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二维激量仪

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二维激量仪相关的资讯

  • (纽迈分析-中油测井)创新联合出成果:移动式全直径二维核磁共振测量仪助力车载岩石物理实验室建设
    12月1日,主题为“智能驱动、数字决策”的中油测井新产品发布会在西安召开。 中国工程院院士邱爱慈、王双明、李宁,陕西省科学技术厅、中国石油总部部门、油气和新能源板块、工程技术板块、同行企业、石油高校等41家单位160余人出席会议。 此次发布会,中油测井发布了MLab车载岩石物理实验室、IDS智能导向系统、hiDAS光纤传感系统、FITS过钻具测井系列、LogUDB中国石油统一测井数据库等5项新产品。 纽迈与MLab车载岩石物理实验室 纽迈公司在核磁共振技术方面拥有多年的研发经验和技术积累,而中油测井公司在测井行业具有广泛的应用场景和实际经验。基于双方在技术研发和行业经验方面的优势互补,为推动核磁共振技术在测井行业的应用和发展,服务好国家重大战略需求,为我国测井行业作出新的更大贡献,纽迈与中油测井共建了核磁共振技术创新联合体。 MLab车载岩石物理实验室的核心设备移动式全直径二维核磁共振测量仪便是联合体双方联合开发的重要成果。 车载岩石物理实验室 车载岩石物理实验室由移动式全直径二维核磁共振测量仪、全直径岩心光学扫描仪、全直径岩心自然伽马能谱测量仪、漫反射红外光谱测量仪、岩石高温热解分析仪组成,有效集成了传统施工现场测试的及时性,以及实验室测试的精细化等优点,具有绿色、安全、快速、无损、机动性强的等特点。 可用于井场新鲜全直径岩心的快速连续测量,提供岩性、物性、含油性和孔隙结构及烃源岩特性参数、为测井解释、储层评价、甜点优选提供数据支撑,尤其适用于致密油、页岩油等非常规储层的快速精确评价,助力石油天然气勘探开发。 移动式全直径二维核磁共振测量仪 基于移动式全直径二维核磁共振测量仪等设备的车载岩石物理实验室充分发挥钻井取心的价值,最大程度的保持原位地层信息,为数字岩心建设提供解决方案。 当岩心出井后,去除岩心表面的泥浆或者密闭液,立刻将岩心用保鲜膜包裹,减少岩心中流体的逸散,首先连续采集以一维核磁T2谱,获取岩心孔隙度、孔隙结构信息。然后采集二维核磁T1-T2谱,计算含油饱和度,核磁共振仪器的最小回波间隔0.2毫秒,纵向分辨率1cm、2cm、4cm、10cm可选。每次扫描1米岩心,2cm分辨率下的一维核磁采集时间12分钟,二维核磁单点采集时间3分钟。 移动式全直径岩心核磁扫描技术能够检测大尺寸岩心,全面描述强非均质性储集层的真实孔隙结构,代表性强;可以在岩心出井的第一时间进行无损、快速测量;能够设定测量速度,模拟不同测井速度下的测量效果;同时具有更高的纵向分辨率。
  • 行业应用 | 国仪量子钻石原子力显微镜:打开二维磁性材料新天地
    几个世纪以来,人类探索磁性及其相关现象的脚步从未停歇。在电磁学和量子力学发展的早期,人类很难想象磁石对铁的吸引力,鸟、鱼或昆虫在相隔数千英里的目的地之间的导航能力,这些神奇又有趣的现象具有相同的磁性起源。这些磁性来源于基本粒子的运动电荷与自旋,它和电子一样普遍存在。近年来,二维磁性材料在国际上成为备受关注的研究热点,它们为自旋电子学器件的研发开辟了新的方向,在新型光电器件、自旋电子学器件等方面都有着重要的应用价值。近日,《物理学报》2021年第12期也推出了二维磁性材料专题,从不同的角度描述了二维磁性材料在理论与实验方面的进展。《物理学报》2021年第12期你能想象得到吗?只有几个原子厚度的二维磁性材料就可以为极小的硅电子器件提供基板。这种神奇的材料由成对的超薄层制成,超薄层通过范德瓦耳斯力,即分子间作用力堆叠在一起,同时层内原子以化学键进行连接。虽然只有原子级的厚度,但依然保持着磁学、电学、力学、光学等方面的物理和化学特性。二维磁性材料 图片引用自https://phys.org/news/2018-10-flexy-flat-functional-magnets.html打个有趣的比方,二维磁性材料中的每个电子都像一个微小的罗盘,拥有北极和南极,这些“罗盘针”的方向决定了磁化强度。当这些无穷小的“罗盘针”自发对齐时,磁序就构成物质的基本相位,因此可制备出很多功能性装置,例如发电机和电动机、磁阻存储器和光学阻隔器等。这种神奇的特性也让二维磁性材料变得炙手可热起来,虽然现在集成电路制造工艺在不断提高,但由于器件在不断缩小,已经受到量子效应的限制,微电子行业已经遇到了可靠性低、功耗大等瓶颈,延续了近50年的摩尔定律也不再“吃香”(摩尔定律:集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月便会增加一倍)。如果未来二维磁性材料能够在磁传感器、随机存储器等新型自旋电子学器件领域得到应用,说不定有望突破集成电路性能瓶颈。我们已经知道,具有磁性的范德瓦耳斯晶体带有特殊的磁电效应,因此在二维磁性材料的研究过程中,定量的磁性研究是必不可少的步骤。然而,对此类磁体在纳米尺度上磁性响应的定量实验研究依然非常缺乏。现有的一些研究报道了在微米尺度上实现了对晶体磁性的检测,但这些技术不仅还无法提供关于磁化的定量信息,还极容易干扰阻碍超薄样品的磁信号。因此,检测技术的更新对于探测材料纳米尺度上的磁性质是非常紧迫的挑战。国仪量子QDAFM为了解决这一难题,国仪量子提供了一种新的测量途径——量子钻石原子力显微镜(QDAFM)。QDAFM是基于NV色心和AFM扫描成像技术的量子精密测量仪器。通过对钻石中氮—空位(NV)色心发光缺陷的自旋进行量子操控与读出,可实现磁学性质的定量无损成像,具有纳米级的高空间分辨率以及单个自旋的超高探测灵敏度,可用于定量检测范德瓦耳斯磁体的关键磁学性质,并对其磁化、局部缺陷和磁畴进行高空间分辨率的磁成像,具有非侵入性、可覆盖宽温区、大磁场测量范围等独到优势,在量子科学,化学与材料科学,以及生物和医疗等研究领域有着广泛的应用前景。二维碘化铬的磁化图引用自Probing magnetism in 2D materials at the nanoscale with single-spin microscopy(Science, 2019, DOI: 10.1126/science.aav6926)下面,为大家介绍QDAFM在微纳磁成像、超导磁成像、细胞原位成像、拓扑磁结构表征等方面的具体应用。01微纳磁成像对于磁性材料,确定其静态自旋分布是凝聚态物理中的重要问题,也是研究新型磁性器件的关键。QDAFM提供了一种新的测量途径,能够实现高空间分辨率的磁性成像,具有非侵入性、可覆盖宽温区、大磁场测量范围等独到优势。布洛赫型磁畴壁成像引用自Tetienne, J. P.et al. The nature of domain walls in ultrathin ferromagnets revealed by scanning nanomagnetometry.Nature Communications6, 6733(2015)02超导磁成像对超导体及其涡旋的微观尺度研究,能够为理解超导机理提供重要信息。利用工作在低温下的QDAFM,可以对超导体的磁涡旋进行定量的成像研究,并扩展到众多低温凝聚态体系的磁性测量。单个磁性涡旋的杂散场定量成像引用自Thiel, L.et al.Quantitativenanoscale vortex imaging using a cryogenic quantum magnetometer. Nature Nanotechnology 11,677- 681 (2016).03细胞原位成像在细胞原位实现纳米级分子成像是生物学研究的重要手段。在众多成像技术中,磁共振成像技术能够快速、无破坏地获取样品体内的自旋分布图像,已经广泛应用在多个科学领域中。特别是在临床医学中,因其对生物体几乎无损伤,对疾病的机理研究、诊断和治疗起着重要的作用。然而,传统的磁共振成像技术使用磁感应线圈作为传感器,空间分辨率极限在微米以上,无法进行细胞内分子尺度的成像。利用QDAFM的高空间分辨率特性,研究人员观测到了细胞内部存在于细胞器中的铁蛋白,分辨率达到了10纳米。细胞原位铁蛋白分子的纳米磁成像引用自Wang, P. et al. Nanoscale magnetic imaging of ferritins in a single cell. Science advances 5, 8038 (2019).04拓扑磁结构表征磁性斯格明子是具有拓扑保护性质的纳米尺度涡旋磁结构。磁性斯格明子展现出丰富新奇的物理学特性,为研究拓扑自旋电子学提供了新的平台,在未来高密度、低能耗、非易失性计算和存储器件中也具有潜在应用。但是室温下单个斯格明子的探测在实验上仍具有挑战性。QDAFM的高灵敏度和高分辨率特点,是解决这一难题的有力工具,通过杂散场测量可重构出斯格明子的磁结构。斯格明子磁场成像引用自Dovzhenko, Y. et al. Magnetostatic twists in room-temperature skyrmions explored by nitrogen-vacancy center spin texture reconstruction. Nature Communications 9, 2712 (2018).参考文献:1.《物理学报》2021年第12期,二维磁性材料专题2.Two-dimensional magnetic crystals and emergent heterostructure devices(Science, 2019, DOI: 10.1126/science.aav4450)3.https://phys.org/news/2018-10-flexy-flat-functional-magnets.html4.Probing magnetism in 2D materials at the nanoscale with single-spin microscopy(Science, 2019, DOI: 10.1126/science.aav6926)
  • 我国研制出新型测量装置 实现二维图形高精度圆度校准
    日前,一种高精度的新型光学二维图形圆度测量装置在中国计量科学研究院研制成功并通过专家验收。该装置首次将圆度测量的标准方法与影像探测技术进行结合,实现二维圆图形高精度圆度校准,准确度达到世界先进水平,解决了高精度影像测头坐标测量机的溯源问题。   据介绍,坐标测量机是一种精密、高效的空间几何量测量仪器。小到五金件的尺寸确定,大到整机、整车的几何量测量,都须借助该设备。然而,我国已引进的高精度坐标测量机影像测头的探测误差达0.5微米,但评定用标准器的不确定度应优于0.15微米。为此,高精度标准圆图形的圆度校准迫切需要建立更高精度的圆度测量装置。   为解决这一难题,中国计量科学研究院长度所研究员王为农带领团队经过攻关,将圆度测量的标准方法与影像探测技术相结合,以自主研制的一维影像传感器作为测头,利用成熟的精密转台和数据处理系统,构成了高精度、可溯源“光学二维图形圆度测量装置”,实现了二维圆图形高精度圆度校准。   据了解,从测量原理上,该装置结合了接触法和影像法的优点,解决了零高度二维图形的圆度测量问题。同时,该装置误差来源简单,与传统测量的评价方法一致,量值溯源途径清晰,解决了光学系统数值孔径、光学传感器噪声等对分辨力和测量能力的限制等难题。   业内专家认为,该成果可用于光学影像测量设备标准器的溯源,为集成电路、印刷电路和机械零件等加工制造行业的光学制版设备和光学成像加工设备的准确度验收提供了新的可能。
  • 几何尺寸测量仪
    产品名称:几何尺寸测量仪产品品牌:EVM-G系列产品简介:本系列是一款高精度影像测量仪,结合传统光学与影像技术并配备功能完备的2.5D测量软件。可将以往用肉眼在传统显微镜下观察到的影像传输到电脑中作各种量测,并将测量结果存入电脑中以便日后存档或发送电子邮件。其操作简单、性价比高、精确度高、测量方便、功能齐全、稳定可靠。适用于产品检测、工程开发、品质管理。在机械加工、精密电子、模具制造、塑料橡胶、五金零件等行业都有广泛使用。产品参数:u 变焦镜筒:采用光学变焦物镜,光学放大倍率0.7X~4.5X,视频总放大倍率40X~400X连续可调,物方视场:10.6-1.6mm,按客户要求选配不同倍率物镜。u 摄像机:配备低照度SONY机芯1/3′彩色CCD摄像机,图像表面纹理清晰,轮廓层次分明,保证拥有高品质的测量画面。可以升级选配1/2′CMOS130万像素摄像机。u 底座:仪器底座采用高精度天然花岗石,稳定性高,硬度高,不易变形。u 光栅尺:仪器平台带有高精度光栅尺(X,Y,Z三轴),解析度为0.001mm。Z轴通过二次聚焦可实现对沟槽、盲孔的深度进行测量。u 光源:采用长寿命LED环形冷光源(表面光及底光),使工件表面照明均匀,边缘清晰,亮度可调。u 导轨:双层工作平台设计,配备高精度滚动导轨,精度高,移动平稳轻松。u 丝杆:X,Y轴工作台均使用无牙光杆摩擦传动,避免了丝杆传动的间隙,灵敏度大大提高,亦可切换快速移动,提高工作效率。 工作台仪器型号EVM-1510GEVM-2010GEVM-2515GEVM-3020GEVM-4030G金属台尺寸(mm)354×228404×228450×280500×330606×466玻璃台尺寸(mm)210×160260×160306×196350×280450×350运动行程(mm)150×100200×100250×150300×200400×300仪器重量(kg)100110120140240外型尺寸L*W*H756×540×860670×660×950720×950×1020 影像测量仪是建立在CCD数位影像的基础上,依托于计算机屏幕测量技术和空间几何运算的强大软件能力而产生的。计算机在安装上专用控制与图形测量软件后,变成了具有软件灵魂的测量大脑,是整个设备的主体。它能快速读取光学尺的位移数值,通过建立在空间几何基础上的软件模块运算,瞬间得出所要的结果;并在屏幕上产生图形,供操作员进行图影对照,从而能够直观地分辨测量结果可能存在的偏差。影像测量仪是一种由高解析度CCD彩色镜头、连续变倍物镜、彩色显示器、视频十字线显示器、精密光栅尺、多功能数据处理器、数据测量软件与高精密工作台结构组成的高精度光学影像测量仪器。仪器特点采用彩色CCD摄像机;变焦距物镜与十字线发生器作为测量瞄准系统;由二维平面工作台、光栅尺与数据箱组成数字测量及数据处理系统;仪器具有多种数据处理、显示、输入、输出功能,特别是工件摆正功能非常实用;与电脑连接后,采用专门测量软件可对测量图形进行处理。仪器适用于以二维平面测量为目的的一切应用领域。这些领域有:机械、电子、模具、注塑、五金、橡胶、低压电器,磁性材料、精密五金、精密冲压、接插件、连接器、端子、手机、家电、计算机(电脑)、液晶电视(LCD)、印刷电路板(线路板、PCB)、汽车、医疗器械、钟表、螺丝、弹簧、仪器仪表、齿轮、凸轮、螺纹、半径样板、螺纹样板、电线电缆、刀具、轴承、筛网、试验筛、水泥筛、网板(钢网、SMT模板)等。ISO国际标准编辑影响影像测量仪精度的因素主要有精度指示、结构原理、测量方法、日常不注意维护等。 中国1994年实行了国际《坐标测量的验收检测和复检测量》的实施。具体内容如下:第1部分:测量线性尺寸的坐标测量机 第2部分:配置转台轴线为第四轴的坐标测量机 第3部分:扫描测量型坐标测量机 第4部分:多探针探测系统的坐标测量机 第5部分:计算高斯辅助要素的误差评定。 在测量空间的任意7种不同的方位,测量一组5种尺寸的量块,每种量块长度分别测量3次所有测量结果必须在规定的MPEE值范围内。允许探测误差(MPEP):25点测量精密标准球,探测点分布均匀。允许探测误差MPEP值为所有测量半径的值。ISO 10360-3 (2000) “配置转台轴线为第四轴的坐标测量机” :对于配备了转台的测量机来说,测量机的测量误差在这部分进行了定义。主要包含三个指标:径向四轴误差(FR)、切向四轴误差(FT)、轴向四轴误差(FA)。ISO 10360-4 (2003) “扫描测量型坐标测量机” :这个部分适用于具有连续扫描功能的坐标测量机。它描述了在扫描模式下的测量误差。大多数测量机制造商定义了"在THP情况下的空间扫描探测误差"。在THP之外,标准还定义了在THN、TLP和TLN情况下的扫描探测误差。 沿标准球上4条确定的路径进行扫描。允许扫描探测误差MPETHP值为所有扫描半径的差值。THP说明了沿已知路径在密度的点上的扫描特性。注:THP的说明必须包括总的测量时间,例如:THP = 1.5um (扫描时间是72 秒)。ISO 10360-4 进一步说明了以下各项定义:TLP: 沿已知路径,以低密度点的方式扫描。THN: 沿未知路径,以高密度点的方式扫描。TLN: 沿未知路径,以低密度点的方式扫描。几何尺寸测量仪工作原理影像测量仪是基于机器视觉的自动边缘提取、自动理匹、自动对焦、测量合成、影像合成等人工智能技术,具有点哪走哪自动测量、CNC走位自动测量、自动学习批量测量的功能,影像地图目标指引,全视场鹰眼放大等优异的功能。同时,基于机器视觉与微米精确控制下的自动对焦过程,可以满足清晰影像下辅助测量需要,亦可加入触点测头完成坐标测量。支持空间坐标旋转的优异软件性能,可在工件随意放置或使用夹具的情况下进行批量测量与SPC结果分类。全自动影像测量仪编辑全自动影像测量仪,是在数字化影像测量仪(又名CNC影像仪)基础上发展起来的人工智能型现代光学非接触测量仪器。其承续了数字化仪器优异的运动精度与运动操控性能,融合机器视觉软件的设计灵性,属于当今最前沿的光学尺寸检测设备。全自动影像测量仪能够便捷而快速进行三维坐标扫描测量与SPC结果分类,满足现代制造业对尺寸检测日益突出的要求:更高速、更便捷、更的测量需要,解决制造业发展中又一个瓶颈技术。全自动影像测量仪是影像测量技术的高级阶段,具有高度智能化与自动化特点。其优异的软硬件性能让坐标尺寸测量变得便捷而惬意,拥有基于机器视觉与过程控制的自动学习功能,依托数字化仪器高速而的微米级走位,可将测量过程的路径,对焦、选点、功能切换、人工修正、灯光匹配等操作过程自学并记忆。全自动影像测量仪可以轻松学会操作员的所有实操过程,结合其自动对焦和区域搜寻、目标锁定、边缘提取、理匹选点的模糊运算实现人工智能,可自动修正由工件差异和走位差别导致的偏移实现精确选点,具有高精度重复性。从而使操作人员从疲劳的精确目视对位,频繁选点、重复走位、功能切换等单调操作和日益繁重的待测任务中解脱出来,成百倍地提高工件批测效率,满足工业抽检与大批量检测需要。全自动影像测量仪具有人工测量、CNC扫描测量、自动学习测量三种方式,并可将三种方式的模块叠加进行复合测量。可扫描生成鸟瞰影像地图,实现点哪走哪的全屏目标牵引,测量结果生成图形与影像地图图影同步,可点击图形自动回位、全屏鹰眼放大。可对任意被测尺寸通过标件实测修正造影成像误差,并对其进行标定,从而提高关键数据的批测精度。全自动影像测量仪有着友好的人机界面,支持多重选择和学习修正。全自动影像测量仪性能使其在各种精密电子、晶圆科技、刀具、塑胶、弹簧、冲压件、接插件、模具、军工、二维抄数、绘图、工程开发、五金塑胶、PCB板、导电橡胶、粉末冶金、螺丝、钟表零件、手机、医药工业、光纤器件、汽车工程、航天航空、高等院校、科研院所等领域具有广泛运用空间。选购方法编辑有许多客户都在为如何挑选影像测量仪的型号品牌所困扰,其实最担心就是影像测量仪的质量和售后。国内影像测量仪的生产商大部分都集中在广东地区,研发的软件功能大部分相似,客户可以不用担心,挑选一款能够满足需要测量的产品行程就行了。根据需要来选择要不要自动或者手动,手动的就比较便宜,全自动的大概要比手动贵一倍左右。挑选影像测量仪最重要看显像是不是清晰,以及精度是否达标(一般精度选择标准为公差带全距的1/3~1/8)。将所能捕捉到的图象通过数据线传输到电脑的数据采集卡中,之后由软件在电脑显示器上成像,由操作人员用鼠标在电脑上进行快速的测量。有的生产商为了节约成本可能会采用国产的,造价比较低,效果就稍微差点。常见故障及原因编辑故障1)蓝屏;2)主机和光栅尺、数据转换盒接触不良造成无数据显示;3)透射、表面光源不亮;4)二次元打不开;5)全自动影像测量仪开机找不到原点或无法运动。原因由于返厂维修周期长,价格昂贵,最重要的是耽误了客户的正常的工作。造成问题出现的原因很多,但无外乎以下原因:1)操作软件文件丢失或CCD视频线接触不良;2)光栅尺或数据转换盒损坏;3)电源板损坏;4)加密狗损坏或影像测量仪软件操作系统崩溃。以上问题可能是只出现一个,也有可能几个问题一起出现。软件种类编辑二次元测量仪软件在国内市场中种类比较多,从功能上划分主要有以下两种:  二次元测量仪测量软件与基本影像仪测量软件类似,其功能特点主要以十字线感应取点,功能比较简单,对一般简单的产品二维尺寸测量都可以满足,无需进行像素校正即可直接进行检测,但对使用人员的操作上要求比较高,认为判断误差影响比较大,在早期二次元测量软件中使用广泛。  2.5D影像测量仪在影像测量领域我们经常可以听到二次元、2.5次元、三次元等各种不同的概念,所谓的二次元即为二维尺寸检测仪器,2.5次元在影像测量领域中是在二维与三维之间的一种测量解决方案,定义是在二次元影像测量仪的基础上多加光学影像和接触探针测量功能,在测量二维平面长宽角度等尺寸外如果需要进行光学辅助测高的话提供了一个比较好的解决方案。仪器优点编辑1、装配2个可调的光源系统,不仅观测到工件轮廓,而且对于不透明的工件的表面形状也可以测量。2、使用冷光源系统,可以避免容易变形的工件在测量是因为热而变形所产生的误差。3、工件可以随意放置。4、仪器操作容易掌握。5、测量方便,只需要用鼠标操作。6、Z轴方向加探针传感器后可以做2.5D的测量。测量功能编辑1、多点测量点、线、圆、孤、椭圆、矩形,提高测量精度;2、组合测量、中心点构造、交点构造,线构造、圆构造、角度构造;3、坐标平移和坐标摆正,提高测量效率;4、聚集指令,同一种工件批量测量更加方便快捷,提高测量效率;5、测量数据直接输入到AutoCAD中,成为完整的工程图;6、测量数据可输入到Excel或Word中,进行统计分析,可割出简单的Xbar-S管制图,求出Ca等各种参数;7、多种语言界面切换;8、记录用户程序、编辑指令、教导执行;9、大地图导航功能、刀模具专用立体旋转灯、3D扫描系统、快速自动对焦、自动变倍镜头;10、可选购接触式探针测量,软件可以自由实现探针/影像相互转换,用于接触式测量不规则的产品,如椭圆、弧度 、平面度等尺寸;也可以直接用探针打点然后导入到逆向工程软件做进一步处理!11、影像测量仪还可以检测圆形物体的圆度、直线度、以及弧度;12、平面度检测:通过激光测头来检测工件平面度;13、针对齿轮的专业测量功能14、针对全国各大计量院所用试验筛的专项测量功能15、图纸与实测数据的比对功能维护保养编辑1、仪器应放在清洁干燥的室内(室温20℃±5℃,湿度低于60%),避免光学零件表面污损、金属零件生锈、尘埃杂物落入运动导轨,影响仪器性能。2、仪器使用完毕,工作面应随时擦干净,再罩上防尘套。3、仪器的传动机构及运动导轨应定期上润滑油,使机构运动顺畅,保持良好的使用状态。4、工作台玻璃及油漆表面脏了,可以用中性清洁剂与清水擦干净。绝不能用有机溶剂擦拭油漆表面,否则,会使油漆表面失去光泽。5、仪器LED光源使用寿命很长,但当有灯泡烧坏时,请通知厂商,由专业人员为您更换。6、仪器精密部件,如影像系统、工作台、光学尺以及Z轴传动机构等均需精密调校,所有调节螺丝与紧固螺丝均已固定,客户请勿自行拆卸,如有问题请通知厂商解决。7、软件已对工作台与光学尺的误差进行了精确补偿,请勿自行更改。否则,会产生错误的测量结果。8、仪器所有电气接插件、一般不要拔下,如已拔掉,则必须按标记正确插回并拧紧螺丝。不正确的接插、轻则影响仪器功能,重则可能损坏系统。测量方式编辑1、物件被测面的垂直测量2、压线相切测量3、高精度大倍率测量4、轮廓影像柔和光测量5、圆及圆弧均匀取点测量精密影像测绘仪测量软件简介:绘图功能:可绘制点、线、圆、弧、样条曲线、垂直线、平行线等,并将图形输入到AutoCAD中,实现逆向工程得到1:1的工程图。自动测绘:可自动测绘如:圆、椭圆、直线、弧等图形。具有自动寻边、自动捕捉、自动成图、自动去毛边等功能,减少了人为误差。测量标注:可测量工件表面的任意几何尺寸,不同高度的角度、宽度、直径、半径、圆心距等尺寸,并可在实时影像中标注尺寸。SPC统计分析软件:提供了一系列的管制图及多种类型的图表表示方法,使品管工作更方便,大大提升了品质管理的效率。报表功能:用户可轻易地将测量结果输出至WORD、EXCEL中去,自动生成检测报告,超差数值自动改变颜色,特别适合批量检测。鸟瞰功能:可察看工件的整体图形及每个尺寸对应的编号,直观的反应出当前的绘图位置,并可任意移动、缩放工件图。实时对比:可把标准的DXF工程图调入测量软件中与工件对比,从而快速检测出工程图和实际工件的差距,适合检测比较复杂的工件。拍照功能:可将当前影像及所标注尺寸同时以JPEG或BMP格式拍照存档,并可调入到测量软件中与实际工件做对比。光学玻璃:光学玻璃为国家计量局检验通过之标准件,可检验X、Y轴向的垂直度,设定比例尺,使测量数据与实际相符合。客户坐标:测量时无需摆正工件或夹具定位,用户可根据自己的需要设置客户坐标(工件坐标),方便、省时提高了工作效率。精密影像测绘仪仪器特点:经济型影像式精密测绘仪VMS系列结合传统光学与数字科技,具有强大的软件功能,可将以往用肉眼在传统显微镜下所观察到的影像将其数字化,并将其储存入计算机中作各式量测、绘图再可将所得之资料储存于计算机中,以便日后存盘或电子邮件的发送。该仪器适用于以二座标测量为目的一切应用领域如:品质检测、工程开发、绘图等用途。在机械、模具、刀具、塑胶、电子、仪表等行业广泛使用。变焦镜筒:采用光学变焦物镜,光学放大倍率0.7X~4.5X,视频总放大倍率:40X~400X,可按客户要求选配不同倍率物镜。摄像机:配备低照度SONY机芯1/3”彩色CCD摄像机,图像表面纹理清晰,轮廓层次分明,保证拥有高品质的测量画面。底座:仪器底座采用高精度天然花岗石,稳定性高,硬度高,不易变形。光栅尺:仪器平台带有高精密光栅尺(X、Y、Z三轴),解析度为0.001mm。Z轴通过二次聚焦可实现对沟槽、盲孔的深度进行测量。光源:采用长寿命LED环形冷光源(表面光及底光),使工件表面照明均匀,边缘清晰,亮度可调。导轨:双层工作平台设计,配备高精度滚动导轨,精度高、移动平稳轻松。丝杆:X、Y轴工作台均使用无牙光杆磨擦传动,避免了丝杆传动的背隙,灵敏度大大提高,亦可切换快速移动提高工作效率。
  • 如何1分钟完成厘米级二维材料的载流子迁移率测量
    引言近年来, 石墨烯等二维材料与器件领域的研究和开发取得了日新月异的进展。随着二维材料与器件研究和开发的深入, 研究人员越发清楚地认识到, 二维材料中载流子的传输能力是影响其器件性能的一个至关重要的因素。衡量二维材料载流子传输能力的主要参数是载流子迁移率μ, 它直接反映了载流子在电场作用下的运动能力, 因此载流子迁移率的测量一直是石墨烯等二维材料与器件研究中的重要课题。二维材料载流子迁移率的测量方法迄今为止已有许多实验技术来测量二维材料的载流子迁移率,主要分为四大类, 一是稳态电流方法( 如稳态直流J-V 法和场效应晶体管方法),该方法是简单的一种测量载流子迁移率的方法,可直接得到电流电压特性和器件的厚度等参数。二是瞬态电流方法,如瞬态电致发光、暗注入空间电荷限制电流和飞行时间( TOF) 方法等;三是微波传导技术, 如闪光光解时间分辨微波传导技术和电压调制毫米波谱;四种是导纳( 阻抗) 法。但上述实验方法仍存在一些普遍性问题:1)样品制备要求较高,需要繁杂的电制备;2)只能给出平均值,无法直观的得到整个二维材料面内的载流子迁移率的分布情况,无法对其均匀性进行直观表征;3)测量效率较低,无法满足未来大面积样品及工业化生产的需求。因此,我们亟需进一步优化和开发新的实验技术来便捷快速的获得载流子迁移率。颠覆性的二维材料载流子迁移率测量方法西班牙Das Nano公司采用先进的脉冲太赫兹时域光谱技术创新性的研发出了一款针对大面积(8英寸wafer)石墨烯、半导体薄膜和其他二维材料100%全区域的太赫兹无损快速测量设备-ONYX[2,3],可在1 min之内完成厘米样品的载流子浓度测量。基于反射式太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)弥补了传统接测量方法之间的不足和空白。实现了从科研到工业的大面积石墨烯及其他二维材料的无损和高分辨,快速的载流子迁移率测量,为石墨烯和二维材料科研和产业化研究提供了强大的支持。近日,北京大学刘忠范院士团队通过自主设计研发的电磁感应加热石墨烯甚高温生长设备,在 c 面蓝宝石上在 30 分钟内就可以直接生长出了由取向高度一致、大晶畴拼接而成的晶圆高质量单层石墨烯。获得的准单晶石墨烯薄膜在晶圆尺寸范围内具有非常均匀的面电阻,而且数值较低,仅为~600 Ω/□,通过Das Nano公司的ONYX的载流子迁移率测量功能显示当分辨率为250 μm时迁移率依旧高于6,000 cm2 V–1 s–1,且具有很好的均匀性。这是迄今为止,常规缘衬底上直接生长石墨烯的好水平。文章以题为“Direct growth of wafer-scale highly-oriented graphene on sapphire”[4]发表在Science Advances上。图二、电阻及载流子迁移率测量结果 【参考文献】[1] Bardeen J, Shockley W. Deformation Potentials and Mobilities in Non-Polar Crystals[J]. Physical Review, 2008, 801:72-80[2] Cultrera, A., Serazio, D., Zurutuza, A. et al. Mapping the conductivity of graphene with Electrical Resistance Tomography. Sci Rep 9, 10655 (2019).[3] Melios, C., Huang, N., Callegaro, L. et al. Towards standardisation of contact and contactless electrical measurements of CVD graphene at the macro-, micro- and nano-scale. Sci Rep 10, 3223 (2020).[4]Chen, Z., Xie, C., Wang, W. et al. Direct growth of wafer-scale highly-oriented graphene on sapphire. Sci. Adv. (2021).
  • 468万!同济大学全二维气相色谱-高分辨率质谱联用仪采购项目
    项目编号:3109-234Z20233008 (项目编号:Z20230359)项目名称:同济大学全二维气相色谱-高分辨率质谱联用仪采购项目预算金额:468.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):468.0000000 万元(人民币)采购需求:序号产品名称数量简要技术规格1全二维气相色谱-高分辨率质谱联用仪 1套1.1峰面积重复性:1.3 孵化箱位数:12位 (详见采购需求)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。获取招标文件时间:2023年02月20日 至 2023年02月27日,每天上午9:00至11:00,下午13:00至16:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:上海市静安区天目中路380号11楼方式:现场或邮件获取售价:¥500.0 元,本公告包含的招标文件售价总和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:同济大学地址:中国上海四平路1239号联系方式:段老师 8621-659826702.采购代理机构信息名称:上海政采项目管理有限公司地址:上海市静安区天目中路380号11楼联系方式:戴小军、朱逸元 8621-620912733.项目联系方式项目联系人:戴小军、朱逸元电话:8621-62091273
  • 解决方案 | 全二维气质联用仪鉴别白酒风味组分
    背景介绍白酒是我国历史悠久的传统蒸馏酒,目前主要有以酱香型、清香型、浓香型、米香型四种香型为主的十二大香型白酒。由于原料及生产工艺的差异,不同香型白酒有着不同的风味组分特征,构成了白酒丰富多彩的风味特色。因此,白酒中的特征风味化合物分析已成为当今研究者的关注重点。方案简介随着科技的发展,白酒风味物质的分析方法逐渐由传统化学方法引向高端仪器分析。为了更好地支持白酒风味物质分析,禾信仪器秉承“做中国人的质谱仪器”发展理念,与中国食品发酵工业研究院标准和数字化研究发展部合作开展基于全二维气质联用仪(GGT 0620)等国际领先的白酒分析技术,推出白酒风味组分分析检测解决方案。方案以全二维气质联用仪(GGT 0620)为核心设备,搭载全自动智能进样平台、全新半导体制冷固态热调制器和海量化合物数据分析软件,开展白酒中风味物质的高通量定性鉴定、定量分析,将现代高新技术融合进庞大复杂的白酒风味成分体系研究中,逐渐揭开不同香型白酒所含风味物质的神秘面纱,从而科学地引导中国白酒行业的快速发展。全二维气质联用仪(GGT 0620)产品图片应用案例 01某浓香型白酒风味成分分析仪器配置参数部分测试结果风味成分定性分析下图是该浓香型白酒样品的全二维色谱图,通过自动峰检测,共检测到1864种挥发性有机物成分,化合物组成非常丰富,且不同种类的化合物(酯类、醇类、有机酸类)在全二维色谱图呈现规律性分布。某浓香型白酒样品的全二维色谱图风味化合物组成分析通过海量化合物数据分析软件(MDT)可以实现一键自动分析,一键完成数据自动分类及统计,确定该浓香型白酒中烷烃、烯烃、芳烃、酯类、醛类等类别化合物占比和主要风味成分,具体数据见下表。某浓香型白酒样品的各类化合物数量及占比表不同年份酒差异性分析通过对该浓香型白酒的不同年份酒统计分析,较好地实现了对三个储存年限的年份酒的鉴别。下图中绿色Y3代表储存3年,蓝色Y6代表储存6年,红色Y9代表储存9年,通过图示可以看出,Y3与Y6、Y9不同年份酒能达到很好区分。不同年份某浓香型白酒样品的聚类分析图酒越陈越香,白酒储存年限越长,陈味越突出,入口感觉越细腻。通过GGT 0620可以对不同存储年限的酒风味物质进行鉴别,有助于各大白酒厂商筛选出口感较好的陈年老酒。实验结论使用 GGT 0620 结合海量化合物数据分析软件对某浓香型白酒样品进行非靶向分析,共测得1864多种挥发性有机物成分。与此同时,有效完成了对该白酒主要风味成分的类别和占比分析,并对不同年份酒开展了准确鉴别分析,为浓香型白酒风味物质的研究和不同年份酒的鉴定提供了一种准确有效的分析方法。 02某清香型白酒挥发性成分分析仪器配置参数部分测试结果风味成分定性分析下图是九类清香型白酒样品的全二维色谱图,每类样品检测出400-700种挥发性有机物,总计检出1600多种挥发性有机物成分,其中以 2-3#样品中检测到的化合物种类最多,达到 609 种,化合物组成非常丰富。9个某清香型白酒样品的全二维色谱图风味化合物组成分析通过MDT数据处理软件对检测到的化合物组成进行统计分析,结果如下图,九类白酒样品中含量最高的化合物种类均是以癸酸乙酯、辛酸乙酯、月桂酸乙酯、己酸乙酯酯等为主的酯类化合物,相对含量都在50%以上。酮类、醇类、烯烃类及酸类化合物含量略低一些。某清香型白酒样品的各类化合物数量及占比表主成分物质分析PCA是常用的无监督统计方法,用于降低大数据集的维数,以揭示样本间的差异,它对复杂数据集能提供直观解释,并从中揭示出数据集中观测数据的分组、趋势以及离群。采用PCA方法对九类清香型白酒样品采集数据进行差异化分析,并经MDT软件分析处理后得到832个变量,按类别区别划分为九组进行PCA分析,得分图如下图所示。9个某清香型白酒样品的全二维色谱图实验结论使用 GGT 0620 结合化学计量学方法对九个清香型白酒样品进行非靶向分析,共测得 1600 多种挥发性有机物成分。Canvas 软件、MDT 软件可以联合处理和挖掘全二维气质联用数据,找出差异/相似化合物,最后通过商业化多元数据分析软件得到样品间的聚类关系,为区分不同类别的清香型白酒提供了一种快速、可靠的分析思路。 03某白酒样品中的氨基甲酸乙酯(EC)测定分析仪器配置参数部分测试结果某白酒样品中的风味成分定性分析下图是某白酒样品的全二维色谱图,通过自动峰检测,成功分离了上千种挥发性化合物,在选择离子模式下有助于从这个庞大的数据中找到目标物EC,并且白酒基质对目标物没有任何的影响。△ EC 和 D5-EC在白酒基质中二维色谱图△ EC 和 D5-EC在选择离子模式(M/Z 62,64)二维色谱图某白酒样品中的EC定量曲线分析按照实验方法依次从低浓度到高浓度对标准白酒样品溶液进行分析,在10-500μg/L的范围内,线性相关系数达到0.998,可以满足国标方法GB 5009.223-2014的要求。EC测定的标准曲线实验结论禾信仪器GGT 0620是分析白酒中EC的有力工具,分析过程不需要繁琐的人工操作以及衍生试剂和有毒有害试剂的消耗,同时可保留丰富的样品挥发性物质
  • 研究揭示二维半导体中本征极化子的原子级操纵
    极化子是半导体或绝缘体中的一种基本物理现象,是由材料体内的额外电荷(电子或空穴)在电声耦合作用下被束缚在局域晶格畸变处而构成的复合准粒子,对材料的输运特性、表面催化、磁性甚至超导性表现出重要影响。在原子尺度下对极化子的表征和操纵有助于了解极化子的基本物理机制,乃至材料的基本物理特性。然而,自极化子概念提出以来,研究发现具有极化子的材料体系中,额外电荷往往来自于晶格缺陷如空位、掺杂或吸附原子等,因而极化子在实空间中被束缚在缺陷附近,若要实现对极化子的人工操纵就需要克服晶格缺陷的影响,这阻碍了对极化子本征特性的观测和操控。   中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心表面国家重点实验室SF09组研究员吴克辉和陈岚长期关注表面低维体系的生长制备和新奇物性表征及操控,特别是在单原子和分子尺度下对表面局域结构特征(表面缺陷或吸附分子等)操纵方向。近日,该团队与中国科学技术大学教授赵瑾课题组合作,在二维半导体中本征极化子表征与操纵方面取得了突破,基于扫描隧道显微镜(STM)技术直接在二维材料的完整晶格中实现了高度可逆的单个本征极化子操纵。   物理所利用分子束外延技术在高定向热解石墨(HOPG)表面制备获得了高质量大面积的单层二维半导体薄膜CoCl2。利用STM针尖的隧穿电子注入原理,研究在完整的原子晶格任意位点处构造出与晶格缺陷无关的两种本征极化子,并实现对单个极化子的可逆写入、擦除、转换和横向迁移等一系列操纵过程。中国科大从第一性原理计算出发进一步在能量上佐证了该体系中两种不同空间构型的本征极化子稳定性,并证实了及其转变和迁移过程的可行性。   该工作首次在二维材料体系中发现了与晶体缺陷无关的本征极化子,解释了其形成机制,并实现了对单个本征极化子的原子尺度操纵。该体系为本征极化子的特性研究提供了极佳的平台,更在微纳信息存储领域表现出潜在的应用价值。相关研究成果发表在《自然-通讯》【Nature Communications 14, 3690 (2023)】。研究工作得到科学技术部、国家自然科学基金委员会和中国科学院的支持。
  • 二维半金属—二维超导体之间超流拖拽效应揭示
    15日,记者从中国科学技术大学获悉,该校曾长淦教授、李林副研究员研究团队与北京量子信息科学研究院解宏毅副研究员等合作,通过构筑石墨烯与氧化物界面超导体系的复合结构,揭示了二维半金属和二维超导体之间由于量子涨落诱导的巨幅超流拖拽效应。相关成果日前在线发表于《自然物理》。对于两个空间相近但彼此绝缘的导电层构成的电双层结构,在其中一层(主动层)施加驱动电流,层间载流子之间的耦合会在另一层(被动层)中诱导产生一个开路电压或闭路电流,即产生层间拖拽效应。基于二维电子气之间的拖拽效应,可以探索准粒子的层间长程相互作用,发现如激子超流体等新颖层间关联量子态。由于较强的介电屏蔽效应,拖拽电流耦合比远远小于1。而将其中一层或两层替换成超导材料,将有望产生耦合比显著增强的超流拖拽效应。研究团队构筑了石墨烯与氧化物异质界面组成的二维半金属—超导体电双层结构,并对其层间拖拽行为进行了系统研究。他们发现,在氧化物界面超导转变区间,石墨烯层中施加驱动电流可以在氧化物界面诱导出巨幅拖拽电流,且强度可以通过栅压/外磁场等进行有效调控。特别是在界面超导最优掺杂附近,拖拽电流耦合比达到0.3,即所产生的拖拽电流大小与驱动电流相当。与此前传统普通金属/超导金属体系相比,耦合比提高了两个量级以上。这一结果揭示了宏观量子涨落对于层间准粒子相互作用的显著调制。在应用层面,基于该复合结构将有望制备新型电流或电压高效转换器件,包括超导二极管等量子器件,将推动具有丰富量子物相的更广泛二维电子体系的拖拽效应研究,并发现更多基于层间长程耦合的新颖量子多体效应。
  • 二维液相色谱丨含碘造影剂,你的微量手性杂质我来查
    导读最近看到一则新闻,某患者因为肺部感染、哮喘,到医院放射科做了CT平扫,发现有一肺部肿块,医生建议再做个增强CT来进一步确定疾病的性质。那么,新闻中所说的增强CT究竟是什么呢?其实,增强CT就是指在CT平扫基础上,对发现的可疑部位,在经静脉注入含碘造影剂后,进行有重点的检查。也许您有疑问,为什么要注入含碘造影剂呢?它的安全性又如何控制呢? 为什么要注入含碘造影剂呢?含碘造影剂具有密度大的特点,经静脉注射进入体内后,因为病变组织内或血管丰富或血流缓慢而在病理组织中停滞、积蓄,使病变组织与邻近正常组织间的密度对比增加(即影像上黑白对比增加),CT图像能够更加清楚地显示组织血流和病变情况,以帮助鉴别疾病的良、恶性,提高病灶的定性能力,从而提高诊断准确率。 含碘造影剂小科普l 含碘造影剂的变迁自20世纪50年代被发现后,含碘造影剂经历了第一代的离子型造影剂飞跃到非离子型单体造影剂,再次飞跃到非离子型二聚体造影剂的过程。 图1 4种碘化CT造影剂的化学结构:离子单体、离子二聚体、非离子单体和非离子二聚体 目前被广泛用于临床的非离子型造影剂,如碘帕醇、碘海醇、碘普罗胺、碘曲轮、碘克沙醇等,具有毒性低、性能稳定、低渗等渗、耐受性好等优点。 l 碘帕醇的手性构型碘帕醇是一种非离子型水溶性碘造影剂,具有良好的显影作用,对血管壁及神经组织毒性低,化学性质稳定,不良反应较少,适应范围广。 碘帕醇(CAS号:66166-93-0)有1个手性中心,两个异构体(S-构型、R-构型),结构式见图2。碘帕醇中的R-碘帕醇含量增加会使碘帕醇注射液黏度升高,进而导致碘帕醇注射液的不良反应增加。因此控制不良构型的含量是碘帕醇及其他含碘造影剂质量控制的关键步骤。 图2 碘帕醇的S构型(左)和R构型(右) l 碘帕醇的一维手性分离探索利用色谱柱中手性固定相对异构体的吸附速度不同实现的色谱分离是常用手段。以Chiralpak MA(+)色谱柱和硫酸铜溶液为流动相建立碘帕醇的分离,R/S-碘帕醇分离结果如图3所示。 图3 250 mg/L浓度的R-碘帕醇样品溶液 (1)和S-碘帕醇样品溶液(2) 的1stD LC色谱图 通过分离结果可以看到,该手性分离体系能在20 min内实现碘帕醇两种构型的手性分离,但和多数液相手性分离的色谱行为相似,存在柱效较低的问题,因此在定量分析中对于含量较低的待测物的检出存在不足。 岛津解决方案对于类似碘帕醇这样的分子结构提示其可在反相色谱上有良好保留,因此考虑构建手性色谱体系和反相色谱体系的二维液相色谱系统,对已获分离的异构体杂质再次进行反相色谱分离以提高检测的灵敏度。 l 手性构型的二维分离 l 分离结果解析R-碘帕醇溶液(0.5 mg/L)2D LC 分析色谱图 5-10min间为R碘帕醇在1维液相上的保留,可以看到该浓度下无明显色谱峰,无法进行定量分析。经过阀切换将R碘帕醇在1维液相上的组分切入二维后,通过反相色谱作用,可以在16.5min左右发现明显的色谱峰同手性分离的 1 stD LC 结果相比,经过二维液相色谱分离的 R-碘帕醇灵敏度较之有 10 倍的提升。 结语药物杂质的高灵敏检查是控制药物纯度,提高药品质量的一个非常重要的环节。为了让含碘造影剂更加安全的为患者服务,岛津的二维液相色谱系统可发挥作用,弥补手性色谱柱效不足的缺点,既获得两种异构体的有效分离,又在经过反相色谱分离中获得良好响应。 撰稿人:李月琪 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 化学所等发展直写高性能原子级厚二维半导体薄膜新策略
    二维(2D)半导体材料为将摩尔定律扩展到原子尺度提供了机会。与传统基于蒸镀和光刻技术的加工技术相比,印刷电子因成本效益、灵活性以及与不同衬底的兼容性而受到关注。目前,印刷的二维晶体管受到性能不理想、半导体层较厚和器件密度低的制约。同时,多数二维材料油墨通常使用高沸点溶剂,随之而来的问题包括器件性能退化、高材料成本和毒害性等,难以大规模应用。因此,发展简单且环保的策略对于制造低成本、大规模的打印二维材料功能器件具有重要意义。   中国科学院化学研究所绿色印刷院重点实验室宋延林课题组在二维原子级厚材料合成和图案化器件方面取得了系列进展,例如,二维MXene与纳米晶复合材料研究(J. Mater. Chem. 2022, 10, 14674-14691;Nano Res. 2022,DOI:10.1007/s12274-022-4667-x)、基于交替堆叠微电极的湿度传感微型超级电容器(Energy Environ. Mater. 2022,DOI:10.1002/eem2.12546)。   近日,化学所与清华大学、美国加州大学合作,提出了一种界面捕获效应打印策略。该策略使用低沸点水性超分散二维材料油墨,直写打印二维半导体薄膜阵列,无需添加额外表面活性剂,具体而言,通过对剥离的半导体2H-MoS2纳米片进行分级离心,获得了主要为双层厚度的窄分布纳米片;通过建立表面张力和组分比的三溶剂相图,确定了合适的油墨溶剂。印刷超薄图案(约3nm厚度)主要以单层或两层的MoS2纳米片连续均匀排列,并抑制了咖啡环,空隙率较低(约4.9%)。研究使用商用石墨烯作为电极,制备的晶体管在室温下显示出6.7 cm2V-1s-1的迁移率和2×106的开关比,超过了此前印刷MoS2薄膜晶体管的性能。基于此,科研人员制备了高密度(约47000个/cm2)印刷晶体管阵列。该界面捕获效应打印策略可应用于其他2D材料,包括NbSe2、Bi2Se3和黑磷,为印刷二维材料电子器件提供了新方法和新思路。   相关研究成果发表在Advanced Materials(DOI:10.1002/adma.202207392)上。研究工作得到国家自然科学基金、科技部、中科院、北京市科学技术协会及北京市自然科学基金的支持。界面捕获效应和超分散2D纳米片墨水打印原子级厚半导体薄膜器件
  • 独家专利实现超宽极性分析,岛津全谱二维液质助您突破“极”限!
    导 读全谱二维系统(左)可与三重四极杆(右上)或飞行时间质谱(右下)组成联用系统在生物医药、食品分析、环境毒理等领域,通常需要分离、分析多种目标物质,当各目标物极性差异很大时,则难以用一个方法完成对所有物质的分析。高极性和低极性目标物,在常规的色谱分离方案中,正如同鱼和熊掌,不可兼得。目前普遍的应对方案,是采用两种色谱分离方法,如亲水作用色谱柱和反相色谱柱,分别对应进行高极性物质和中低极性物质的分析。这样的处理方式,往往需要耗费双倍的前处理时间、分离分析时间,不利于提高分析效率;且会产生双份数据、交叉冗余数据,定性分析难度高。那么,有没有鱼和熊掌兼得的方案呢?答案是肯定的,岛津全谱二维液质应运而生,通过创新设计,满足超宽极性化合物的一针分离需求,突破您的分析“极”限!独家专利——超宽极性分析得心应手该系统拥有岛津独家专利和特色技术,具有以下特点:全谱二维液相关键技术示意图&bull 极性覆盖范围宽 使用了“极性分流”技术,一针同时分离超宽极性目标物,极性范围宽达-8.79~26.86,涵盖适用于ESI、APCI离子源的绝大多数化合物,助您突破“极”限!全谱二维液相与各普通色谱系统的极性范围(LogP值)对比&bull 高效在线稀释 专利技术,可实现大体积强溶剂中目标物的在线稀释,并达到目标物在反相色谱柱的柱头聚焦的效果。&bull 超低极性化合物的分离 使用“双重梯度”技术,实现超低极性化合物的洗脱和分离,为极性范围拓宽锦上添花。&bull 其他特点(1)分析效率高。将正相色谱和反相色谱合二为一,因此只需原来分别进样分析的一半时间,包括前处理、分离平衡、数据处理时间,大大提高分析通量。(2)一机多用,自由切换 内含一套标配UHPLC,无需任何管路或软件改动,即可自由切换常规UHPLC和全谱二维液质系统,满足不同的分析需求。案例分享——三大典型应用场景01代谢组学中全组分分析代谢组学是利用统计学手段,对比不同组别间代谢物数量和含量上的差异,从而得到组别间的差异代谢物,并为生物、生理、医药、临床、环境、营养等学科提供重要指导的热门领域。常见的代谢物有高极性的如氨基酸、有机酸等,低极性的有各类脂质、脂肪酸等。因此,代谢组学的分析分离方法,涵盖代谢物越多越全面,则统计分析的数据越加可信,得到的差异代谢物更为真实。因此,全谱二维液质其超宽极性化合物分析的特点,与代谢组学分离需求完美匹配。全谱二维液质与传统液相检测数量(A)和目标物分布(B)比较图摘自文献《Simultaneous Analysis of the Metabolome and Lipidome Using Polarity Partition Two-Dimensional Liquid Chromatography&minus Mass Spectrometry》, Anal. Chem. 2021, 93, 15192&minus 15199.02宽极性多目标物数据库的建立在公安、疾控、农兽残食品相关、医药、临床等行业,大规模目标物筛查数据库已成为防控、质检的重要手段。质谱因其灵敏度高、定性能力强,已成为数据库的主要检测仪器。一个完整的数据库包含所有筛查化合物的质谱信息,还需提供如色谱柱、流动相等分离条件以确定出峰时间并对目标物色谱峰进行定量。然而,目前常见的色谱系统,分为反相和正相,分别适用于中低极性和高极性化合物的分离。如果把目标物筛查比喻成钓鱼,则数据库就是鱼塘,鱼塘里的化合物越多,则筛查(钓鱼)成功的概率就越大。但反相和正相两个色谱系统,则相当于淡水鱼鱼塘和咸(海)水鱼塘,一般需要分开前往钓鱼。而全谱二维液质相当于将两者合二为一,大大简化色谱分离程序,提高筛查成功率。基于全谱二维液质建立的代谢组学数据库(左)和化妆品数据库(右)03极性相差较大的两类关联物质的同时分析在某些应用场景,需要关注同一基质中,具有关联功能的不同极性化合物,比如生物基质中的药物及其代谢产物,植物、药材中极性差异较大的两类天然产物,或一大类化合物中极性差异较大的不同小类化合物,如种类繁多的硝基多环芳烃。全谱二维液质因其宽极性覆盖特性,在这类应用场景中也可以得展所长,帮助科研人员简化分离过程,创新的解决问题。A全谱二维同时分离丹参四种活性物质;B、C药典需分开两个方法分离结语全谱二维液质系统拥有在线稀释专利技术和极性分流、双重梯度特色技术,是岛津独家产品,适合于代谢组学中全组分分析,可作为宽极性多目标物数据库的通用分离平台,并适用于极性相差较大的两类关联物质的同时分析,而且该系统内含一个UHPLC子系统,方便日常常规检测。该系统为新一代多功能质谱前端平台,可与三重四极杆和飞行时间质谱联用,助力复杂基质中宽极性痕量物质的定性、定量、筛查和分析。如对本技术感兴趣,欢迎联系技术负责人钟博士skczqs@shimadzu.com.cn。撰稿人:钟启升本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 新疆理化所研发二维分子印迹固相萃取技术纯化石榴皮单宁
    p   分子印迹是一种根据给定模板制备具有特异选择性材料的新兴技术,目前广泛应用于各种目标物的富集与分离,其中包括天然药物中有效组分和活性组分的分离纯化。然而,分子印迹具有一定的技术局限性,阻碍了其进一步应用,主要包括3方面:分子印迹填料的选择性较为单一,往往不能满足复杂体系的分离需求 非共价型分子印迹的非特异性吸附普遍存在,决定其更适合作为富集而非纯化手段 分子印迹聚合物的合成仍处在小批量实验水平,从而限制了分子印迹技术的应用规模。 /p p   中国科学院新疆理化技术研究所新疆特有药用资源利用重点实验室的科研人员从石榴皮单宁类化合物的纯化需求出发,分别通过控制引发剂的量和少量多批次的方式,实现了鞣花酸和安石榴苷印迹聚合物的放大合成;将所得的印迹聚合物分别填充于半制备级固相萃取柱中,并实现了“二维”分子印迹系统的组装。为优化“二维”分子印迹系统的纯化效率,研究人员基于二维液相色谱正交性评价体系,提出适用分子印迹评价的“功能互补性”概念并最终确定了“鞣花酸-安石榴苷”二维分子印迹系统的最佳纯化条件。最后,该系统被用于石榴皮提取物中鞣花酸、安石榴苷、石榴亭皮A以及鞣花酸己糖苷四种单宁类组分的快速分离,并结合反相液相色谱法和结晶等经典手段,对所得组分进行了二次纯化,取得了纯度较好的石榴皮单宁。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/2c2d245f-1193-472a-9430-3c9881dddf52.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 半制备级二维印迹系统结合结晶和反相色谱快速纯化石榴皮多酚 /strong /p p   该技术快速、简单,具有一定的产业化潜力。同时,该研究提出的“功能互补性”概念,对二维分子印迹系统的条件优化有一定的借鉴意义。 /p p   相关研究发表在《色谱A》(Journal of Chromatography A)上。该研究工作受到国家自然科学基金新疆联合基金重点项目的支持。 /p p /p
  • 重庆研究院单晶二维材料GeSe大面积单原子层研究获新进展
    p   近日,中国科学院重庆绿色智能技术研究院量子信息技术中心团队在以GeSe为代表的IV sup A /sup VI sup B /sup 大面积单原子层材料制备和能带结构确定,及其器件测试分析研究中取得最新进展。 /p p   目前已有近百种二维材料被人们发现,包括第四主族单质、第三和第五主族构成的二元化合物、金属硫族化合物、复合氧化物等。这些发现不仅打破了长久以来二维晶体无法在自然界中稳定存在的说法,其自身的特性更是呈现出许多新奇的物理现象和电子性质,如半整数、分数和分形量子霍尔效应、高迁移率、能带结构转变等。IV sup A /sup VI sup B /sup 单晶二维材料MX(M=Ge,Sn;X=S,Se)因极高稳定性、环境友好性、丰富蕴藏量,以及从材料结构到性能上与黑磷烯的相似性而受到广泛关注。基于第一性原理方法对MX的能带结构的计算、对其从间接带隙到直接带隙的临界层厚,以及基于其C sub 2v /sub 对称结构的压电性能理论预测的研究已多有报道。但受其脆性影响,该类型材料难以直接采用物理撕裂法制备得到单原子层材料。采用化学合成方法,也难以获得较大面积的单原子层(大于1微米)。因此,对IV sup A /sup VI sup B /sup 单晶二维材料的研究迄今仍停留在理论预测阶段。 /p p   在MX中,GeSe理论上被认为是唯一具有直接带隙的材料,且该材料的光谱范围预测几乎覆盖了整个太阳光光谱,这使它在量子光学、光电探测、光伏、电学等领域有巨大的应用潜力。据此,重庆研究院量子信息技术中心团队研究发现,利用单晶硅表面二氧化硅的隔热效果和激光减薄方法,可以在一定激光功率密度下不断地减薄GeSe的层厚,直至单原子层。其减薄机理是激光在GeSe表层产生高热,由于GeSe材料本身的层状特性,难以将热量及时传导出去,导致层厚被不断减薄。当GeSe的层厚被减薄至单原子层时,整个SiO sub 2 /sub /Si可以被看作热沉而无法继续减薄。利用此方法,该团队首次实验制备出了100微米以上的GeSe单原子层材料,基于荧光谱、拉曼谱等方法对GeSe单原子层的原子和能带结构进行研究,并基于第一性原理方法理论印证了实验结果的可靠性。实验和理论计算表明,GeSe单原子层的荧光谱非常宽,从可见光波段到近红外波段发现了8个荧光峰,从间接带隙到直接带隙的转变发生在第三层。此外,该团队分别实验制备出了基于GeSe体材料和二维材料的晶体管,其I-V和光反应性能表明,二维材料的光敏度是相应体材料的3.3倍,同时二维材料器件的光反应度也远优于相应体材料器件。 /p p   相关研究成果发表在 em Advanced Functional Materials /em 上。该研究得到了重庆市基础前沿重大项目、中科院“西部之光”西部青年学者A类项目、国家自然科学基金面上项目的资助。?? /p p br/ /p
  • 柔性二维碳化钒基表面增强拉曼散射检测平台问世
    安徽理工大学力学与光电物理学院青年教师蓝雷雷与东南大学物理学院邱腾课题组合作,制备出两种类型的二维碳化钒(V4C3和V2C)MXenes材料,并证明这种材料可以作为性能优异的表面增强拉曼散射(SERS)平台,其中V4C3作为SERS活性材料首次报道。相关研究成果发表于《美国化学会-应用材料与界面》。柔性二维碳化钒MXene基滤膜的SERS增强效果示意图 安徽理工大学供图表面增强拉曼散射作为一种具有高灵敏度、分子指纹识别和快速无损测量的表面光谱分析技术,将检测灵敏度提升了百万倍以上,已广泛应用于生命科学、物理、化学、材料学、地质学、考古和艺术品鉴定等领域。“比如将SERS技术应用于患者呼出物、血清液、脱氧核糖核酸的检测,为早期患者的疾病诊断提供一种有力分析手段;应用于海洋微塑料、大气有毒有害气体、水体有机污染物和土壤重金属的微量检测,实现对环境中有害物质的监测;还可实现对危害公共安全的爆炸物质和疑似吸毒人员体液毛发中含毒品物质的快检。” 蓝雷雷向《中国科学报》介绍。近年来,一些MXenes材料表现出相当强的SERS活性,为SERS活性材料发展开辟了新前景。但其瓶颈在于灵敏度不足,无法满足实际应用需求。因此,将MXene材料的灵敏度推向更高水平仍然具有挑战性。此次研究中,蓝雷雷等提出了一种新的增强策略,通过结合二维裁剪和分子富集来设计高灵敏度的柔性MXene基SERS衬底,成功制备出两种类型的二维碳化钒MXenes材料。“我们研究发现,与块状MXene材料相比,二维裁剪赋予碳化钒MXenes费米能级附近更为丰富的态密度,促进了光致诱导电荷转移,增加了多达2个数量级的检测灵敏度。”蓝雷雷说。进一步,研究人员采用了一种分子富集方法,实现了2分钟内超快速分子富集、超高分子截留率和更低的检测限,从而获得了超灵敏的SERS检测。蓝雷雷说,“这项研究有助于设计和开发出高性能的新型MXene基SERS基底,可用于食品安全、疾病诊断、反恐搜爆、毒品稽查、环境监测和病毒检测等领域。”审稿人认为:作者将二维裁剪策略与分子富集效应相结合,这是一项有趣的研究工作,新型碳化钒基底的SERS增强效果显著,其中V4C3作为SERS基底在这之前未曾报道过。通过简单抽滤的分析物富集概念为实现超灵敏的SERS检测提供了一种有效的策略。相关论文信息:https://doi.org/10.1021/acsami.2c10800
  • 技术线上论坛| 12月02日《如何实现厘米级二维材料电学特性的无损、快速表征?》
    报告简介: 如何在不破坏样品的前提下,对大尺寸石墨烯等二维材料的电学性质进行准确快速的测量,是在提升样品质量并推进其实际应用中,亟待解决的重要问题。常规的四探针电阻测量法、原子力显微镜、共聚焦拉曼等表征方法存在测量尺寸小、效率低、对样品有损伤等缺点而无法胜任。在本报告中,我们将结合来自《nature》《science》等期刊的新文献,介绍一种颠覆性技术,它采用非接触式方式,快速准确且高效的实现大尺寸石墨烯等二维材料的无损测量,得到电导率、电阻率、载流子和均匀性等分布信息。此方法同样适用于其他二维材料、半导体薄膜、光伏薄膜的电学性质测量。该方法已经成功应用在西班牙CIC nanoGUNE研究中心等著名高校和企业,并且其对于石墨及其他二维材料电学测量方法已经成为IEC(国际电工委员会,是性的标准化专门机构) TS 62607-6-10:2021(E)的标准规范[1] 1. https://webstore.iec.ch/publication/28888 直播入口:您可以通过扫描下方二维码直接进入直播界面,无需注册。扫码预约观看报告时间:2021年12月02日 14:00 主讲人:弓志宏,物理学硕士,2016年毕业于北京理工大学。主要研究方向为激光光谱学与技术、光与低维半导体纳米结构相互作用以及时间分辨发光动力学等。现担任Quantum Design中国子公司产品经理,多年来一直负责低维材料光学,电学物性测量设备的应用开发,技术支持和市场拓展。技术线上论坛:https://qd-china.com/zh/n/2004111065734
  • 岛津全二维GC培训班暨专家Workshop活动成功举办
    9月初的北京,天高云淡、秋意渐浓。岛津全二维GC培训班如期在国家环境分析测试中心举办。来自多个领域的30余位用户参加了培训。 培训班师生合影 此次培训班在岛津合作实验室-国家环境分析测试中心举办,特别邀请到了全二维技术权威人士-美国ZOEX公司副总裁吴展频博士为岛津中国全二维用户和客户进行了高水平的技术培训。吴博士介绍了软件的功能、工作流程、定性和定量步骤,以及色谱柱安装、调试、样品测试、仪器维护注意事项等。讲解步骤清晰明了,使用户很快地掌握了操作要领。参加培训的客户表示,学到了非常有用、非常到位的知识和技术,不但对全二维的软件操作还是出现问题如何判断,而且有很多色谱质谱方面的小毛病通过这次培训也注意到了,对工作非常有帮助。 培训班结束后的第二天,专家Workshop随即在国家环境分析测试中心会议室举办。来自各领域的13位专家与会。 出席Workshop的专家合影 为保证Workshop的成功举办,吴展频博士从仪器色谱柱的安装到抽真空、调谐,使用实际样品进行仪器性能验证等,一直忙到深夜。 Workshop开始后,由国家环境分析测试中心黄业茹主任致欢迎词。黄主任说,现在环境限制污染物越来越多,我们对于这些污染物所知甚少,需要新的技术进行未知物的分离和分析,全二维技术将是非常有发展前景的。8月末刚刚结束的国际二恶英大会上看到,关于全二维的文章增加的非常多,可见全二维技术大家非常重视,可以预见将来是分析的热点。 随后,岛津分析中心的范军先生介绍了岛津GCMS在全二维分析方面的技术优势。吴展频博士介绍全二维技术的特点和实际应用。针对专家对调制周期、色谱柱极性选择、手性分离、纵火案比对等技术上的提问,吴博士都给予了令用户满意的解答,也给出了目前国际上相类似客户正在研究的技术。 此次Workshop使专家用户深入了解了岛津新技术和特点,对专家们更深入地开展研究工作有帮助。专家们纷纷表示对全二维技术非常感兴趣,称该技术是他们研究工作中需要的非常新颖的技术。 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所为扩大中国事业的规模,于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司。 目前,岛津企业管理(中国)有限公司在中国全境拥有13个分公司,事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心;覆盖全国30个省的销售代理商网络;60多个技术服务站,构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地,已构筑起了不仅面向中国客户,同时也面向全世界的产品生产、供应体系,并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标,岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。
  • 全共线多功能超快光谱仪与高精度激光扫描显微镜,二维材料与超快光学实验必备!
    全共线多功能超快光谱仪BIGFOOTMONSTR Sense Technologies是由密歇根大学研究人员成立的科研设备制造公司。该公司致力于研发为半导体研究应用而优化的超快光谱仪和显微镜,突破性的技术可将光学器件和射频电子器件耦合在一起,以稳健的方式测量具有干涉精度的光学信号,真正实现一套设备、一束激光、多种功能。图1. 全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT不仅兼具共振和非共振超快光谱探测,还可以兼容瞬态吸收光谱(Transient absorption (TAS))、相干拉曼光谱(Coherent Raman Spectroscopy (CRS))、多维相干光谱探测(Multidimensional Coherent Spectroscopy (MDCS))。开创性的全共线光路设计,使其可以与该公司研发的高精度激光扫描显微镜(NESSIE)联用,实现超高分辨超快光谱显微成像。全共线多功能超快光谱仪的开发也充分考虑了用户的使用体验,系统软件可自动调控参数,光路自动对齐、无需校正等特点都使得它简单易用。全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT主要技术参数:高精度激光扫描显微镜NESSIEMONSTR Sense Technologies的高精度激光扫描显微镜NESSIE可用入射激光快速扫描样品,在几秒钟内就能获得高光谱图像。该设备可适配不同高度的样品台和低温光学恒温器,物镜高度最多可变化5英寸,大样品尺寸同样适用。NESSIE显微镜是具有独立功能,可以与几乎任何基于激光测量与高分辨率成像的设备集成在一起,也非常适合与该公司研发的全共线多功能超快光谱仪集成。图2. 高精度激光扫描显微镜NESSIE 高精度激光扫描显微镜-NESSIE的输入信号为单个激光光束,输出信号为样品探测点收集的单个反向传播光束,这样的光路设计确保了反传播信号在扫描图像时不会相对于输入光束漂移,因而非常适用于激光的实验中的成像显微镜系统。图3. 使用NESSIE在室温下测量的GaAs量子阱的图像。a) 用相机测量的白光图像。b) 用调谐到GaAs带隙的80MHz激光器(5mW激光输出)进行激光扫描线性反射率测量。c) 同时测量的激光扫描四波混频图像揭示了影响GaAs层的亚表面缺陷 BIGFOOT+NESSIE应用案例:1. 高精度激光扫描显微镜用于材料表征美国密歇根大学课题组通过使用基于非线性四波混频(FWM)技术的多维相干光谱MDCS测量先进材料的非线性响应,利用激子退相和激子寿命来评估先进材料的质量。课题组使用通过化学气相沉积生长的WSe2单分子层作为一个典型的例子来证明这些功能。研究表明,提取材料参数,如FWM强度、去相时间、激发态寿命和暗/局部态分布,比目前普遍的技术,包括白光显微镜和线性微反射光谱学,可以更准确地评估样品的质量。在室温下实时使用超快非线性成像具有对先进材料和其他材料的快速原位样品表征的潜力。图4. (a)通过拟合时域单指数衰减得到的样本的去相时间图,在图(a)中用三角形标记的选定样本点处的FWM振幅去相曲线【参考】Eric Martin, et al Rapid multiplex ultrafast nonlinear microscopy for material characterization. Optics Express 30, 45008 (2022). 2.二维材料中激子相互作用和耦合的成像研究过渡金属二卤代化合物(TMDs)是量子信息科学和相关器件领域非常有潜力的材料。在TMD单分子层中,去相时间和非均匀性是任何量子信息应用的关键参数。在TMD异质结构中,耦合强度和层间激子寿命也是值得关注的参数。通常,TMD材料研究中的许多演示只能在样本上的特定点实现,这对应用的可拓展性提出了挑战。美国密歇根大学课题组使用了多维相干成像光谱(Multi-dimensional coherent spectroscopy, 简称MDCS),阐明了MoSe2单分子层的基础物理性质——包括去相、不均匀性和应变,并确定了量子信息的应用前景。此外,课题组将同样的技术应用于MoSe2/WSe2异质结构研究。尽管存在显著的应变和电介质环境变化,但相干和非相干耦合和层间激子寿命在整个样品中大多是稳健的。图5. (a)hBN封装的MoSe2/WSe2异质结构的白光图像。(b)MoSe2/WSe2异质结构在图(a)中的标记的三个不同样本点处的低功率低温MDCS光谱。(c)图(b)中所示的四个峰值的FWM(Four-Wave Mixing)四波混频积分图。(d)MoSe2/WSe2异质结构上的MoSe2共振能量图。(e)MoSe2/WSe2异质结构的WSe2共振能量图。(f)所有采样点的MoSe2共振能量与WSe2共振能量【参考】Eric Martin, et al Imaging dynamic exciton interactions and coupling in transition metal dichalcogenides, J. Chem. Phys. 156, 214704 (2022) 3. 掺杂MoSe2单层中吸引和排斥极化子的量子动力学研究当可移动的杂质被引入并耦合到费米海时,就形成了被称为费米极化子的新准粒子。费米极化子问题有两个有趣但截然不同的机制: (i)吸引极化子(AP)分支与配对现象有关,跨越从BCS超流到分子的玻色-爱因斯坦凝聚;(ii)排斥分支(RP),这是斯通纳流动铁磁性的物理基础。二维系统中的费米极化子的研究中,许多关于其性质的问题和争论仍然存在。黄迪教授课题组使用了Monstr Sense公司的全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT研究了掺杂的MoSe2单分子层。课题组发现观测到的AP-RP能量分裂和吸引极化子的量子动力学与极化子理论的预测一致。随着掺杂密度的增加,吸引极化子的量子退相保持不变,表明准粒子稳定,而排斥极化子的退相率几乎呈二次增长。费米极化子的动力学对于理解导致其形成的成对和磁不稳定性至关重要。图6. 单层MoSe2在不同栅极电压下的单量子重相位振幅谱【参考】Di HUANG, et al Quantum Dynamics of Attractive and Repulsive Polarons in a Doped MoSe2 Monolayer, PHYSICAL REVIEW X 13, 011029 (2023)
  • 上海微系统所等在新型碳基二维半导体材料基本物性研究中获进展
    以石墨烯为代表的碳基二维材料自发现以来受到了广泛关注。然而,石墨烯的零带隙半导体性质严重限制了其在微电子器件领域的应用。针对该情况,中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究人员等自2013年开展新型碳基二维半导体材料的制备研究,2014年1月成功制备了由碳和氮原子构成的类石墨烯蜂窝状无孔有序结构半导体C3N单层材料(图1),并发现该材料在电子注入后产生的铁磁长程序。C3N的成功合成弥补了石墨烯无带隙的缺憾,为碳基纳米材料在微电子器件的应用提供了新的选择,并引起广泛关注。然而,相比于目前研究已经比较成熟的石墨烯,C3N的研究起步较晚,该材料的基本物性研究仍有大量空白有待填补。   研究人员于2016年初步实现AA' 及AB' 堆垛双层C3N的制备(图2)。在此基础上,他们与华东师范大学研究员袁清红团队通过近5年努力,借助实验技术与理论研究,在双层C3N的带隙性质、输运性质等研究领域取得突破,进一步证明双层C3N在纳米电子学等领域的重要应用潜力。   该工作证明了通过控制堆垛方式实现双层C3N从半导体到金属性转变的可行性。与本征带隙为1.23 eV的单层C3N相比,双层C3N的带隙大致可以分为三种:接近金属性的AA和AA' 堆垛、带隙比单层减少将近30%的AB和AB' 堆垛、与单层带隙相近的双层摩尔堆垛。上述带隙变化可归因于顶层与底层C3N间pz轨道耦合下费米能级附近能带的劈裂。在双层之间相互作用势接近的前提下,价带顶和导带底波函数重叠的数目决定了能带劈裂程度,进而影响带隙。其中AA、AA' 、AB 、AB' 等双层C3N中,两层波函数重叠的数目存在两倍关系,带隙劈裂值为近似两倍关系。而对于双层摩尔旋转条纹结构,上下层原子基本错开,pz轨道的重叠有限,因此其带隙与单层C3N接近。   更重要的是,研究还发现通过施加外部电场可实现AB' 堆垛双层C3N带隙的调制。实验结果表明,在1.4 V nm-1的外加电场下,AB' 堆垛的双层C3N的带隙下降约0.6 eV,可实现从半导体到金属性的转变(图3)。   上述工作是C3N材料实验与理论研究的重要突破,为进一步构建新型全碳微电子器件提供了支撑。相关研究成果以Stacking-Induced Bandgap Engineering of 2D-Bilayer C3N为题在线发表在Nature Electronics上。相关工作得到国家自然科学基金、上海微系统所新微之星项目等的支持。    论文链接
  • 物理所在光激发二维材料中的非平衡态电声耦合研究方面取得进展
    随着超快技术的发展,超快激光脉冲激发条件下的凝聚态物质的响应,即非平衡态涌现出来的新物理现象,引起了人们的广泛注意。超快物质调控逐渐成为量子调控的新兴研究方向。通过非平衡态的电声耦合激发相干声子调控材料中的铁电、磁性、超导等性质以及探索新型超快信息处理方式等研究方向体现出巨大的潜力。然而,目前非平衡态下的电子-声子耦合的微观物理图像依然不清楚。过去人们对于光激发条件下材料中电子和声子的演化的理解一般是基于双温模型或者相应的推广模型。双温模型假设非平衡态下电子和声子体系内部形成热平衡,这样就可以用一个有效温度来描述两者的演化以及它们互相之间的耦合。推广的多温模型和更一般的玻尔兹曼方程可以从第一性原理出发计算光激发下电子和声子的演化,为理解光激发下非平衡态物理现象奠定了基础。然而,这些模型都是基于微扰论得到的基态情况下电声耦合矩阵元,没有考虑电声耦合矩阵元在光激条件下的变化。如果想充分理解非平衡态下电声耦合的具体物理图像和它在非平衡态物理现象中所扮演的重要作用,必须定量探究光激发条件下体系中电声耦合矩阵元的变化以及相应的电子态和声子态的演化。近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心表面物理国家重点实验室研究人员,利用基于含时密度泛函理论的分子动力学方法,结合冻结声子法定量地探究了光激发条件下典型二维材料二硫化钼中相干声子的产生和电声耦合强度的变化(图1)。研究发现,光激发二硫化钼中的声子以声子为主,并且光激发下模式的电声耦合矩阵元会增大(图2)。同时,声子模式在光激发下出现了类似于电子掺杂时出现的声子软化现象,这说明光激发会影响体系中的介电屏蔽(图3)。通过进一步分析,他们发现电声耦合的增强是由于光激发诱导电子-空穴对导致体系中的电子对声子微扰的屏蔽减弱。除此之外,该研究定量化描述了光激发下体系中光激发载流子到晶格的能量弛豫速率随时间的演化,建立了光激发条件下固体中非平衡态电声耦合的清晰物理图像(图4)。相关成果以Calibrating Out-of-Equilibrium Electron–Phonon Couplings in Photoexcited MoS2为题发表在Nano Letters上。相关研究工作得到科学技术部重点研发计划、国家自然科学基金委、中科院战略性先导科技专项等的资助。论文链接 图1 光激发产生的电子-空穴对减弱了电子对声子微扰运动的屏蔽,从而导致电声耦合增强。图2 可见光照射下单层二硫化钼中电子和声子的激发及其随时间的演化。图3 光激发下声子模式电声耦合矩阵元的变化。图4 光激发下非平衡态电声耦合主导的能量弛豫过程。
  • 物理所在光激发二维材料中的非平衡态电声耦合研究方面取得进展
    随着超快技术的发展,超快激光脉冲激发条件下的凝聚态物质的响应,即非平衡态涌现出来的新物理现象,引起了人们的广泛注意。超快物质调控逐渐成为量子调控的新兴研究方向。通过非平衡态的电声耦合激发相干声子调控材料中的铁电、磁性、超导等性质以及探索新型超快信息处理方式等研究方向体现出巨大的潜力。然而,目前非平衡态下的电子-声子耦合的微观物理图像依然不清楚。   过去人们对于光激发条件下材料中电子和声子的演化的理解一般是基于双温模型或者相应的推广模型。双温模型假设非平衡态下电子和声子体系内部形成热平衡,这样就可以用一个有效温度来描述两者的演化以及它们互相之间的耦合。推广的多温模型和更一般的玻尔兹曼方程可以从第一性原理出发计算光激发下电子和声子的演化,为理解光激发下非平衡态物理现象奠定了基础。然而,这些模型都是基于微扰论得到的基态情况下电声耦合矩阵元,没有考虑电声耦合矩阵元在光激条件下的变化。如果想充分理解非平衡态下电声耦合的具体物理图像和它在非平衡态物理现象中所扮演的重要作用,必须定量探究光激发条件下体系中电声耦合矩阵元的变化以及相应的电子态和声子态的演化。   近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心表面物理国家重点实验室研究人员,利用基于含时密度泛函理论的分子动力学方法,结合冻结声子法定量地探究了光激发条件下典型二维材料二硫化钼中相干声子的产生和电声耦合强度的变化(图1)。研究发现,光激发二硫化钼中的声子以声子为主,并且光激发下模式的电声耦合矩阵元会增大(图2)。同时,声子模式在光激发下出现了类似于电子掺杂时出现的声子软化现象,这说明光激发会影响体系中的介电屏蔽(图3)。通过进一步分析,他们发现电声耦合的增强是由于光激发诱导电子-空穴对导致体系中的电子对声子微扰的屏蔽减弱。除此之外,该研究定量化描述了光激发下体系中光激发载流子到晶格的能量弛豫速率随时间的演化,建立了光激发条件下固体中非平衡态电声耦合的清晰物理图像(图4)。   相关成果以Calibrating Out-of-Equilibrium Electron–Phonon Couplings in Photoexcited MoS2为题发表在Nano Letters上。相关研究工作得到科学技术部重点研发计划、国家自然科学基金委、中科院战略性先导科技专项等的资助。图1 光激发产生的电子-空穴对减弱了电子对声子微扰运动的屏蔽,从而导致电声耦合增强。图2 可见光照射下单层二硫化钼中电子和声子的激发及其随时间的演化。图3 光激发下声子模式电声耦合矩阵元的变化。图4 光激发下非平衡态电声耦合主导的能量弛豫过程。
  • 我国核磁共振二维谱新方法成功用于重大疾病诊断
    以核磁共振为手段的多项研究表明,胆碱(Choline)及其衍生物可以作为癌症诊断的生物标记物,并且已经在乳腺癌及前列腺癌的研究中取得了重要进展。然而在临床诊断中,胆碱及其衍生物含量的测定却非常困难,其原因是在核磁共振1H谱中,这些物质的的谱峰存在严重重叠,难以互相区分,甚至难以将它们与其它代谢物区分开。   之前,中科院武汉物理与数学研究所生物分子核磁共振研究组与美国Case Western Reserve大学的毛希安博士合作,发展了一种核磁共振二维谱的新方法(Journal of Magnetic Resonance, 206(2010), 157-160),在溶液中实现了对胆碱及其多种衍生物的快速区分与测定。该方法利用了胆碱分子中的高丰度14N核,该核处于高度对称的环境中,因而可以避免由于四极矩效应造成的14N核快速驰豫,这使得检测的灵敏度和分辨率都得到显著的升高。   最近,他们将该方法的应用扩展到生物组织的胆碱化合物的检测,成功得到大鼠肝脏中含胆碱化合物的二维核磁共振谱图,在谱图中可以清晰的区分Cho,PCho,GPCho这三类化合物的谱峰。通过与标准样品中谱峰积分的比较,进一步得到了这三类化合物的含量。   利用此方法可在正常及病变生物组织中进行胆碱及其衍生物的定量分析,具有重要的应用前景。该工作已发表在《美国化学会志》上(Journal of the American Chemical Society, 132(2010),17349–17351)。
  • 岛津应用:贻贝中脂质成分的全二维分析方案
    在代谢组学中将对整体脂质进行系统分析称为脂质组学。脂质是生物的能量之源,是生物膜的主要构成成分,也担负着参与生物体内信号传导的重要作用。但是,构成脂肪酸的种类和不饱和度的组合多种多样,因此,在同时检测中很难进行全面的分析。对生物样品进行整体脂质提取后,通常先根据脂质的种类采用正相或HILIC(亲水相互作用色谱)进行分离,再对各部分脂质进行LC/MS分析。该方法的缺点是耗时较长。 全二维液相色谱仪可组合一维和二维不同的分离模式,并根据其分离特性,在各维的单独分析中对难以分离的组分进行高度分离。本文向您介绍使用可有效对多脂质组分进行全分离的岛津Nexera-e系统对贻贝中的脂质进行分离的分析示例。在一维系统使用HILIC色谱柱进行半微量分离,在二维系统进行超快速反相分离,并联用了岛津离子阱飞行时间质谱仪(LCMS-IT-TOF)作为检测器。Nexera-e和LCMS-IT-TOF联用可以得到受外部环境影响而变化的整体脂质的属性信息,从而可以对海洋生物的生物标记物及其脂质组分的变化进行更深层次的分析。 了解详情,敬请点击《Nexera-e 和LCMS-IT-TOF 联用对贻贝中脂质成分进行全二维分析》 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。岛津微信平台
  • 上海天美公布官方公众平台微信二维码
    上海天美官方公众平台微信已完成认证,欢迎各位专家、同行、同事积极订阅!~ 扫描以下 上海天美 二维码,速度关注。 首先准备工具 1、智能手机一部(这个是必须的) 2、手机上装微信(这个也是必须的) 具体操作步骤 1、首先的注册微信客服端 2、扫描二维码:操作方法:打开微信 朋友们 添加朋友扫描二维码 加为好友 关注成功 关于上海天美科学仪器有限公司 上海天美是由创建于1994年的上海天美科学仪器有限公司和2006年成立的上海天美生化仪器设备工程有限公司组成,它们都是天美(控股)有限公司的独资子公司。上海天美在上海、北京、广州、成都、沈阳、西安等地设立分公司。上海天美主要产品包括气相、液相、离子色谱仪、紫外/可见、原子吸收分光光度计、荧光光谱、电化学、酶标/洗板、超微量核酸蛋白测定仪、离心机、生命科学系列以及试剂、耗材和软件等,提供完整的实验室综合解决方案,为各行各业的客户服务。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.techcomp.com.cn 上海天美市场部 2013年06月24日
  • 稳定高效的纳升二维分离技术-在线双反相色谱
    贾伟 沃特世科技(上海)有限公司实验中心 对于微量而且复杂的样品,如蛋白质组学样品、蛋白药物中的残留宿主细胞蛋白(HCP)等,不但需要高灵敏的纳升级液相,而且需要更为充分的分离。在线二维纳升分离技术(on-line 2D NanoLC)应运而生,并已成为微量复杂样品液质分析所必不可少的分离手段。 传统的纳升在线二维技术,一般采用强阳离子交换(SCX)作为第一维,反相色谱(RP)作为第二维的分离手段。这种方法是根据样品在盐溶液中的离子特性与疏水性,这两种属性间的正交关系实现的。但是SCX-RP技术在纳升级分离中却困难重重。困难主要来自SCX分离维度。在SCX分离中需要使用浓度较高的盐溶液作为流动相,但含盐流动相易发生盐析或导致样品在管路内沉淀,而纳升液相的管路内径又非常小(25-100微米)。因此,在实际运用SCX-RP分离时,经常出现管路阻塞而导致实验失败。 为此,除提供传统的SCX-RP分离技术外,沃特世创造性地开发了双反相二维分离方法。(RP-RP)。这种RP-RP技术不必使用高浓度盐溶液作为流动相,避免了离子交换分离易造成的管路阻塞问题,从而大大提高了纳升二维液相的系统稳定性和实用性。更令人兴奋的是,经过哈佛医学院的Jarrod A. Marto全面的实验对比发现,较SCX-RP方法, 运用RP-RP分离技术得到的液质分析结果更好(图1)[1] RP-RP双反相二维方法可以帮助科学家得到更多的蛋白质分析结果.这是因为:1、SCX方法使用的盐缓冲液易产生离子噪音背景,从而影响质谱数据质量;2、SCX分离效果取决于多肽所携带的电荷数,而多肽携带电荷数量类别有限,因此第一维SCX分离度较差,造成液质数据信息质量不高。图一R P-R P双反相分离技术在第一、第二维都使用了反相色谱,那么它是如何实现二维分离所必须的分离性质的正交呢?原来,经过研究发现,在不同pH值环境下,多肽的反相保留行为是不一样的(图2)[2]。根据这个性质,沃特世的科学家开发出了独有的RP-RP纳升在线二维系统——nanoACQUITY UPLC® System with 2D-LC。这个系统的分离柱,使用了UPLC一贯的亚二微米颗粒填料,因此具有了UPLC的超高分离度等优点。此外,它还不需要分流就可以实现精准的纳升流速,可为实验室节省巨大的高纯度流动相购买费用及废液处理费用,而且更加环保。nanoACQUITY UPLC System with 2D-LC双反相二维系统优点总结如下:■ 较SCX-RP技术,使用RP-RP系统可得到更多的蛋白鉴定结果。■ RP-RP系统较SCX-RP系统更稳定、耐用。■ 与nano HPLC相比,nanoACQUITY UPLC具有UPLC超群的分离效果。■ 不分流实现精准的纳图二nanoACQUITY UPLC System with 2D-LC双反相在线二维系统结构及分析流程如图3,其中包括三根色谱柱:高pH反相柱、捕获柱、低pH反相柱。在此系统中,第一维色谱柱为高pH色谱柱。样品进入第一维色谱柱后,第一维梯度泵可按使用者要求,自动地阶梯式提高有机相比例,以将样品中不同疏水性肽段分批洗脱下来。从高pH反相柱上洗脱下的多肽会被富集柱捕获。每批次被富集的多肽,将在第二维泵的线性梯度模式下进入低pH反相分析柱,在这里经过充分分离后,样品将到达离子源,进入质谱分析器。 其中左下图为结构示意图。步骤①:样品被自动进样器采集后,在第一维梯度泵的推动下进入高pH色谱柱。步骤②:样品在第一维泵阶梯式梯度作用下,将一部分多肽冲出,后被捕获柱富集。其中第二维梯度泵通过施加9倍于第一维泵的水相流动相,将溶剂稀释为适合捕获柱富集的体系。步骤③:在六通阀切换后,第二维泵通过线性梯度,将多肽样品进行充分分离并送至质谱分析。在执行完步骤①后,步骤②与步骤③交替进行直到完成所需分析。双反相在线二维系统nanoACQUIT Y UP LC System with2D-LC已经在多肽的液质分析方面被广泛应用,帮助研究人员取得了众多极具价值的研究成果。图3. nanoACQUITY UPLC System with 2D-LC系统结构及分析流程图。参考文献(1) Zhou F, Cardoza JD, Ficarro SB, Adelmant GO, Lazaro JB, Marto JA. Online Nanoflow RP-RP-MS Reveals Dynamics of Multicomponent Ku Complex in Response to DNA Damage. J Proteome Res. 2010, 9, 6242-6255.(2) Gilar M, Olivova P, Daly AE, Gebler JC. Two-dimensionalseparation of peptides using RP-RP-HPLC system with different pH in first and second separation dimensions. J. Sep. Sci. 2005, 28, 1694–1703. 关于沃特世公司 (www.waters.com)50多年来,沃特世公司(NYSE:WAT)通过提供实用和可持续的创新,使医疗服务、环境管理、食品安全和全球水质监测领域有了显著进步,从而为实验室相关机构创造了业务优势。作为一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术的开创者,沃特世技术的重大突破和实验室解决方案为客户的成功创造了持久的平台。2011年沃特世公司拥有18.5亿美元的收入,它将继续带领全世界的客户探索科学并取得卓越成就。 # # #联系方式:叶晓晨沃特世科技(上海)有限公司 市场服务部xiao_chen_ye@waters.com周瑞琳(GraceChow)泰信策略(PMC)020-8356928813602845427grace.chow@pmc.com.cn
  • 柏恒科技新品上市 双槽二维梯度PCR仪抢先围观
    产品上新介绍RePure-D系列产品是柏恒科技潜心打造的智能二维梯度基因扩增仪,在此之前我们已发布有RePure-A/B/C系列PCR仪,在原有产品的基础上我们做了更新升级,此前RePure-A/B/C系列产品一经上市就深受广大用户的青睐,全新推出的RePure-D系列采用独特的复合式双槽二维梯度模块,两个模块可独立运行,满足多种实验需求。 柏恒科技新上市的RePure-D系列PCR仪共有三个型号,分别为RePure-D(B)、RePure-D及RePure-D(P),以RePure-D(P)型号PCR仪为例,我们的仪器部分产品参数如下:产品型号RePure-D(P)样本容量64×0.2ml (A 槽) + 32×0.2ml (B 槽)试管0.2ml单管,8联管温度范围0-105℃最大变温速率8℃/s温度均匀性≤±0.2℃≤±0.2℃温度准确性≤±0.1℃≤±0.1℃变温速率可调0.1-8℃梯度温度范围30-105℃梯度类型二维梯度常规梯度(A槽)(B槽)梯度设置范围横向:1-30℃1-30℃纵向:1-30℃热盖温度范围30-115℃ RePure-D 系列PCR仪产品主要特点如下:1.复合双槽二维梯度模块,一机多用RePure-D系列PCR仪具有独特的复合式双槽二维梯度模块,A模块带二维梯度功能,B模块为常规梯度,两个模块可独立运行,复合式模块设置,一机多用,满足不同的实验摸索需求。2.快速升降温,最大变温速率达到8℃/s仪器采用进口温度循环器专用长寿命Peltier模块,最大变温速率8℃/S,快速的升降温可以提升反应速率,进行一次PCR实验所需时间明显缩短,使得实验更快捷。3.仪器操作便捷,功能强大RePure-D系列PCR仪采用安卓操作系统,匹配10.1英寸电容式触摸屏,图形化菜单式导航界面,操作简洁流畅;具备一键快速孵育功能,满足变性、酶切/酶连、ELISA等实验需要。 当然,我们的RePure-D系列PCR仪不只以上优势,还有其它更多特色,如配置自适应压杆式热盖,能适应不同高度试管以及自动断电保护功能等。想了解更多吗,可以访问我们的网站或者联系技术支持人员,我们提供详尽的产品介绍,更多PCR仪等产品可以访问柏恒科技官网了解。
  • 全市首家!邵阳学院附属第一医院推广使用二维码管理医疗仪器
    2月15日,邵阳学院附属第一医院重症医学科护士唐美洁来到监护2床病人袁英(化名)床前,对着呼吸机上的仪器二维码进行扫码登录,这个仪器的相关信息都能呈现出来。该院通过二维码一键信息管理在重症医学科仪器管理中的应用,在全市率先实现了一键扫码使用仪器登记、一键扫码报修仪器故障、一键扫码导出仪器使用记录、一键扫码仪器使用线上培训,进一步优化了护理服务。该院重症医学科护士长赵洁介绍,重症医学科集中了医院除颤仪、呼吸机、血液净化机、亚低温治疗仪、心电监护仪、振动排痰仪、高流量湿化氧疗仪等先进的监测和治疗仪器,各种仪器使用频率高,需记录使用时间及消毒、维护时间。医院传统方法是使用仪器登记本登记各类使用信息,存在不易消毒、信息遗漏、信息量有限、不易培训等诸多弊端。在医疗水平稳步提高的同时,如何科学管理科室的仪器成为迫在眉睫的事情。2021年医院设备科引进驼峰物资管理系统,在全院所有仪器显眼处张贴了防水二维码,实现设备扫码报修。同年3月,重症医学科和设备科通力合作,拓展二维码应用范围,内容包括增加登记仪器的使用时间、使用时长、消毒维护时间及线上培训。与此同时,医院成立仪器质控小组,质控员制作仪器使用的标准化课件,标准课件包括操作流程、维护保养、报警处理等。课件内容生动形象,利于理解记忆,上传于驼峰系统相应仪器的二维码中,扫码即可获取学习资料,成为“便携式纸面数据库”,护士可随时随地学习,方便快捷。“科室里所有仪器都有专属二维码,不仅方便我们查看仪器说明,还能告诉我们操作中容易出错的细节呢。”24岁的朱雄明是今年新进入重症医学科的护士,为避免对科内仪器操作不熟练,他利用一切机会巩固学习。朱雄明通过手机扫描仪器二维码,获取仪器资料,加强仪器使用技能,对仪器的使用情况深入了解,大大提高了护理质量和工作效率。“二维码里包含图像、视频等信息,内容丰富、信息获取快。通过扫码,大大减少了护士在仪器登记本查找信息所耗费的时间和精力,为主动学习和快速掌握与使用高精尖的医疗仪器设备提供了技术支持。目前已在全院推广使用,得到了医护人员的一致好评。”谈及使用二维码一键信息管理医疗仪器所带来的便利,赵洁喜悦之情溢于言表。该院护理部在2020年启动以项目为抓手来推进护理质量改善活动,各个科室每年针对1-2个临床工作中存在的难点、痛点进行科学的改进,旨在为患者提供安全、优质、高效、满意的护理服务。截止到2022年末,各临床科室共改善了76个护理质量项目。值得一提的是,该院《二维码一键信息管理在重症医学科仪器管理中的应用》案例,还荣获了2022年度湖南省优质护理服务十佳管理案例。面向未来,医院将进一步巩固优质护理服务工作成效,推进优质护理工作持续、深入开展,更好地为人民群众提供优质高效医疗卫生服务。
  • 仪器表征,科学家评述超薄手性二维材料的最新进展!
    【科学背景】二维材料具有超薄形态和极高长宽比,与块体材料相比,它们的性质发生了显著变化,因而在光电子学、自旋电子学、二氧化碳转化、能源存储和气体分离等领域展现出巨大的应用潜力。然而,尽管二维材料在许多方面表现出色,直到最近,全局手性这一特性在二维材料中仍然缺失。手性是一种广泛存在于自然界中的现象,尤其是在分子水平上。手性材料因其在对映选择性识别和催化中的应用,长期以来受到研究者的关注。然而,全局手性,即发生在分子水平以上的手性构象和排列,在二维材料中的实现一直是一个难题。特别是手性二维材料的设计、合成与表征面临着诸多挑战,包括超薄纳米片的分离、稳定性问题以及在二维平面中有效传递和放大手性信号的难度。有鉴于此,上海交通大学化学化工学院董金桥刘燕以及崔勇合作发表了二维材料的最新评述论文。他们发现,研究者们近年来开展了大量的研究,并在手性二维材料的设计与合成方面取得了显著进展。通过化学合成和精确设计,几种不同类型的超薄手性二维晶体得以实现。这些新型手性二维材料在实验上展示了分子尺度的局部手性如何在超薄单晶二维结构中显著传递和放大,从而形成独特的全局手性。【科学亮点】1. 本研究发现超薄手性二维晶体材料表现出独特的物理性质和潜在应用,填补了二维材料中长期缺失的全局手性这一重要特性。2. 论文指出,科学家成功地传递并放大了分子尺度的局部手性,从而在超薄单晶二维结构中实现了显著的全局手性。【科学图文】图1:手性二维2D 金属有机骨架材料metal–organic frameworks,MOFs的局部结构表征。图2:通过共价或非共价组装的手性二维2D纳米片合成和结构表征。图3:手性二维2D 有机-无机混合钙钛矿hybrid organic–inorganic perovskites,HOIP的晶体结构。图 4: 手性二维2D蛋白质的合成和HR-TEM表征。【科学启迪】本文揭示了二维材料领域中的全局手性这一未被充分探索的潜力。尽管二维材料因其超薄形态和极高的长宽比展现出众多独特性能,但全球手性特性长期以来在这些材料中却鲜有踪迹。近期的研究突破通过实现多种超薄手性二维晶体,揭示了全局手性在二维材料中的重要性和应用潜力。文章强调了如何通过精确设计和合成策略,将分子尺度的局部手性有效地传递并放大至整个超薄单晶二维结构中,从而形成显著的全局手性。这种全局手性不仅提升了材料的功能复杂性,还为开发新型手性材料和应用提供了全新的视角。本文的讨论引导我们认识到,在二维材料中探索和应用全局手性,能够拓展现有材料的功能范围,并激发在化学、物理和材料科学等领域中的新兴应用机会。参考文献:Dong, J., Liu, Y. & Cui, Y. Emerging chiral two-dimensional materials. Nat. Chem. (2024). https://doi.org/10.1038/s41557-024-01595-w
  • 科学岛团队构筑新型二维磁性同质偏置器件
    近期,中科院合肥研究院强磁场中心盛志高研究员课题组与中国科学技术大学张振宇教授等人合作,成功研发了一种新型二维同质偏置器件。与三维同类器件相比,该二维偏置器件具有无老化、可延长、可恢复等特点,不仅为低维磁性器件设计和交换偏置效应机理的研究提供了新思路,且有望成为二维电子技术与装备中的核心磁性元器件。相关研究成果发表在国际期刊先进材料(Advanced Materials)上,并申请了发明专利。   二维范德瓦尔斯磁性材料,因其层状结构、无悬键表面、强磁各向异性等特性,为基础磁性研究和低维磁性器件开发提供了极佳的平台。但弱的层间耦合作用,极大限制了二维磁性材料的功能器件应用。因此,如何有效通过界面工程,实现强的磁交换作用(如交换偏置效应,ExB),已成为构建二维磁性器件的关键科学问题之一。   针对这一问题,盛志高课题组经过大量材料筛选与技术探索,最终发现通过单轴压力技术,可以将具有铁磁基态的二维铁锗碲(Fe3GeTe2)材料诱导成为具有铁磁-反铁磁共存的材料同质、磁性异质结构,且发现该结构具有实用级的交换偏置效应。这一压力诱导相变被磁光测试、高分辨透射电子显微镜测试、及第一性原理计算证实。由于该材料同质、磁性异质结构的铁磁-反铁磁耦合发生在同质结内部,其原子级平滑的磁界面使其交换偏置效应展现出无老化(non-aging)、可延长(extendable),可恢复(rechargeable)等三维器件中不存在的优良特性。这一结果为设计和开发高性能二维磁性器件开辟了一条新的途径,其优异的交换偏置特性为二维磁性器件的有效应用提供了机遇。   强磁场中心盛志高研究员和中国科学技术大学张振宇教授为本文的共同通讯作者。山西师范大学许小红团队,中科院合肥研究院固体所罗轩、强磁场中心孙玉平团队共同参与此项课题研究。该项研究获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金、安徽省实验室方向基金、中科院合肥研究院院长基金、以及国家重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”(SHMFF)的支持。图1:(a)单轴加压处理后诱导FGT磁转变的示意图;(b)加压后FGT的磁光现象;(c)FGT无老化、可延长、可恢复的交换偏置效应示意图
  • 仪器情报,科学家成功实现二维异质结横向限制的重大进展!
    【科学背景】二维(2D)半导体因其固有的面外二维限制性而成为光电子应用和量子信息处理的研究热点,然而,它们缺乏横向限制,限制了其在量子应用中的潜力。二维晶体中激子波函数的横向限制不足,阻碍了这些材料在开发高效量子光学器件中的应用。尽管已经有大量关于二维晶体中点缺陷和局部应变单光子发射的报道,但确定性定位单个缺陷和实现均匀的发射波长仍然是该领域的重大挑战。此外,通过物理塑造成量子点的方法来实现单个激子的限制,虽然展示了显著的蓝移特性,但其暴露的一维边缘导致了氧化和其他化学反应,影响了辐射复合率并导致电子态分布广泛。有鉴于此,美国宾夕法尼亚大学电气与系统工程系Deep Jariwala教授的研究团队提出了通过成分控制的面内二维量子异质结构来实现激子的横向限制。作者使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法,成功生长了嵌入在WSe2基质中的MoSe2量子点,通过顺序外延生长工艺,实现了超洁净的界面。通过控制反应时间,作者能够将MoSe2量子点的尺寸控制在15-60纳米范围内,展示了尺寸依赖的激子限制特性。作者的光谱测量表明,这些量子点在低温下展示了显著的蓝移发射,与连续的MoSe2单层相比,蓝移在12-40毫电子伏之间。此外,作者的结构在低至1.6K的温度下展示了单光子发射,单光子纯度为g2(0)&thinsp =&thinsp ~&thinsp 0.4。【科学亮点】(1)实验首次通过成分控制的面内二维量子异质结构实现了MoSe2量子点在WSe2基质中的激子横向限制,得到了显著蓝移的量子限制发射。(2)实验通过顺序外延生长工艺,在WSe2单层薄膜内嵌入宽约15-60纳米的MoSe2量子点,得到了尺寸依赖的激子限制效应。光谱测量显示,与纯二维单层MoSe2相比,MoSe2单层量子点在低温下激子蓝移(12-40毫电子伏)。(3)此外,通过静电栅极调控,实现了量子点嵌入WSe2矩阵中的发射波长和强度的主动调节。低温条件下,最小量子点表现出约0.6纳米的光谱线宽和单光子纯度(g2(0)&thinsp ~&thinsp 0.4)。【科学图文】图1:面内MoSe2量子点@WSe2的顺序外延生长。图2:嵌入WSe2矩阵中的MoSe2量子点的纳米尺度光学和电学成像。图3:嵌入WSe2矩阵中的MoSe2量子点的激子限制。图4:量子异质结构中的低温光致发光测量和单光子发射。【科学结论】本文展示了通过成分控制的面内二维量子异质结构,实现激子横向限制的突破性进展。这项研究揭示了嵌入WSe2矩阵中的MoSe2量子点具有明显蓝移的量子限制发射,相对于纯二维单层MoSe2的主要中性激子,表现出显著的光学特性变化。通过调节量子点的尺寸和静电栅极,能够被动或主动调节发射的波长和强度,这为二维量子点的应用提供了新的控制手段。本文的科学在于:1) 通过精确控制量子点的尺寸和嵌入基体材料,实现了二维材料中激子横向限制的调节;2) 这为未来高保真量子光源的发展奠定了基础,特别是在光学和电子性能的调节方面提供了新的思路;3) 为进一步研究和开发可调谐的量子光源铺平了道路,提出了未来工作应集中在空间位置、密度和成分的精确控制。这些发现不仅丰富了二维材料的物理理解,也为高效量子光子器件的设计提供了重要的科学依据。原文详情:Kim, G., Huet, B., Stevens, C.E. et al. Confinement of excited states in two-dimensional, in-plane, quantum heterostructures. Nat Commun 15, 6361 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-50653-x
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