伟达追加Blackwell架构GPU订单
    据台湾经济日报,业界人士透露,亚马逊、戴尔、Google、Meta、微软等国际大厂都将导入英伟达Blackwell架构GPU打造AI服务器,量能超乎预期,为此,英伟达调高对台积电下单量约25%。分析认为,随着台积电传出开始生产Blackwell平台架构绘图处理器(GPU),意味英伟达搭载「地表最强AI芯片」的AI服务器问世倒数,开启AI业界新的一页,预料将成为台积电本周财报电话会议的焦点。分析师预估,以Blackwell架构打造的英伟达B100 GPU平均售价(ASP)为3万美元至3.5万美元,串联Grace CPU与B200 GPU的超级芯片GB200售价则介于6万美元至7万美元甚至更高,也就是说,英伟达相关芯片是台积电历来打造终端售价最贵的芯片。英伟达Blackwell架构GPU被誉为「地表最强AI芯片」,配备2,080亿个电晶体,采用台积电客制化4纳米制程制造,两倍光罩尺寸GPU裸晶通过每秒10TB的芯片到芯片互连连接成单个、统一GPU,且支援AI训练和即时大型语言模型推理,模型可扩展至10兆个参数。英伟达扩大Blackwell架构GPU投片量之际,就终端整机服务器机柜数量来看,包括GB200 NVL72及GB200 NVL36服务器机柜出货量同步大增,由原预期合并出货4万台,大增至6万台,增幅高达五成,当中以GB200 NVL36总量达5万台为数最多。业界估计,GB200 NVL36服务器机柜平均售价180万美元,GB200 NVL72服务器机柜售价更高达300万美元。GB200 NVL36有36个超级芯片GB200,18个Grace CPU、36个增强型B200 GPU;GB200 NVL72有72个超级芯片GB200,36个Grace CPU、72个B200 GPU。台积前董事长刘德音于6月预告,目前看AI应用需求比一年前更乐观,「今年又是大成长的一年」;现任董事长魏哲家也曾透露,AI应用才刚开始,「我跟大家一样乐观。」
  • 关于仪器信息网网站架构升级的通知
    p style=" text-align: center " strong 关于仪器信息网网站架构升级的通知 /strong /p p 尊敬的各位用户: /p p   为了提升网站的访问速度及访问体验,我们将于2019年3月23日至24日对网站架构进行整体升级,届时可能会出现部分模块暂时无法访问现象,如发现问题,请与我们的工作人员联系:胡先生(18201051725)。 /p p   感谢您对我们的谅解与支持。 /p p style=" text-align: right "   仪器信息网 /p p style=" text-align: right "   2019.03.19 /p
  • 软件架构新技术国家重点实验室通过建设计划可行性论证
    2010年8月28日,受科技部基础研究司委托,辽宁省科技厅组织专家在沈阳对依托东软集团股份有限公司的软件架构新技术国家重点实验室建设计划进行可行性论证。科技部基础研究司、辽宁省科技厅有关负责同志以及依托单位的领导和实验室工作人员参加了会议。   专家组听取了实验室主任张霞教授关于实验室建设计划报告,考察了实验室,经过质疑和讨论,认为该实验室围绕软件架构定义及描述方法、主技术架构和面向特定应用场景的参考架构、企业应用软件产品线开发方法、企业应用统一架构平台、软件架构评估及验证方法等五个研究方向开展工作,符合国家重大需求和产业发展方向,将为促进我国的软件行业科技进步提供强有力的支撑。实验室在组织和培养人才队伍、建设科研用房、健全运行管理机制等方面制订了具体可行的建设计划,经费预算合理,专家组一致同意通过该实验室的建设计划。专家组对实验室名称和高端人才引进方面等进行了深入的探讨,并建议实验室要进一步增强与国内外知名大学及科研机构的交流合作,进一步增强实验室的原始创新能力。   软件产业是我国国民经济信息化建设的重要组成部分,在国民经济和社会发展中发挥着重要作用,该实验室的建设将为进一步增强我国软件行业的自主创新能力提供有力保障。
  • Flex-RV: 引领可弯曲微处理器时代的开源RISC-V架构!
    “Flex-RV:开启灵活计算新时代的开源微处理器”,Nature Materials!Jack【研究背景】随着半导体技术的不断进步,微处理器在各个领域的应用日益广泛,特别是在智能设备、可穿戴设备和医疗器械等新兴应用中,引起了科学家们的高度关注。这些应用对微处理器的成本、尺寸和灵活性提出了新的挑战。传统的硅基微处理器虽然在性能和功耗上有显著优势,但其高昂的制造成本和刚性封装限制了其在低成本和可弯曲设备中的应用。微处理器是执行程序的核心组件,其设计与制造受到多个因素的制约。首先,硅晶圆制造所需的资本投资极为庞大,尤其是在先进节点(如2-3纳米)的硅制造厂,需要数百万的资金。这使得低成本微处理器的开发变得困难。其次,现有的微处理器通常依赖于专有指令集架构(ISA),如x86或ARM,这些指令集虽然成熟但需要支付高额的授权费用,并且对定制化有很大的限制。此外,硅芯片对环境条件十分敏感,脆弱的结构要求其必须封装在坚硬的外壳中,这又增加了成本并限制了其在可穿戴和植入设备中的应用。针对上述问题,英国半导体公司Pragmatic Semiconductor的Emre Ozer等团队开始探索基于开源指令集RISC-V和非硅材料的新型微处理器。RISC-V作为一种开放且免费的指令集标准,允许任何人开发实施该指令集的CPU,从而消除了ISA许可费用,降低了非重复工程(NRE)成本。同时,铟镓锌氧化物(IGZO)薄膜晶体管技术为在灵活的聚酰亚胺基底上制造微处理器提供了可能,具有较低的环境影响和成本优势。本研究的目标是开发一种超低成本且可弯曲的微处理器——Flex-RV。Flex-RV不仅基于开源的RISC-V架构,还集成了可编程的机器学习(ML)加速器,通过扩展RISC-V指令集来运行机器学习工作负载。我们在制造过程中采用了低温工艺,并通过创新的组装技术,将微处理器装配到灵活的印刷电路板上,确保其在机械弯曲条件下仍能正常工作。【仪器亮点】1. 实验首次提出Flex-RV,这是一种基于开源RISC-V指令集的32位微处理器,采用铟镓锌氧化物薄膜晶体管(IGZO TFTs)制造,具有超低成本和可弯曲性。2. 实验通过在灵活的聚酰亚胺基底上实现Flex-RV,集成了一个可编程的机器学习(ML)硬件加速器,展示了扩展RISC-V指令集的新指令,以支持机器学习工作负载。该微处理器在60 kHz下运行,功耗低于6 mW,验证了其在实际应用中的有效性。3. 实验还通过将Flex-RV组装到灵活印刷电路板(FlexPCB)上,验证了其在平坦和紧密弯曲条件下的功能,结果显示性能变化平均不超过4.3%,确保了在机械应力下的可靠性。4. 该研究表明Flex-RV在可穿戴设备、医疗设备和智能包装等新兴应用中的巨大潜力,为亚美元开放标准的非硅32位微处理器时代奠定了基础,并推动了智能、普适计算的发展。【图文解读】本文通过开源RISC-V指令集的灵活性与铟镓锌氧化物薄膜晶体管(IGZO TFT)的优势,具体来说,结合了低温工艺与可弯曲基底,进而首次研发了Flex-RV这款超低成本32位可弯曲微处理器,从而表征发现了其在60 kHz频率下运行时功耗低于6 mW的特性,最终揭示了其在动态弯曲条件下的良好性能稳定性,性能变化不超过4.3%。针对当前可穿戴设备和智能包装领域对低成本、可弯曲微处理器的迫切需求,本文通过对Flex-RV的设计与实现进行深入分析,得到了其集成的可编程机器学习加速器可有效执行机器学习任务的结论,进而挖掘了其在新兴应用中的广泛潜力。在此基础上,通过对微处理器在灵活印刷电路板上组装后的功能验证及性能测试,着重研究了其在实际应用中的可靠性和适应性。这一系列研究不仅推动了非硅微处理器的发展,还为智能感应技术的嵌入提供了新的解决方案。图1:系统架构。图2:Flex-RV芯片。图3:测试基础设施。图4:执行测试程序时,在柔性电路板flexible printed circuit board,FlexPCB上的Flex-RV芯片可弯曲折叠性测试。【结论展望】本文展示了Flex-RV这一创新型32位微处理器的研发成果,突显了开放硬件在推动科技进步中的重要作用。首先,Flex-RV利用开源RISC-V指令集,降低了开发成本,促进了更广泛的协作和创新。其次,通过使用铟镓锌氧化物薄膜晶体管,Flex-RV实现了低功耗和可弯曲的特性,满足了新兴市场对便携性和灵活性的需求。微处理器内部集成的可编程机器学习加速器,不仅扩展了指令集,还提高了其在处理智能任务时的性能。这些特点使Flex-RV在可穿戴设备、医疗器械和智能包装等领域具有广阔的应用前景。此外,Flex-RV的低成本使其能够进入以前受限的市场,推动了智能计算的普及。文献信息:Ozer, E., Kufel, J., Prakash, S. et al. Bendable non-silicon RISC-V microprocessor. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07976-y
  • 鲁汶仪器“一种晶圆外延片表面的晶格缺陷修复方法”专利公布
    天眼查显示,江苏鲁汶仪器股份有限公司“一种晶圆外延片表面的晶格缺陷修复方法”专利公布,申请公布日为2024年6月28日,申请公布号为CN118263091A。背景技术氮化镓基半导体材料具有带隙宽,发光效率高,耐高温以及化学性质稳定等优点,已广泛应用于固态照明、全色彩显示、激光打印等领域。氮化镓薄膜通常生长在异质衬底上,衬底和外延薄膜之间存在较大的晶格失配与热失配,一方面会导致压电极化效应,降低量子阱的发光效率;另一方面使得薄膜在沉积过程中一直受到应力的作用,导致外延片发生弯曲,翘曲甚至龟裂。在u-氮化镓生长时,由于衬底与外延薄膜之间较大的晶格失配,使得外延片受到应力的作用,产生“凹面”变形;又因为热失配的影响,使得在生长温度较低的多量子阱时,曲率绝对值不断减少甚至成为“凸面”变形。等离子体刻蚀是利用等离子态的原子、分子与材料表面作用,形成挥发性物质或直接轰击样品表面使之被刻蚀的工艺,它能实现各向异性刻蚀,即纵向的刻蚀速率远大于横向的刻蚀速率,从而保证了细小图形转移后的保真度。等离子体刻蚀中的感应耦合等离子体(ICP)刻蚀技术由于其控制精度高、大面积刻蚀均匀性好、污染少等优点,在半导体器件制造中获得越来越多的应用。但现有的技术中如直接采用氯基气体对氮化镓晶圆外延片进行刻蚀,会导致氮化镓外延表面的晶格缺陷层并未得到有效的去除,无法获得高均匀性与一致性的氮化镓外延片。发明内容本发明涉及半导体芯片生产领域,具体是一种晶圆外延片表面的晶格缺陷修复方法。本发明提供了一种晶圆外延片表面的晶格缺陷修复方法。本发明提供的方法使用氧化性气体如N2O或O2的等离子体对晶圆外延片表面进行处理,形成均匀的氧化层;使用氯基气体如BCl3的等离子体对氧化层表面进行处理,均匀地移除氧化表层;采用氯基气体与氟基气体的混合气体或氯基气体等离子体对材料表面进行刻蚀,能够有效地优化晶圆外延片表层外延生长过程产生的晶格缺陷或氧化斑造成的刻蚀缺陷和损伤,从而得到高均匀性与一致性的晶圆外延片;相对于现有技术,本发明的晶圆外延片表面晶格缺陷层去除效果更优。
  • Science:石墨烯莫尔(moiré )超晶格纳米光子晶体近场光学研究
    光子晶体又称光子禁带材料。从结构上看,光子晶体是一类在光学尺度上具有周期性介电结构的人工设计和制造的晶体,其物理思想可类比半导体晶体。通过设计,这类晶体中光场的分布和传播可以被调控,从而达到控制光子运动的目的,并使得某一频率范围的光子不能在其中传播,形成光子带隙。 光子晶体中介质折射率的周期性结构不仅能在光子色散能带中诱发形成完整的光子带隙,而且在特定条件下还可以产生一维(1D)手性边界态或具有Dirac(或Weyl)准粒子行为的奇异光子色散能带。原则上,光子晶体的概念也适用于控制“纳米光”的传播。该“纳米光”指的是限域在导电介质表面的光子和电子的一种耦合电磁振荡行为,即表面等离子体激元(SPPs)。该SPP的波长,λp,相比入射光λ0来说多可减少三个数量。如果要想构筑纳米光子晶体,我们需要在λp尺度上实现周期性介电结构,传统方法中采用top-down技术来构建纳米光子晶体,该方法在加工和制造方面具有较大的限制和挑战。 2018年12月,美国哥伦比亚大学D.N. Basov教授在Science上发表了题为Photonic crystals for nano-light in moiré graphene superlattices的全文文章。研究者利用存在于转角双层石墨烯结构(twisted bilayer grapheme, TBG)中的莫尔(moiré)超晶格结构,成功构筑了纳米光子晶体,并利用德国neaspec公司的neaSNOM纳米高分辨红外近场成像显微镜研究了其近场光导和SPP特性,证明了其作为纳米光子晶体对SPP传播的调控。 正常机械解理的双层石墨烯是AB堆叠方式,但是,当把其中的一层相对于另一层旋转一个角度,就会形成AB和BA堆叠方式相间排列的莫尔超晶格结构,AB畴区和BA畴区之间是AA堆叠方式的畴壁,如图例1A所示。如果通过门电压对该双层石墨烯施加一个垂直电场,会在AB畴区和BA畴区打开一个带隙,从AB畴区到BA畴区堆叠次序的反转连同能带结构的反转则会在畴壁上形成拓扑保护的一维边界态,如图例1C。一维边界态的存在会使得畴壁上光学跃迁更加容易,表现为畴壁上增强的光导能力。研究者通过德国neaspec公司的neaSNOM高分辨率散射式近场红外光学显微镜对样品进行近场纳米光学成像,在近场光学振幅成像中观察到了转角双层石墨烯上六重简并的周期性亮线图案,成功可视化了这种光导增强的孤子超晶格网络。从近场光学振幅成像上可以看到孤子超晶格周期长度大约为260nm,据此,研究者推断对应的转角大约为0.06°。 图例1:散射式近场光学显微镜(neaSNOM)对转角双层石墨烯(TGB)进行近场纳米光学成像研究的结果。A:实验示意图(AB,BA,和AA表示石墨烯不同堆叠类型);B:近场纳米光学振幅成像及TEM图;C:畴壁上电子能带结构。 不仅孤子超晶格的周期性和等离激元的波长相匹配,而且之前的研究表明,双层石墨烯中的孤子对SPP具有散射行为,转角双层石墨烯中规律的孤子结构所形成的周期性散射源恰好满足了作为纳米光子晶体的条件。接下来研究孤子超晶格对SPP的光子晶体效应,实验中研究者利用neaSNOM近场光学显微镜的针作为SPP发射源,并通过改变门电压和入射光波长改变SPP的波长,在该器件上同时得到了两组近场光学振幅图和相位图(如图例2B和2C)。从图中可以看到,λp=135 nm和λp=282 nm的情况下,近场光学振幅图和相位图表现出截然不同的周期性明暗图案,这种周期性明暗分布正是SPP在孤子超晶格传播过程中干涉效应的显现,近场光学振幅图、相位图和理论计算结果显示出的吻合性。对近场光学成像的傅里叶变换使得研究者可以进入动量空间研究其光子能带结构,结合模拟计算,对光子能带结构的研究表明,虽然孤子对SPP的散射较弱,还不足以形成纳米光学带隙,但是转角双层石墨烯中SPP的传播毫无疑问符合纳米光子能带色散行为。 图例2:散射式近场光学显微镜(neaSNOM)研究石墨烯超晶格中等离激元(SPP)传播近场光学成像结果。A,C: 通过改变门电压和入射光波长,λp分别为135nm和282nm下近场光学成像结果(同时获得近场光学振幅成像和相位成像);B,D: 模拟计算结果。 在该项工作中,研究者利用转角双层石墨烯设计实现了石墨烯SPP纳米光子晶体,并利用德国neaspec散射式近场光学显微镜从几个途径进行了研究。先,畴壁区域增强的光导响应来源于孤子的一维拓扑边界态,neaSNOM近场光学显微镜以高的分辨率可视化了孤子超晶格网络。其次,双层石墨烯纳米光子晶体的主要参数(周期性、能带结构)可以通过改变转角角度和静电场等实现连续调控,这可以突破标准top-down或光刻等技术来构筑纳米光子晶体的限制和挑战。在电中性点附近,孤子被预言具有拓扑保护的一维等离激元模式,此时,双层石墨烯纳米光子晶体作为一维等离激元的二维网络载体,可能会展现出很有意思的光学现象。 特别值得指出的两点是:1. 即使研究者通过0.06°的超小转角制造了高达260nm的孤子超晶格周期长度,如果没有neaSNOM近场光学显微镜高的空间分辨率(取决于针曲率半径,高可达10nm),清晰地看到孤子超晶格网络依然是非常困难的。2. neaSNOM近场光学显微镜具有的伪外差相位解调模块,可以同时实现高信噪比下的近场光学信号振幅成像和相位成像。该项工作中实验结果和模拟计算结果的吻合很好地证明了这一点。作为二维材料纳米光学领域为专业的研究工具,neaspec近场光学显微镜已经助力国际和国内多个研究机构在为的杂志发表了诸多研究成果。不仅是在纳米光学成像领域,neaspec开放兼容的设计使得它在纳米傅里叶红外光谱(nano-FTIR)、太赫兹(THz)、拉曼、荧光、超快、光诱导等多个领域均有广泛应用。
  • 南洋理工大学Hu Xiao教授课题组《Int. J. Mech. Sci.》: 3D打印板晶格机械超
    超材料是经过精心构造的材料;它们通常由周期性排列放置的单元块组成。这些材料所表现出的特性和功能与其组成材料有所不同,它们不仅仅是结合了其组成材料的特性和功能,还能形成一些由结构影响的独特性能。其中,机械超材料是一类人为设计的微观物理结构组成的、具有特殊机械性能的超材料。由于其在结构设计、尺寸和材料组件方面的可调整性,机械超材料为改善材料的机械行为和特性提供了新的机会,并为各种领域提供了多功能应用的潜质。过去的几十年中,人们不断地在追求材料的轻质化和高性能。一些报道指出简单立方(SC)板晶格在纳米尺度上可以达到力学性能的理论极限,这种板晶格机械超材料由于其理论上优异的机械特性和可人工调节设计的低密度而逐渐受到人们的关注。但是此类复杂结构的研究在过去一直受到制造技术的限制,因此新型3D打印技术的出现使得对这种晶格结构的深度研究成为可能。近期,新加坡南洋理工大学Prof. Hu Xiao团队提出了利用微立体光刻技术(PμSL),采用新型面投影微立体光刻设备(nanoArch S140, 摩方精密BMF)来打印高精度的立方板晶格结构,并成功制备出微米级到厘米级的简单立方晶格结构。该团队研究了打印模型的单元数量、开孔直径等对压缩性能的影响,并且将打印出来的结构与其他目前报道的机械超材料等进行了压缩性能的比较。结果表明,增加单元数量可显著提高抗压强度和能量吸收能力,打印的立体板晶格结构的比能量吸收能力甚至可以超过不锈钢晶格结构和目前文献报道过的其他聚合物晶格材料。图 1.(a)以往文献中使用的理想单元板晶格模型。(b) 本工作中使用的理想板晶格单元。(c) 修改后带孔的可打印立方板晶格单元。(d) 实验样品Cubic444-0.5mm。(e)有限元模拟von Mises带孔板晶格的压缩-Cubic444-0.5mm。(f) PμSL打印技术示意图。该研究中,简单立方晶格模型的理想化单元设计以及修饰后带孔单元的设计如图1 (a)-(c)所示。打印后的一组4*4*4的模型如图1 (d)所示,是一边长为1厘米的立方块,里面整齐堆垛了64个立方晶格单元,除此之外,还打印了另外两组:8*8*8,12*12*12的立方晶格结构。打印出来的所有样品都与设计的模型高度相似,具有非常高的打印精度,其中最薄的壁厚甚至能达到80微米。为了评估打印好的晶格模型的压缩性能,对所有晶格结构做了压缩测试。图2展示了压缩后立方晶格的刚度、强度、能量吸收能力与晶格结构的立方单元边长孔径比之间的关系。图 2.(a) d/l = 0.4时的立方板晶格的实验压缩应力-应变曲线。(b) 立方板晶格的压缩刚度与 d/l的关系拟合曲线。(c)立方板晶格的压缩强度吸收与 d/l的关系。(d) 立方板晶格的压缩能量与 d/l的关系。结果表明,在d/l = 0.4时观察到的强度变化是由于样品从正常结构到超材料结构的力学行为的巨大差异。当 d/l 很小 (d/l 30%)的样品。偏离拉伸主导行为的结果可以在图2d的能量吸收结果中看到。Cubic 444样本组具有低能量吸收值,对应于拉伸主导晶格的典型脆应力 - 应变行为。然而,Cubic 888和Cubic 121212具有更高的能量吸收,这对应于增加的弯曲特性即允许在失效前发生更大程度的变形。因此随着一个立方厘米内单元晶格数量的增加,晶格结构的能量吸收效率产生超乎寻常的增长。随后,将立方板晶格与具有相同相对密度相似单元大小的立方桁架结构和蜂窝结构进行了比较,如图 3(a)所示。在失效前,立方板晶格具有比桁架结构更大的应变和更高的刚度。与蜂窝相比,虽然蜂窝的垂直面表现出出色的机械性能,但其侧面压缩吸收的能量、压缩强度以及刚度都极低,几乎不具有支撑性,所以蜂窝从不同方向进行压缩的性能差异极其明显。而立方板晶格的三向力学性能相对来讲更均匀,它在三向上具有相同的结构特性,足够承受来自三维方向上的压力。同时,该团队将打印的所有晶格结构与最近报道的许多其他不锈钢或者聚合物基晶格材料的相对压缩能量吸收能力都进行了对比,如图 3(b)所示,其大范围可调节的能量吸收值最高约15 J/g,能力远高于文献报道的其他晶格材料,具有极高的应用潜能。图3. (a)不同结构类型样品的刚度、压缩强度和能量吸收比较柱状图。(b) 比能量吸收(SEA)比较图。
  • Nature:WSe2/WS2超晶格中的低温光电与磁光性质最新研究进展
    20世纪60年代物理学家约翰哈伯德提出的Hubbard模型是一个简单的量子粒子在晶格中相互作用的物理模型,该模型被用于描述高温超导,磁性缘体,复杂量子多体中的物理机制。Hubbard模型在二维材料中的验证可以当做是量子模拟器,用以解释强关联量子粒子中的问题。近期,美国康奈尔大学的Jie Shan课题组在《自然》杂志上发表了WSe2/WS2超晶格中的低温光电与磁光性质新进展,验证了Hubbard模型在二维材料体系中的实用性。文章通过对对角相排列的二硒化钨(WSe2)与二硫化钨(WS2)的研究,得到二维三角晶格Hubbard模型的相图。如图1a所示,由于双层WSe2/WS2的4%晶格失配而形成三角形的莫尔超晶格。通过调控双层WSe2/WS2器件的偏置电压来调控载流子浓度与填充因子,从而研究其电荷和磁性能。值得注意的是,WSe2/WS2之间的扭转角不同,两者的反射光谱展现出不同的性质(见图1d与图1e)。同时,在反射对比中观察到准周期调制,这可能与半整数莫尔代填充有关。图1. WSe2/WS2超晶格晶胞(a),能带(b)与器件示意图(c), WSe2/WS2扭转角分别为20度(d)与60度(e)时候的反射光谱数据。 通过测量WSe2/WS2超晶格器件的电阻,作者发现当填充因子是0.5(半填充)或者1(完全填充)时,电阻变化大(见图2c),该结果表明该器件在半填充与完全填充的时候具有缘态。图2. a: 温度1.65K,WSe2/WS2超晶格反射光谱随载流子浓度调控变化图。b: 反射光谱强度与填充因子的关系图。c: 不同温度下,器件电阻与填充因子曲线(内置图,电阻随温度变化图)。图3. a: 温度1.65K,WSe2/WS2超晶格圆偏振反射光谱随磁场变化。b: 不同填充因子情况下反射光谱塞曼分裂结果。c-d: g因子随温度变化结果。在半填充状态下,左旋圆偏振与右旋圆偏振测量的WSe2/WS2超晶格反射光谱在磁场下具有不同峰位(图3a)。该峰位差即是反应了磁场引入的塞曼分裂现象。通过分析g因子随温度变化的结果,确认温度高于4K时,WSe2/WS2超晶格的磁化率与温度关系符合居里-韦斯定律(Curie–Weiss law)。对以上磁化率与温度结果的进一步分析可以证实在WSe2/WS2超晶格中Hubbard模型完全适用。文章中,作者使用了德国attocube公司的attoDRY2100低温恒温器来实现器件在低温度1.65K下通过电场与磁场调控的低温光学实验。该工作成功地表明莫尔超晶格是很好的研究强关联物理并适用Hubbard模型的平台。图4:低振动无液氦磁体与恒温器—attoDRY系列,超低振动是提供高分辨率与长时间稳定光谱的关键因素。 attoDRY2100+CFM I主要技术特点:+ 应用范围广泛: PL/EL/ Raman等光谱测量+ 变温范围:1.5K - 300K+ 空间分辨率: 1 μm+ 无液氦闭环恒温器+ 工作磁场范围:0...9T (12T, 9T-3T,9T-1T-1T矢量磁体可选)+ 低温消色差物镜NA=0.82+ 精细定位范围: 5mm X 5mm X 5mm @4K+ 精细扫描范围:30 μm X 30 μm @4K+ 可进行电学测量,配备标准chip carrier+ 可升到AFM/MFM、PFM、ct-AFM、KPFM、SHPM等功能 参考文献:[1]. Yanhao Tang et al, Simulation of Hubbard model physics in WSe2/WS2 moiré superlattices, Nature, 579, 353–358(2020)
  • 中航红外成功研制1280×1024(15μm)InSb中波、640×512(25μm)超晶格长波焦平面探测器
    近日,中航凯迈(上海)红外科技有限公司(简称:中航红外)针对机载、舰载、防空雷达等光电系统远距离探测应用需求,研制出1280×1024(15 μm)InSb中波和640×512(25 μm)超晶格长波焦平面探测器。两款探测器均采用斯特林制冷机(可选集成式、分置式),性能稳定,具备高帧频、任意开窗、输出通道选择、全局复位等多种功能。1280×1024(15 μm)InSb中波探测器是基于中航红外公司多年累积的InSb焦平面探测器技术研制而成,具体参数见下表。表1 1280×1024(15 μm)InSb红外探测器主要参数在制冷型中波探测器领域,InSb具有量子效率高、稳定性好等特点,在国际军用中波红外探测器系统占据主导地位,而对于光电系统而言,该型探测器出色的稳定性同样具有很强的竞争力。图1 1280×1024(15 μm)InSb中波探测器:探测器(左)、成像(右)另外在公司原有十多年超晶格双色探测器技术基础上,采用二类超晶格材料成功研制出640×512(25 μm)超晶格长波焦平面探测器,具体参数见下表。表2 640×512(25 μm)超晶格长波红外探测器主要参数图2 640×512(25 μm)超晶格长波探测器:探测器(左)、成像(右)关于中航红外中航凯迈(上海)红外科技有限公司是中国空空导弹研究院控股子公司。公司建有红外探测器技术航空科技重点实验室、河南省探测器工程技术研究中心等。 中航公司在红外探测器设计、开发、生产等方面拥有良好人才、技术基础。现有正式职工200余人,专业技术人员120余人(其中博士20人,硕士90余人,技术专家1人,研究员11人),技能人员80余人,涵盖红外探测器设计、生产、测试、装配等各个专业及岗位。公司年均科研经费5000余万元,基础技术、基础工艺研究深入,获国家科技进步奖二等奖、国防发明二等奖等省部级奖15项,发明专利60余项,锑化物探测器科研生产能力处于国内领先水平。 近年中航公司将不断引进先进管理技术和高水平人才,做强、做大红外探测器产业,打造国内领先、国际一流的红外探测器研制生产基地,推进我国红外探测器的技术进步,带动相关产业发展,创造更大的经济和社会效益。
  • 国产化替代又一新成就——焜腾红外全球首发二类超晶格SF6红外热成像探测器
    近日,浙江焜腾红外技术股份有限公司(以下简称“焜腾红外”)通过持续的技术投入和研发试制,迎来了国产化替代的又一重要新成就:在二类超晶格(T2SL)材料技术优势基础上进一步深耕,往更长波方向迈进。该制冷型红外焦平面热成像探测器在覆盖普通长波的基础上,将波长延伸至11 μm-12 μm,正式推出器件覆盖10.3 μm-10.7μm波段,涵盖320 × 256和640 × 512二种面阵规格。该探测器可实时快速精准定位有害气体六氟化硫(SF6)的泄漏位置,并具有呈现高量子效率、高清晰度、高灵敏度、高精确度的气体泄漏热像视图的优势。二类超晶格六氟化硫(SF6)红外热成像探测器作为大气环保监测的一个有效手段,六氟化硫(SF6)气体红外热成像探测器可广泛应用于能源电力、环保监测、石油化工、船舶运输等领域,特别适用于电力行业中大型变电站的主变压器故障监测,变电站主变压器一旦出现故障,会泄漏六氟化硫(SF6)有害气体,如何通过远程非接触式的方式去判断SF6有害气体泄漏,一直以来都是行业难题。六氟化硫(SF6)气体红外探测器作为一种比较行之有效的监测手段,其核心探测器多年来一直靠进口国外厂家的产品来满足。之前国内生产的SF6热成像仪中使用的探测器一直是通过进口的量子阱(QWIP)探测器来实现。此次焜腾红外突破技术壁垒,利用其二类超晶格技术优势,攻克了这一技术难题,实现了核心材料和技术的全新国产化替代。同时,焜腾红外也是行业内全球第一家推出二类超晶格技术的六氟化硫(SF6)气体红外热成像探测器的企业,可谓国产化替代的又一里程碑!接下来,焜腾红外将持续提升产品技术优势,与行业内优秀的红外热成像整机厂商一起为电力设备故障监测及其他领域的有害气体监测提供有效的技术手段,用焜腾造中国“芯”武装这一领域的仪器与设备!关于焜腾红外焜腾红外成立于2017年9月,是国内仅有的几家集生产与研发制冷型红外探测器及激光芯片的国家高新技术企业,建有浙江省高新技术研发中心,2022年入选国家级第四批“专精特新小巨人企业”。多年来公司专注于红外探测芯片材料、器件、测试、封装等关键技术的研发,致力于Ⅱ类超晶格红外探测器的国产化研发生产与产业化应用,在大气环境监测、环保治霾等民用领域实现批量化应用,为实现碳达峰碳中和国家战略提供了有效的技术手段。
  • Illumina发布全新架构iSeq 100测序系统
    p strong 仪器信息网讯 /strong Illumina公司(纳斯达克股票代码:ILMN)于2018年1月8日发布iSeq& #8482 100测序系统。该款全新的新一代测序(NGS)系统可以较低的成本提供极为准确的数据,使几乎任何实验室都可用上Illumina的技术。新产品结合了公司成熟的边合成边测序(SBS)技术以及互补金属氧化物半导体(CMOS)检测技术,代表了与以往完全不同的架构,在产出高精度数据的同时成本显著下降。& nbsp br/ /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/d3edf0d5-c5e9-4148-a4fd-d040c79e2184.jpg" title=" 1.jpg" style=" width: 600px height: 333px " width=" 600" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 333" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong iSeq& #8482 100 /strong /span /p p   iSeq 100占地仅1平方英尺,集成了比Illumina以往任何一款测序仪都紧凑的NGS检测能力。iSeq 100标志着NGS作为广大客户、市场和应用领域进行研究发现和常规基因组检测的技术标准向前迈进了一大步。 br/   “易于接受的价格让任何研究人员都可以在他们的实验室中享受到Illumina测序仪的精准性能”,Illumina总裁兼首席执行官Francis deSouza表示。“iSeq 100为生殖系和体细胞肿瘤分析、16S微生物分析及靶向基因表达等一系列应用提供了稳定和可靠的表现。” br/   “iSeq 100具有巨大潜力,有望改变传染病监测,”哈佛大学陈曾熙公共卫生学院免疫学和传染病教授Pardis Sabeti博士说。“我们预计实验室研究人员将会主要在监测传染病方面使用此款仪器。在以往的案例中,我们已经看到了Illumina的台式系统,例如MiSeq,在理解和处理疾病爆发中如何发挥了重大作用。相信iSeq 100的精准、低价和小巧体积一定能够让我们在最需要的地方发挥NGS的威力。” br/   Illumina将继续开发iSeq架构,后续将不断扩大数据产出,同时减少运行时间。未来这些改进将会打开新的市场,将NGS技术扩展到快速微生物组测序、食源性病原体检测及医源性感染监测等应用领域。& nbsp & nbsp br/   iSeq 100现已接受预订,将从2018年第一季度末开始陆续发货。详情请联络您所在区域的Illumina销售代表。 br/   仅供研究使用。不得用于诊断。 br/ span style=" color: rgb(255, 192, 0) " strong 关于Illumina /strong /span br/   Illumina公司通过解码基因组而改善人类健康。我们注重创新,这使我们成为DNA测序和芯片技术的全球领导者,并为科研、临床和应用市场的客户提供服务。我们的产品应用在生命科学、肿瘤学、生殖保健、农业及其他新兴市场上。 br/ span style=" color: rgb(255, 192, 0) " strong 前瞻性声明 /strong /span br/   本新闻稿中可能包含前瞻性陈述,涉及风险和不确定性。这些前瞻性陈述是基于本新闻稿发布之日的预期,可能与未来的实际事件或结果有重大差异。可能导致实际结果与前瞻性陈述有重大差异的重要因素包括:(i)我们进一步开发并商业化仪器和耗材的能力,以及针对我们技术平台部署新产品如MiniSeq仪器、服务和应用程序以及拓展市场的能力;(ii)我们生产仪器和耗材的能力;(iii)我们成功识别并整合所收购技术、产品和业务的能力;(iv)我们所经营业务和市场的未来运营及增长;(vi)开发、制造和推出新产品和服务过程中惯有的挑战;以及我们在提交给美国证券交易委员会的文件中详细说明的其他因素,包括我们最近填写的10-K和10-Q表格,或在公开电话会议上披露的信息,其日期和时间已于之前发布。我们没有义务也不打算更新这些前瞻性陈述,亦不会评估或确认分析师的相关预期和提供当季度的中期报告或更新文件。 br/ /p
  • 丹纳赫中国诊断、生命科学管理架构调整 设立中国区平台总裁
    p style=" text-align: justify line-height: 1.5em "    strong 丹纳赫 /strong 刚刚(3月14日)发布公告称,为了在中国取得成功,丹纳赫中国生命科学和诊断业务将转向以平台为主导的模式。丹纳赫在每个平台都任命了一位中国区平台总裁。这样的架构可能对其业务产生深远影响。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em "   新架构下,生命科学和诊断平台的商务团队将直接向各自的中国区平台总裁汇报,同时向各运营公司全球总裁虚线汇报。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em "   丹纳赫生命科学、诊断平台的运营公司和中国团队已经开始制定新的组织架构。从2019年6月开始,丹纳赫将对新的中国区平台总裁领导下的中国商务团队进行初步调整。与此同时,丹纳赫保留了丹纳赫中国董事会和总裁一职,与平台和运营公司的领导人合作,促进相关平台的基础建设、职能协同、DBS文化和人才战略的持续发展。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/c55dcef8-51b6-4a54-82cb-bfe95d5a7568.jpg" title=" 微信图片_20190314133543.jpg" alt=" 微信图片_20190314133543.jpg" width=" 600" height=" 159" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 159px " / span style=" line-height: 1.5em "    /span /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " span style=" line-height: 1.5em " ▲丹纳赫业务架构(牙科预计在2019年独立) /span /p p style=" line-height: 1.5em " span style=" line-height: 1.5em " /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/cadc8660-27ca-44eb-bb2a-9b997cde3497.jpg" title=" 微信图片_20190314133552.jpg" alt=" 微信图片_20190314133552.jpg" width=" 450" height=" 299" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 450px height: 299px " / /p p style=" line-height: 1.5em " span style=" line-height: 1.5em " /span br/ /p p style=" line-height: 1.5em text-align: center " span style=" line-height: 1.5em text-align: justify " ▲2018年丹纳赫业务营收占比 /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(84, 141, 212) font-size: 20px " strong   丹纳赫中国诊断业务-架构调整 /strong /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em "   2018年,丹纳赫诊断业务营收62.58亿美元,占总营收的31%,是丹纳赫第二大业务。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/56880212-53d2-4004-9c82-4b7d4d9bdca0.jpg" title=" 微信图片_20190314133557.jpg" alt=" 微信图片_20190314133557.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" line-height: 1.5em " ▲丹纳赫诊断业务四大品牌 /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em "   丹纳赫任命 strong 彭阳 /strong 为中国区诊断平台总裁,向丹纳赫诊断平台执行副总裁 strong Dan Daniel /strong 汇报,任命即时生效。从现在起至今年6月,彭阳和 Dan Daniel 将领导实施新架构所需的组织规划工作。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/0650db85-9383-4906-89ab-ef049fbd8738.jpg" title=" 微信图片_20190314133602.jpg" alt=" 微信图片_20190314133602.jpg" width=" 600" height=" 405" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 405px " / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " 彭阳 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em "    strong 彭阳将继续担任丹纳赫中国及北亚区总裁 /strong ,向丹纳赫高增长市场高级副总裁Jonathan Clark 汇报。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em "   彭阳于2007年加入SCIEX新加坡,在2015年被任命为JAPAC总经理之前,曾历任运营、销售和服务部门的一系列职位。加入SCIEX之前,彭阳在新加坡的PerkinElmer 和AlliedSignal 公司工作了15年。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em "    span style=" color: rgb(84, 141, 212) font-size: 20px " strong 丹纳赫中国生命科学业务-架构调整 /strong /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em "   2018年,丹纳赫生命科学业务营收64.71亿美元,占总营收的33%,是丹纳赫最大的业务。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/bf4cd831-eef3-4358-b1df-2ec6952f948a.jpg" title=" 微信图片_20190314133605.jpg" alt=" 微信图片_20190314133605.jpg" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " ▲丹纳赫生命科学业务七大品牌 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em "   丹纳赫任命 strong 李冰 /strong 为中国区生命科学平台总裁,向丹纳赫生命科学平台执行副总裁 Rainer Blair 汇报,任命即时生效,以领导将于6月生效的新的组织架构的设计工作。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 李冰目前是 strong 颇尔的副总裁兼中国区总经理 /strong ,之前是丹纳赫中国区增长和创意总监,负责支持所有运营公司用DBS工具推动业务增长。在过去的20年里,李冰在多家全球跨国公司和中国企业工作过,这些企业涉及能源、建筑设备和成像等多个行业。 /p p br/ /p
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