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光波导模式仪

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光波导模式仪相关的资讯

  • 《科学》发文!安徽大学发现新的光波导材料
    光波导是实现光电集成和光子集成的关键。近日,安徽大学先进材料原子工程研究中心朱满洲教授、陈爽副教授科研团队发现金属纳米团簇中的光波导行为。这是在金属纳米团簇材料中发现的重要光传播新现象,填补了纳米团簇光子性质研究的空白,丰富了有源光波导和偏振发光材料的研究,是材料科学前沿的重要研究成果。相关成果日前发表于《科学》。据悉,该论文是安徽大学首次以第一完成单位在《科学》正刊上发表的科研论文。 图为金属纳米团簇光波导 安徽大学供图研究团队发现,配体保护的两种金属团簇材料具有优异的光波导性能,光损耗系数低于大多数无机、有机和杂化材料,研制的两种金属团簇的晶体排列和分子取向导致了其极高的极化比,为有源波导和极化材料家族提供了新成员。这在未来信息储存、集成光学等领域具有潜在应用前景。光波导具有抗干扰能力强、保真度高等特点,其广泛应用于光电调制器、光子耦合器、光子电路等领域。在有源光波导系统中可以利用分子偶极矩取向影响光子传输方向形成偏振光波导。目前,多种光子纳米结构被开发用作光波导材料,但它们仍然存在着光学损耗高和制造工艺复杂等问题。而配体保护的金属纳米团簇具有原子精确的结构、良好的光学性质和较大的斯托克斯位移,这些特点使其非常适合用于光电器件,并且团簇的光学性质可以通过金属掺杂、配体调控、价态调整等手段进行调控。因此,金属纳米团簇非常适合用作光波导材料并探索其结构与性质之间的联系。此次研究中,研究人员设计并合成具有橙色和红色发光的Pt1Ag18和AuxAg19-x纳米团簇,两种纳米团簇的晶体都表现出优异的光波导性能,它们的光损耗系数低于大多数有机、无机以及杂化材料。并且,这种光波导性质在金属纳米团簇中具有一定的普适性,研究团队在AuCu14、Au4Cu6、Pt1Ag37等纳米团簇中都发现了这种现象。由于纳米团簇间的多种弱相互作用,纳米团簇晶体表现出一定程度的柔韧性,弯曲和分支状态的晶体仍然具有明显的光波导行为。由于Pt1Ag18和AuxAg19-x纳米团簇的晶体结构和堆积方式的差异,它们在光波导过程中表现出了不同的偏振发光。Pt1Ag18和AuxAg19-x表现出聚集诱导发射增强的性质,这使得它们的晶体能表现出更强的光致发光。光波导材料是光学器件和光学系统中的关键组成部分,在光通信、光学传感和光学计算等领域发挥着重要的作用。研究人员介绍,金属纳米团簇光波导行为的发现为开发配体保护的金属纳米团簇作为活性光波导材料提供了理论基础和应用前景,为构建基于团簇的小型化集成纳米光子器件提供了支持。
  • Nanoscribe微纳加工技术应用于3D中空光波导微观结构研究
    光波导是集成光子电路的关键元素,影响了光子学的许多领域,包括电信,医学,环境科学等。对于小型几何尺寸结构而言,低折射率介质内部的高效波导对于各种需要光与物质间的强相互作用的应用都至关重最近,一个国际研究团队提出了一种全新的限制并引导厘米范围内无衍射光的芯片光笼概念。通过使用Nanoscribe的3D打印系统,科学家们实现了直接在硅基光子芯片上制作中空3D光波导的微观结构,即集成于芯片的用细条排列并围绕成中空的双环结构(见下图)。这项新颖的光笼研究成果能展现光与物质的强相互作用,并开辟全新的应用,例如基于气体和液体的检测以及生物分析和量子技术等。集成光子设备中光与气体、液体或者生物制剂之间的强相互作用能有效应用于环境监测和生物传感器中,而这依赖于先进的光学传感元件来增强光与物质的相互作用。为此,来自于布莱尼兹光子技术研究所(Leibniz Institute of Photonic Technology), LMU慕尼黑大学 (Ludwig-Maximilians-Universit?t Munich), 伦敦帝国理工学院(Imperial College London)以及德国耶拿大学奥托肖特材料研究所(Otto Schott Institute of Materials Research of theFriedrich Schiller University of Jena)的科学家们开创了一种新的3D光笼波导概念。该实验是通过波导借助微观细条捕获光,并借助光子带隙效应将其引导到数毫米距离上。光笼的开放式设计有利于光与物质(例如液体或气体分子)之间的强相互作用。SEM图片来源:Bumjoon Jang, Leibniz Institute of Photonic Technology微纳加工技术应用于3D光波导研究科学家们将细条排列成内外两个六边形结构,其中的中空芯用来引导光束。细条直径仅3.6 μm且细条之间的间距为7 μm,长度为5毫米,纵横比超过1000。该复杂的双环体系光笼微观结构需要直接能打印在硅芯片上。这个十分具有挑战性的制作通过使用德国Nanoscribe公司的3D打印系统成功得以实现。这个3D微观结构的设计能够通过细条之间的空间横向进入波导的核心区域。因此,分子可以从侧面进入中空芯并与核心区域的光进行相互作用。独特的侧面通过方式可将气体扩散时间至少缩短了10000倍。性能测试表明,通过3D光笼的波导效率很高,并且研究证明波导长度可达到3cm,纵横比超过8000。集成芯片使得光笼概念在诸如生物分析或量子技术等众多领域都有很好的应用前景。凭借着拥有极其复杂和超高精度的3D打印技术,Nanoscribe公司的3D微纳加工技术推动着光子电路的研究和创新。三维光子晶体,光子互联以及复合透镜系统和自由曲面耦合器的实现都得益于Nanoscribe的3D打印系统。相关文献:Light guidance in photonic band gap guiding dual-ring lightcages implemented by direct laser writing网址:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsphotonics.8b01428HollowCore Light Cage: Trapping Light Behind Bars网址:https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-44-16-4016 更多有关双光子微纳3D打印产品和技术应用咨询,欢迎联系Nanoscribe中国分公司 - 纳糯三维科技(上海)有限公司 德国Nanoscribe 超高精度双光子微纳3D打印系统: Photonic Professional GT2 双光子微纳3D打印系统 Quantum X 双光子灰度光刻微纳打印系统
  • 微立体光刻3D打印125GHz倍频器的波导腔体
    太赫兹波是指频率在0.1THz~10THz内的电磁波,它的波长介于30~3000μm,在频谱中的位置处于微波和可见光之间,长波段部分与毫米波重合,短波段部分与红外线重合,在电磁波频谱中占据非常特殊的位置,具有很多特殊的性质:宽带性、互补性、瞬态性、相干性、低能性、投射性。相对于毫米波而言,太赫兹波的频率更高、波长更短,因此具有更高的分辨率、更强的方向性和更大的信息容量,同时器件可以更小;相对于光波而言,太赫兹波具有更强的穿透性,适合于云雾、硝烟等极端恶劣环境。太赫兹频率源是太赫兹技术发展的关键,其性能指标影响着整个太赫兹系统的性能,所以太赫兹频率源的获得至关重要。通过倍频的方式获得的信号源具有高频稳定性好、设备的主振动频率低、工作频段宽的优点,是目前获取太赫兹频率源广泛采取的方案。基于GaAs肖特基二极管的太赫兹倍频器因其高效率、低能量消耗和室温下可适用性,已广泛用于外差接收器中局部振荡器(LO)的可靠信号源。太赫兹倍频器具有广泛的实际应用,包括大气遥感、医学成像甚至高速通信。目前,用于封装太赫兹倍频器的波导腔体通常采用计算机数控(CNC)加工制造,该工艺成熟,可实现高精确度、高精密度和良好表面光洁度,能满足电子元件与波导腔体间严格的尺寸公差要求。近年来,3D打印凭借其小批量快速加工的能力,逐渐被用于加工被动微波器件。但是,兼具大的打印幅面以及高公差控制的打印设备较少,因此鲜少有3D打印制备超过100GHz频段的器件报道。3D打印的倍频器更是未见报道。图1. 125GHz倍频器的剖面图:(a)波导腔体的布局 (b)MMIC的特写图2. 微纳3D打印的波导腔体(左)和放置MMIC的波导通道(右)近日,英国伯明翰大学的Talal Skaik和Yi Wang等首次采用面投影微立体光刻(PμSL)3D打印工艺制备太赫兹倍频器的波导腔体。研究团队使用摩方精密科技有限公司(BMF)的nanoArch S140系统3D打印了波导腔体,打印材料为耐高温树脂(HTL),如图2所示,外形尺寸为30.4 mm×25.5 mm×19.1 mm,打印层厚为20μm以及光学精度为10μm。打印后在异丙醇中清洗,并进行30分钟的紫外线固化,最后在60°C下进行30分钟的热固化。制备的波导腔体通过光学系统检测并未发现缺陷,与MMIC(单片微波集成电路)配合的波导通道测量值为609μm,优于设计的630μm;同时超高光学精度打印保证了严格的尺寸公差,确保波导腔体的两部分能精确配合,避免MMIC电路的损坏。图3. 电镀后波导腔体的表面光洁度图4. 装配后的太赫兹倍频器为促进信号的传递以及减小外界干扰,在波导腔体表面镀上4μm厚的铜和0.1μm厚的金,平均表面光洁度约为1.4μm,如图3和图4所示,电磁仿真结果表明该粗糙度对变频损耗的影响可以忽略不计。图5. 3D打印与传统CNC加工的太赫兹倍频器的性能参数对比实验测试发现,3D打印制备的太赫兹倍频器与传统CNC制备的倍频器性能非常接近,相关性能参数如图5所示。3D打印的太赫兹倍频器在输出频率为126GHz下达到33mW的最大输出功率,在80mW~110mW的输入功率下转换效率约为32%,与传统CNC加工的倍频器具有相近的最大输出功率和转换功率。此研究成果以题为“125 GHz Frequency Doubler using a Waveguide Cavity Produced by Stereolithography”发表在会议期刊《IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology 》上。
  • 我国高频势阱原子波导研究获重大进展
    我国高频势阱原子波导研究获重大进展 对实现原子芯片高频势阱、微型原子激射器的连续运行和物质波干涉研究具有重要意义 记者近日从中国科学院上海光机所获悉,该所量子光学重点实验室王育竹院士领衔的“973”冷原子系综量子信息存储技术——高频势阱研究小组在国际上首次实现了中性原子的高频势阱囚禁和导引。该研究的重要进展将对实现原子芯片高频势阱、微型原子激射器的连续运行和物质波干涉研究具有重要意义。 早在2001年,为研究原子云在强场中的动力学行为,王育竹即提出了利用高频势阱导引和囚禁超冷原子的学术思想。研究组在理论上曾获得过理想的结果,但由于实验难度很大,当时未能实现实验验证。经过研究小组多年来的艰辛努力,在克服实验中的重重困难后,终于实现了高频势阱导引和囚禁超冷原子气体的实验。 利用高频势阱囚禁比传统囚禁超冷原子的势阱具有明显的优势。传统囚禁超冷原子的势阱主要有两类:光偶极势阱和静磁势阱。光偶极阱中存在着固有的原子自发辐射,它会导致加热原子;静磁场只能囚禁所谓的弱场追寻态原子,并且磁阱中存在漏洞,损失囚禁原子,限制了对原子运动状态操纵以及对静磁势阱设计的自由度。比如,在实现相干原子束的相干分束或导引时,就遇到较大困难。 利用高频电磁场导引原子的原理如下:有空间梯度的射频场混合在均匀强静磁场中原子的磁子能级,在静磁场和射频场的作用下,原子的本征态是缀饰态。这些缀饰态的本征能级随空间位置的变化给出了绝热的囚禁势。这种动静结合的综合势场提供了比纯粹的静磁场势阱多得多的优越性,在原子光学中展示出广阔的发展空间,它关联于非常广泛的冷原子系统,比如导引物质波原子激射器、一维原子气体和原子干涉仪。射频阱避免了在极深光势阱中的自发辐射等,与传统的静磁导引相比,射频波导还可以避免Majorana跃迁,在实现连续运行的原子激射器中具有优势。 在国家自然科学基金委和科技部支持下的高频势阱组,承担了国家自然科学基金重点课题“973”冷原子系综量子信息存储研究、磁陷阱中冷原子的参量冷却及超冷原子和BEC物理性质研究。该小组建立了我国第一套集光、机、电为一体的精密可调的高频微型势阱和波导实验装置,包括超高真空系统、光学系统、激光稳频系统、电磁机械系统、高分辨超冷原子成像系统和计算机程序控制系统等。课题组与上海光机所精密光电测控研究与发展中心合作,研制了一套消像差成像系统,用于对高频势阱囚禁的冷原子的成像探测。在这个实验装置上,首先实现了冷原子团穿越直径2毫米的金属铜小孔,并把冷原子团转移到了射频阱区域,转移距离大约40毫米,原子数目达到几百万个,为实现高频势阱创造好了条件。通过对系统的优化和射频网络的匹配,该小组实现了高频势阱对超冷原子云的囚禁和导引。通过改变高频场对原子跃迁频率的失谐量,不但可以导引弱场追寻态原子,而且可以导引强场追寻态的原子,导引的原子数峰值约300万个。 有关专家认为,高频势阱导引超冷原子研究的重要进展为实现原子芯片高频势阱、微型原子激射器的连续运行和物质波干涉研究打下了基础。高亮度的相干原子束对高精度精密测量、物质波刻蚀、物质波成像技术和原子光学研究具有潜在的应用价值。原子激光如同激光在光学应用中一样,具有根本性的重要意义,高频势阱囚禁冷原子实验成功对于开展物质波的相干操控迈出了重要一步。 (量子光学重点实验室供稿)
  • 光波诱导下光电流极性反转现象
    近日,中国科学技术大学龙世兵、孙海定研究团队联合武汉大学刘胜教授团队,以及合肥微尺度国家实验室胡伟研究员、香港城市大学He Jr-Hau教授和澳大利亚国立大学傅岚教授,将分子束外延生长的III族氮化物纳米线与无定型硫化钼材料结合,构筑了新型GaN/MoSx核壳纳米线结构,应用于光电化学光探测领域。通过将氮化镓半导体内光电转化过程与该结构在电解质溶液中的电化学反应过程相交叉,成功在纳米线中观察到光波长控制下的光电流极性翻转现象,实现了不同波长可分辨探测功能。该成果以“Observation of Polarity-Switchable Photoconductivity in III-nitride/MoSx Core-Shell Nanowires”为题发表在Light: Science & Applications,并被选为第 11 期封面文章。III族氮化物纳米线具有良好的导热性,载流子有效质量小、载流子迁移率高、吸收系数高、化学稳定性和热稳定性良好等各种优异特性,被广泛应用于晶体管、激光器、发光二极管、光电探测器和太阳能电池等领域,是现代半导体器件领域的重要组成部分。特别地,由于其独特的一维几何形状和大的比表面积,III族氮化物纳米线表现出许多对应体相材料不存在的独特特性。相比于薄膜结构,纳米线生长不受制于晶格匹配生长规则的约束,完美解决了异质外延生长及集成所面临的困境。同时,在III族氮化物纳米线外延过程中,材料内的应力易得到释放,位错则终止在III族氮化物纳米线的侧壁,有效减少了外延材料中的堆垛层错和穿透位错密度。此外,相较于薄膜结构,纳米线中的低缺陷密度可大幅提高纳米线中施主、受主杂质的掺杂效率,具有高效载流子导电特性。并且,得益于其高晶体质量和大的比表面积,纳米线阵列拥有较高的光提取/吸收效率和较强的光子局域化效应。此外,纳米线结构可以通过有效的应变弛豫来缓和有源区内的极化场,显著降低材料内位错密度和压电极化场,增强了电子和空穴之间的波函数重叠。同时,基于分子束外延自发生长的III族氮化物纳米线表面为氮极性,赋予了其较高的化学稳定性。尽管III族氮化物纳米线有诸多优势,然而,仅依靠其固有的物理和材料特性构筑器件,限制了该类材料功能的进一步拓展。通过将纳米线中的经典半导体物理过程与化学反应过程相结合,有望突破传统III族氮化物纳米线的功能限制,拓展新的应用场景。针对上述问题,中科大孙海定课题组利用分子束外延(MBE)技术所制备的高晶体质量氮化镓(GaN)纳米线,开展了系列研究工作。在构建高性能光电化学光探测器的基础上[Nano Lett., 2021, 21 (1): 120-129 Adv. Funct. Mater., 2021, 31 (29): 2103007 Adv. Funct. Mater., 2022, 2201604 Adv. Opt. Mater., 2021, 9 (4): 2000893 Adv. Opt. Mater., 2022, 2102839 ACS Appl. Nano Mater., 2021, 4 (12): 13938–13946], 通过将光电化学光探测器中载流子的产生、分离及传输过程与电子和空穴在半导体表面/电解液界面处的氧化/还原反应过程相结合,实现了载流子输运过程的有效调制,在该器件中观察到独特的双向光电流现象[Nature Electronics, 2021, 4 (9): 645-652 Adv. Funct. Mater., 2022, 2202524 Adv. Funct. Mater., 2022, 32 (5): 2104515]。上述工作中,实现双向光电流的必要条件之一是利用纳米线表面贵金属修饰策略,改善纳米线表面的载流子分离效率及化学吸附能。如何利用纳米线独特的一维几何形状和大的比表面积特性,将其与其他低成本、易合成的功能材料相结合,是实现对贵金属材料的替代,降低器件制备成本并进一步提升器件多功能特性的关键。与此同时,为了更好分析双向光电流现象的内部机制,需要探索新的表面修饰手段,以保证复合纳米线结构的均一性,稳定性。作为过渡金属硫属化物材料的一员,近年来,无定形硫化钼(a-MoSx)在实现高效能量收集和转换方面受到了广泛关注。由于其独特的由二硫配体桥接的一维(1D)a-MoSx链结构,丰富的表面活性位点可以与周围环境紧密接触,表现出出色的反应活性,可实现高效的电荷转移和传输。更重要的是,在温和的室温条件下,简单的电沉积方法(循环伏安法)即可以轻松合成a-MoSx材料。通过电沉积法,a-MoSx可以直接包裹于纳米线表面上,实现a-MoSx和纳米线之间的高效耦合,有效改善纳米线表面的载流子分离效率及化学吸附能。在此,我们以实现对不同波长的光分辨探测为目标,提出了一种基于在Si衬底上外延生长的p-AlGaN/n-GaN纳米线构建的光电化学光探测器(图1)。图1 基于纳米线的PEC PD的器件结构和工作原理示意图在光电化学光探测器的工作过程中,光电流响应信号的大小由有效参与氧化还原反应的光生载流子的数量决定,光电流的极性(正或负)则由在半导体/电解质界面发生的化学反应的种类决定。换句话说,通过入射光的波长控制在光电化学光电探测器中占主导地位的化学反应种类(氧化反应或还原反应),可以实现光电流极性的翻转。图1展示了光电化学光电探测器中的基本光电极结构和简化的工作原理。由于设计的顶部p-AlGaN层的带隙较大,它对低能光子(例如365 nm光照)是透明的,对光电探测过程没有贡献,只有n-GaN部分吸收光子并且参与氧化反应,光电探测器呈现正光电流。而在254 nm照射下,顶部p-AlGaN和底部n-GaN部分均能吸收高能光子并于半导体/电解质界面发生氧化反应和还原反应。然而,由于纯p-AlGaN/n-GaN纳米线表面的氢吸附能(ΔGH)不适合实现高效的还原反应(换句话说,还原过程很慢),氧化反应过程仍然在净光电流极性中占主导地位。纯p-AlGaN/n-GaN纳米线,在254 nm照明下产生小的光电流。这表明改变纳米线表面的ΔGH是实现双向光电流的关键。为了在不同波长的光照下实现双向光电流响应,我们选择用a-MoSx修饰III族氮化物纳米线以提高还原反应速率。图2在p-AlGaN/n-GaN纳米线的表面可以观察到一层明显壳层,表明III族氮化物核壳结构纳米线的成功制备。图2无定型MoSx修饰的p-AlGaN/n-GaN纳米线的结构表征。(a)SEM.(b)低倍率TEM.(c)高分辨率TEM图像(d)低倍率STEM图像(标尺 = 100 nm),(e)高角环形暗场(HAADF)STEM图像和(f)环形明场(ABF)STEM图像。(g)STEM-EDS 图像和(h)对应位置的线扫描结果为深入理解表面修饰对光探测性能带来的影响,我们通过X射线光电子能谱(XPS)进一步研究了a-MoSx@p-AlGaN/n-GaN纳米线的化学成分和元素间键合情况(图3a,b)。这些结果与之前对[Mo3S13]2-簇的XPS研究一致,证实了a-MoSx被成功修饰在p-AlGaN/n-GaN纳米线上。图3 (a)(b) p-AlGaN/n-GaN纳米线上电沉积a-MoSx壳层的XPS谱。(c)a-MoSx修饰前后的光响应对比。(d)a-MoSx@p-AlGaN/n-GaN纳米线的光谱响应为了进一步评估纳米线的光响应行为,我们构建了光电化学光探测器。由图3c可知,纯p-AlGaN/n-GaN及无定型MoSx修饰后的纳米线均显示出稳定且可重复的开/关光电流循环。纯p-AlGaN/n-GaN纳米线在254 nm或365 nm光照下则均表现为正的光电流响应,这与图1所示的纯p-AlGaN/n-GaN纳米线的工作原理一致。因其对不同光子能量的入射光子有不同的光响应特性,a-MoSx@p-AlGaN/n-GaN纳米线能够通过表现出不同极性的光电流来区分不同的光波段。如图3d所示,光电流信号在255 nm光照下为负,然后当波长超过265 nm时切换为正,证实了其波段可分辨性能。此外,对可见光照射的光响应可以忽略不计,表明器件具有出色的可见光盲特性。同时,我们还深入探讨了该器件的性能可调性,并利用第一性原理计算揭示了a-MoSx修饰实现双向光电流性能的内在机制。
  • 一体化芯片同时集成激光器和光子波导,有望催生更精确原子钟实验,用于量子领域
    美国加州大学圣巴巴拉分校与加州理工学院的科学家携手,开发出了首款同时集成激光器和光子波导的芯片,向在硅上实现复杂系统和网络迈出了关键一步。此类光子芯片有助科学家开展更精确的原子钟实验,减少对巨型光学工作台的需求,也可用于量子领域。相关论文已发表于近日出版的《自然》杂志。实验概念图图片来源:《自然》网站集成电路出现后,科学家们开始将晶体管、二极管和其他组件集成在一个芯片上,这大大提高了芯片等的潜力。在过去几年里,光子学领域的科学家一直希望能实现同时集成激光器和光子波导。为研制出此类芯片,工程师们开发了插入式隔离器,以防止可能会出现的导致芯片不稳定的反射。但这种方法需要使用磁性材料,而这也会引发新的问题。在最新研究中,科学家找到了解决这些问题的方法,创造出了第一个真正可用的集成芯片。研究人员首先在硅衬底上放置一个超低损耗氮化硅波导,随后在波导管上覆盖多种硅,并在其上安装了低噪声磷酸铟激光器。通过将两个组件隔离开,防止了蚀刻过程中对波导的损坏。研究团队通过测量芯片的噪声水平来测试其性能,结果令人满意,随后他们用其制造出一个可调谐的微波频率发生器。
  • 中国科大利用磁光力混合系统实现可调谐微波-光波转换
    中国科学技术大学郭光灿院士团队在磁光力混合系统研究方面取得新进展。该团队的董春华教授研究组将光力微腔与磁振子微腔直接接触,证明该混合系统支持磁子-声子-光子的相干耦合,进而实现了可调谐的微波-光波转换。该研究成果于2022年12月9日发表在国际学术期刊《Physics Review Letters》。   不同的量子系统适合不同的量子操作,包括原子和固态系统,如稀土掺杂晶体、超导电路、钇铁石榴石(YIG)或金刚石中的自旋。通过将声子作为中间媒介,可以实现对不同量子系统的耦合调控,最终构建能发挥不同量子系统优势的混合量子网络。目前,光辐射压力、静电力、磁致伸缩效应、压电效应已被广发用于机械振子与光学光子、微波光子或磁子的耦合。这些相互作用机制促进了光机械领域和磁机械领域的快速发展。在前期工作中,研究组利用YIG微腔中的磁振子具有良好的可调谐特性,结合磁光效应实现了可调谐的单边带微波-光波转换(Photonics Research 10, 820 (2022))。但是由于目前磁光晶体微腔的模式体积大、品质因子难以进一步突破,从而限制了磁光相互作用强度,导致微波-光波转换效率较低。相比之下,腔光力系统虽已实现高效的微波-光波转换,但由于缺乏可调谐性,在实际应用中会受到限制。 图注:a-b.磁光力混合系统示意图,支持磁子-声子-光子相干耦合;c.微波-光波转换。   该工作中,研究组开发了一种由光力微腔和磁振子微腔组成的混合系统。系统中可以通过磁致伸缩效应对声子进行电学操控,也可以通过光辐射压力对声子进行光学操控,而且不同微腔内的声子可以通过微腔的直接接触实现相干耦合。基于高品质光学模式对机械状态的灵敏测量,课题组实现了调谐范围高达3GHz的微波-光学转换,转换效率远高于以往的磁光单一系统。此外,研究组观测了机械运动的干涉效应,其中光学驱动的机械运动可以被微波驱动的相干机械运动抵消。总体而言,该磁光力系统提供了一种有效进行操控光、声、电、磁的混合实验平台,有望在构建混合量子网络中发挥重要作用。   沈镇、徐冠庭、张劢为该论文的共同第一作者,董春华为该论文的通讯作者。上述研究得到了科技部重点研发计划、中国科学院、国家自然科学基金委、量子信息与量子科技前沿协同创新中心等单位的支持。
  • 近红外双模式单光子探测器----单光子探测主力量子通讯
    一. 近红外双模式单光子探测器介绍SPD_NIR为900nm至1700 nm的近红外范围内的单光子检测带来了重大突破。 SPD_NIR建立在冷却的InGaAs / InP盖革模式单光子雪崩光电二极管技术上,是NIR单光子检测器的第一代产品,可同时执行同步“门控”(GM)和异步“自由运行”(FR )检测模式。 用户通过提供的软件界面选择检测模式。冠jun级别的器件具有低至800 cps的超低噪声,高达30%的高校准量子效率,100 ns最小死区,100 MHz外部触发,150 ps的快速成帧分辨率和极低的脉冲 。 当需要光子耦合时,标准等级可提供非常有价值且经济高效的解决方案。基于工业设计,该设备齐全的探测器不需要任何额外的笨重的冷却系统和控制单元。 经过精心设计的紧凑性及其现代接口使SPD_NIR非常易于集成到最苛刻的分析仪器和Quantum系统中。OEM紧凑型 多通道控制器软件界面二. 近红外双模式单光子探测器原理TPS_1550_type_II是基于远程波长自发下变频的双光子源。TPS_1550_type_II采用波导周期性极化铌酸锂(WG-ppln)晶体,用于产生光子对。波导- ppln的转换效率比任何块状晶体都高2到3个数量级,并确保与单模光纤的高效耦合。0型和II型双光子的产生三. 近红外双模式单光子探测器应用特点特点: ▪ 自由模式 & 门模式▪ 集成电子计数▪ 校准后 QE可达 30%▪ TTL和NIM信号兼容▪ 暗记数 ▪ 盖革模式激光雷达▪ 量子密钥分发▪ 高分辨率OTDR▪ 光子源特性▪ FLIM 成像▪ 符合测试▪ 光纤传感四. 近红外双模式单光子探测器技术规格五. Aura 介绍AUREA Technology是法国一家知名的探测器供应商,公司致力于尖端技术的研发,基于先进的单光子雪崩光电二极管,超快激光二极管和快速定时电子设备,设计和制造了新一代高性能,功能齐全的近红外探测器。作为全球技术领导者之一,AUREA技术提供盖革模式单光子计数,皮秒激光源,快速时间关联和光纤传感仪器。此外,AUREA Technology直接或通过其在北美,欧洲和亚洲的专业分销渠道为200多个全球客户提供一流的专业支持。并与客户紧密合作,以应对当今和未来在量子安全,生命科学,纳米技术,汽车,医疗和国防领域的挑战。昊量光电作为法国AUREA公司在中国区域的独家代理商,全权负责法国Aurea公司在中国的销售、售后与技术支持工作。AUREA技术提供了新一代的光学仪器,使科学家和工程师实现卓越的测量结果。奥瑞亚科技与全球的客户和合作伙伴紧密合作,共同应对量子光学、生命科学、纳米技术、化学、生物医学、航空和半导体等行业的当前和未来挑战双光子是展示量子物理原理的关键元素,并实现新的量子应用。例如,双光子使量子密钥分发技术得以发展,以确保数百公里范围内的数据网络安全。在生物成像应用中,双光子光源产生原始的无色散测量。 更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。
  • 中科院903万采购等离子设备 助力波导器件研发
    p style=" text-indent:32px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 7 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 月 span 30 /span 日,中国科学院半导体研究所曝出仪器设备采购需求,将以 span 903 /span 万的价格采购两台等离子设备。两台设备分别为厚氮化硅感应耦合等离子体化学气相沉积台和硅基铌酸锂薄膜电感耦合等离子刻蚀机。前者用于 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family: 宋体" 光波导器件表面的氧化硅及氮化硅薄膜淀积,适用于波导器件中包层薄膜的沉积。后者用于坚硬材料刻蚀形成波导,专为刻蚀铌酸锂材料研发,也可刻蚀氧化硅等材料。 /span /p p style=" text-indent:32px line-height:150%" strong span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 项目名称: /span /strong span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 2019 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 年中国科学院半导体研究所科研仪器设备采购项目(第三批) /span /p p style=" text-indent:32px line-height:150%" strong span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 项目编号: /span /strong span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" OITC-G190330983& nbsp /span /p p style=" text-indent:32px line-height:150%" strong span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 采购单位联系方式: /span /strong /p p style=" text-indent:32px line-height:150%" strong span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 采购单位: /span /strong span style=" font-size: 16px line-height:150% font-family:宋体" 中国科学院半导体研究所 /span /p p style=" text-indent:32px line-height:150%" strong span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 地址: /span /strong span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 北京市海淀区清华东路甲 span 35 /span 号 /span /p p style=" text-indent:32px line-height:150%" strong span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 联系方式: /span /strong span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 010-82304941/010-82304907 /span /p p style=" text-indent:32px line-height:150%" strong span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 代理机构联系方式: /span /strong /p p style=" text-indent:32px line-height:150%" strong span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 代理机构: /span /strong span style=" font-size: 16px line-height:150% font-family:宋体" 东方国际招标有限责任公司 /span /p p style=" text-indent:32px line-height:150%" strong span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 代理机构联系人: /span /strong span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 010-68290507 /span /p p style=" text-indent:32px line-height:150%" strong span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 代理机构地址: /span /strong span style=" font-size: 16px line-height:150% font-family:宋体" 北京市海淀区清华东路甲 span 35 /span 号 /span /p p style=" text-indent:32px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 采购详情如下: /span /p table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" style=" border: none" tbody tr class=" firstRow" td width=" 114" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:宋体" 包号 /span /strong /p /td td width=" 114" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:宋体" 货物名称 /span /strong /p /td td width=" 114" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:宋体" 数量(台 span / /span 套) /span /strong /p /td td width=" 114" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:宋体" 是否允许进口 /span /strong /p /td td width=" 114" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:宋体" 预算(万元) /span /strong /p /td /tr tr td width=" 114" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:宋体" 1 /span /strong /p /td td width=" 114" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 厚氮化硅感应耦合等离子体化学气相沉积台 /span /p /td td width=" 114" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 1 /span /p /td td width=" 114" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 是 /span /p /td td width=" 114" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 398 /span /p /td /tr tr td width=" 114" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:宋体" 2 /span /strong /p /td td width=" 114" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 硅基铌酸锂薄膜电感耦合等离子刻蚀机 /span /p /td td width=" 114" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 1 /span /p /td td width=" 114" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 是 /span /p /td td width=" 114" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 505 /span /p /td /tr /tbody /table p style=" text-indent:32px" strong span style=" font-size:16px font-family: 宋体" 各设备工艺技术规格详情: /span /strong /p p style=" text-align:center" strong span style=" font-size:16px font-family:宋体" 厚氮化硅感应耦合等离子体化学气相沉积台 /span /strong /p p style=" line-height:150%" span style=" font-size: 16px line-height:150% font-family:宋体" (1) /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 氧化硅薄膜沉积 /span /p table border=" 0" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" tbody tr style=" height:26px" class=" firstRow" td width=" 301" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" *3.15.1.1 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 折射率( span 1550nm /span 下测量) /span /p /td td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 1.44-1.52 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 可调 /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" #3.15.1.2 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 折射率均匀性 /span /p /td td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" & lt +/-0.01 /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" #3.15.1.3 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 折射率重复性 /span /p /td td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" & lt +/-0.01 /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" *3.15.1.4 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 厚度 /span /p /td td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" > span 20 /span μ span m /span /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 3.15.1.5 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 样品尺寸 /span /p /td td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 3 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 英寸 /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 3.15.1.6 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 沉积速度 /span /p /td td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" & gt 1500A/min /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" #3.15.1.7 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 片内厚度均匀性 /span /p /td td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" & lt +/-3% /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 3.15.1.7 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 片与片厚度均匀性 /span /p /td td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" & lt +/-5% /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 3.15.1.9 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 硅的应力 span ( /span 以 span 1 /span 微米薄膜厚度测试 span ) /span /span /p /td td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" & lt -300MPa /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 压应力 /span /p /td /tr /tbody /table p style=" line-height:150%" span style=" font-size: 16px line-height:150% font-family:宋体" (2) /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 氮化硅薄膜沉积 /span /p table border=" 0" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" tbody tr style=" height:26px" class=" firstRow" td width=" 301" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" #3.15.2.1 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 折射率( span 1550nm /span 下测量) /span /p /td td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 1.8-2.2 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 可调 /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" #3.15.2.2 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 折射率均匀性 /span /p /td td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" & lt +/-0.01 /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 3.15.2.3 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 折射率重复性 /span /p /td td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" & lt +/-0.01 /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 3.15.2.4 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 沉积速度 /span /p /td td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" & gt 200A/min /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 3.15.2.5 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 样品尺寸 /span /p /td td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 3 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 英寸 /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" #3.15.2.6 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 片内厚度均匀性 /span /p /td td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" & lt +/-3% /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 3.15.2.7 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 片与片厚度均匀性 /span /p /td td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" & lt +/-5% /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 3.15.2.8 /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 硅的应力 span ( /span 以 span 1 /span 微米薄膜厚度测试 span ) /span /span /p /td td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" & lt 100MPa /span span style=" font-size:16px line-height:150% font-family:宋体" 伸应力 /span /p /td /tr /tbody /table p style=" text-align:center" strong span style=" font-size:16px font-family:宋体" & nbsp /span /strong /p p style=" text-align:center" strong span style=" font-size:16px font-family:宋体" 硅基铌酸锂薄膜电感耦合等离子刻蚀机 /span /strong /p p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family: 宋体" ( span 1 /span ) 铌酸锂刻蚀工艺 /span /p table border=" 0" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" tbody tr style=" height:26px" class=" firstRow" td width=" 301" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size: 16px font-family: 宋体" 3.15.1.1 /span span style=" font-size: 16px font-family: 宋体" 刻蚀 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 材料 /span /p /td td width=" 173" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 铌酸锂 /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 3.1 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 5 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .1 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .2 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 刻蚀结构 /span /p /td td width=" 173" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 线宽 span 100nm-1 /span μ span m /span /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 波导 /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size: 16px font-family: 宋体" 3.15.1.3 /span span style=" font-size: 16px font-family: 宋体" 掩膜 /span /p /td td width=" 173" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" & gt 200nm /span span style=" font-size: 16px font-family: 宋体" 厚 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" Cr /span span style=" font-size: 16px font-family: 宋体" 硬掩模。 /span /p p span style=" font-size: 16px font-family: 宋体" 所有刻蚀掩膜必须为挺直,侧壁角度 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" & gt 80 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" ° /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size: 16px font-family: 宋体" 3.15.1.4 /span span style=" font-size: 16px font-family: 宋体" 曝露面积 /span /p /td td width=" 173" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" > /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 80% /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 3.1 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 5 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .1 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .5 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 刻蚀深度 /span /p /td td width=" 173" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 300-700 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" nm /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 3.1 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 5 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .1 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .6 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 刻蚀速度 /span /p /td td width=" 173" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" & gt 30nm/min /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" * /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 3.1 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 5 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .1 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .7 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 片内刻蚀深度均匀性 /span /p /td td width=" 173" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" & lt /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" ± /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 3% /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" # /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 3.1 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 5 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .1 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .8 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 片与片刻蚀深度均匀性 /span /p /td td width=" 173" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" & lt /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" ± /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 5% /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" * /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 3.1 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 5 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .1 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .9 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 对应 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 硬掩模 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 选择比 /span /p /td td width=" 173" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" & gt 5:1 /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" *3.15.1.10 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 侧壁倾角 /span /p /td td width=" 173" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" & gt 75 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" ° /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" *3.15.1.11 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 侧壁粗糙度 /span /p /td td width=" 173" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" < /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 10nm /span strong span style=" font-family: 宋体 " & nbsp /span /strong /p /td /tr /tbody /table p style=" text-indent:16px line-height:150%" span style=" font-size:16px line-height:150% font-family: 宋体" br/ ( span 2 /span ) 氧化硅刻蚀工艺 /span /p table border=" 0" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" tbody tr style=" height:26px" class=" firstRow" td width=" 301" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size: 16px font-family: 宋体" 3.15.2.1 /span span style=" font-size: 16px font-family: 宋体" 刻蚀 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 材料 /span /p /td td width=" 173" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 氧化硅 /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 3.1 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 5 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .2 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .2 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 刻蚀结构 /span /p /td td width=" 173" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 线宽 span 5- /span /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 10 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" μ /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" m /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 波导 /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size: 16px font-family: 宋体" 3.15.2.3 /span span style=" font-size: 16px font-family: 宋体" 掩膜 /span /p /td td width=" 173" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" & gt 3um /span span style=" font-size: 16px font-family: 宋体" 厚 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" PR /span span style=" font-size: 16px font-family: 宋体" 。 /span /p p span style=" font-size: 16px font-family: 宋体" 所有刻蚀掩膜必须为挺直,侧壁角度 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" & gt 80 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" ° /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size: 16px font-family: 宋体" 3.15.2.4 /span span style=" font-size: 16px font-family: 宋体" 曝露面积 /span /p /td td width=" 173" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" & lt 15% /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 3.1 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 5 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .2 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .5 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 刻蚀深度 /span /p /td td width=" 173" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 6-15 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" um /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 3.1 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 5 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .2 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .6 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 刻蚀速度 /span /p /td td width=" 173" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" & gt 3000A/min /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" # /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 3.1 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 5 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .2 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .7 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 片内刻蚀深度均匀性 /span /p /td td width=" 173" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" & lt /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" ± /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 3% /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" # /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 3.1 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 5 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .2 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .8 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 片与片刻蚀深度均匀性 /span /p /td td width=" 173" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" & lt /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" ± /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 5% /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 3.1 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 5 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .2. /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 9 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 对应光刻胶选择比 /span /p /td td width=" 173" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" & gt 3:1 /span /p /td /tr tr style=" height:26px" td width=" 301" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 3.1 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 5 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" .2. /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 10 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 角度 /span /p /td td width=" 173" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 26" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" & gt 85 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" ° /span /p /td /tr /tbody /table
  • 应用案例 | 通过实施光学条纹噪声抑制方法的激光波长调制光谱技术实现气体测量的高精度和高灵敏度检测
    近日,来自安徽科技理工大学、安徽西部大学皖西学院、复旦大学大气与海洋科学学院、上海期智研究院的联合研究团队发表了《通过实施光学条纹噪声抑制方法的激光波长调制光谱技术实现气体测量的高精度和高灵敏度检测》论文。Recently, the joint research team from Anhui University of Science and Technology, West Anhui University, Department of Atmospheric and Oceanic Sciences, Fudan University, Shanghai QiZhi Institute published an academic papers High precision and sensitivity detection of gas measurement by laser wavelength modulation spectroscopy implementing an optical fringe noise suppression method.可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)已被开发用于痕量气体测量,因其高精度、高灵敏度和无需任何样品准备的原位自校准的独特优势。通常,长光程的多次通过腔体(MPC)被应用于增强基于TDLAS的传感器的检测精度和灵敏度。然而,MPC中出现的意外光学干涉纹严重影响了传感器的检测精度和灵敏度。基于MPC的TDLAS传感器的检测精度和灵敏度通常受到光学干涉纹的限制,这些干涉纹由衍射、镜面表面瑕疵的散射、镜面畸变、热膨胀、冷收缩或应力变形引起。因此,MPC中观察到的光学干涉纹由不同的光学干涉纹组成。这些光学干涉纹主要是由于少量的激光以与主激光束相差ΔL的光程到达探测器所致。这些问题对于TDLAS是普遍存在的,尤其是在使用密集重叠斑点模式的MPC时,提出了一些不同的方法来消除光学干涉纹的负面影响。The Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) has been developed for trace gas measurement, as its unique advantages of high precision, high sensitivity and self-calibration in situ qualification with-out any sample preparation. The multi-pass cell (MPC) with a long optical path is usually applied to enhance TDLAS-based sensor’s detection precision and sensitivity. However, the unexpected optical fringes occurring in the MPC often spoil the sensor’s detection precision and sensitivity seriously. The detection precision and sensitivity of the TDLAS-based sensors containing an MPC are often limited by the optical fringes that result from diffraction, scattering on the mirror surface imperfections, mirror aberration, thermal expansion, cold contraction, or stress deformation. Therefore, the complex optical fringe consisting of different optical fringe will be observed in the MPC. These optical fringes are due largely to a small amount of laser reaching the detector with an optical path length differing by ΔL from the main laser beam. Those problems are common for TDLAS, especially using dense overlapped spot pattern MPC and some di&fflig erent methods are proposed to eliminate the negative influence of the optical fringes.研究团队提出了一种抑制可调二极管激光吸收光谱中光学条纹噪声的新方法,并将其应用于由光学条纹扰动的CH4气体传感器,以提高检测精度和灵敏度。所开发的CH4检测仪的示意图如图1所示。宁波海尔欣光电科技有限公司为此项目提供锁相放大器(HPLIA 微型双通道调制解调锁相放大器),从光电探测器输出的信号发送到锁相放大器,锁相放大器相对于同步信号对2f模式进行解调,锁相放大器的时间常数设为1ms。In this work, a novel method to suppress optical fringe noise in the tunable diode laser absorption spectroscopy is proposed and applied to the CH4 gas sensor perturbed by optical fringes for higher detection precision and sensitivity.The schematic diagram of the developed CH4 detection instrument is shown in Fig. 1 . HealthyPhoton Co.,Ltd provided a HPLIA Miniature dual-channel modulated demodulation lock-in amplifier for this project. The lock-in amplifier demodulates the signal in the 2f mode with respect to the sync signal. The time constant of the lock-in amplifier is set to 1 ms.Fig.1. Schematic diagram of the developed CH 4 detection systemlock-in amplifier (Healthy Photon, HPLIA)对于被光学条纹和随机噪声干扰的20 ppm CH4的二次谐波(2 f)信号,通过该新方法,2f信号的信噪比(SNR)从17提高到182,优化平均光谱范围Δ𝜆 。与未经处理的原始信号相比,CH4测量精度改善了约1.5倍。相应的最小可检测浓度可从3 ppb改善到0.78 ppb。系统的相应噪声当量吸收灵敏度(NNEA)和噪声当量浓度(NEC)分别为6.13 ×10-11 cm&minus 1 W Hz&minus 1/2 and 0.181 ppm。For the 2nd harmonic(2f) signal of 20 ppm CH4 spoiled by optical fringes and random noise, by the novel method, the signal-to-noise ratio (SNR) of the 2f signal is improved about 6.5 times from 17 to 182 with an optimal averaging spectral range Δ𝜆 . A &sim 1.5 times improvement in the measurement precision of CH4 is achieved compared to unprocessed raw signal. The corresponding minimum detectable concentration can be improved from 3 ppb down to 0.78 ppb. The corresponding noise equivalent absorption sensitivity (NNEA) and the noise equivalent concentration (NEC) of the system is 6.13 ×10-11cmW-1Hz-1/2 and 0.181 ppm, respectively.Violet line from traditional averaging method and magenta line from the novel optical fringe noisesuppression method.Histogram plot of the 20 ppm CH 4 deviation.20 ppm CH 4 Allan-deviation stability of developed overlapped spot pattern MPC.参考文献:Reference:Yanan Cao, Xin Cheng, Zong Xu, Xing Tian, Gang Cheng, Feiyan Peng, Jingjing WangHigh precision and sensitivity detection of gas measurement by laser wavelengthmodulation spectroscopy implementing an optical fringe noise suppression method, Optics and Lasers in Engineering 166 (2023) 107570www.elsevier.com/locate/optlaseng
  • 美设计出太赫兹多像素光波调制器
    据《每日科学》网站2009年5月31日报道,美国科学家首次设计出一款多像素太赫兹频率(THz)光波调制器,将来有望广泛应用于生物光谱学和半导体结构成像研究。   太赫兹辐射是指频率从0.37THz到10THz,波长介于无线波中的毫米波与红外线之间的电磁辐射区域,所产生的T射线在物体成像、医疗诊断、环境检测、通讯等方面具有广阔的应用前景。对太赫兹辐射的正式研究,可以追溯到很多年前,但直到1990年高效生成和检测辐射的方法成为可能后,该研究才变得越来越普遍。   美国莱斯大学物理学家丹尼尔米特尔曼和他在桑迪亚和洛斯阿拉莫斯国家实验室的同事,使用一种特异材料来控制太赫兹波束的流出。之所以称之为特异材料,是因为它包含数组微观分裂的金属环,这些圆环可由附近的电极控制。通过调节圆环的电容来调整辐射水平。也就是说,赫兹光(即T射线)可以通过调制器进行转换,由调制器决定光线能否通过。该调制器由16个像素组成,呈4×4阵列。   米特尔曼称,第一次对太赫兹波束进行电控非常重要。要使光束能够穿过整个平面,而不呈现线性爆裂状态,进而促成光波成像,这是第一步。调制器的切换速度大约为1兆赫,与现今数据传输的最快速率相比并不算快。但他认为,对许多T射线成像任务来说,高带宽并不是必需的。目前他们正在设计一个较大的32×32像素阵。   该研究成果将在2009年激光与电学/国际量子电子学会议(CLEO/IQEC)上提出。该会议将于5月31日至6月5日在美国巴尔的摩召开。
  • 武大校长顾海良:中国博士培养模式是高水平的“不伦不类”
    【精彩掠影】   1、获得过”百篇博士论文”的导师和社会公认的优秀导师应当有权利选择学生,对导师看中的学生我们也应当给予特殊的放行   2、给博士上课,应当更多地采取“讲座”的形式,让同个学科不同方向的博士生导师分别来给学生上课   3、如果一个教授不能很好地从事教学,对教学没有热忱和冲动,他就不能算是一个优秀的教授   4、中国的博士培养模式目前来说确实是“不伦不类”的,既不完全是“导师制”,也不完全是“老板制”,但这是有中国特色的、高水平的“不伦不类”   5、女博士把全部精力都放在学习上固然可爱,但也要注意培养社会交往能力,特别是和异性朋友的相处能力,这对以后的发展帮助很大。   【光明网】:光明网的网友大家好!欢迎您收看由光明日报社和光明网共同策划的博士生教育讨论专题。针对目前社会上对博士质量的质疑之声越来越大。光明日报社和光明网将陆续邀请各大高校的教育专家,就博士生培养质量问题,进行广泛的讨论。今天来到我们演播现场的嘉宾是武汉大学的校长、博士生导师,顾海良教授。本次节目的讨论主题是从博士生教育的现状出发,谈博士生教育的体制改革与创新。   【光明网】:顾教授,您好!   【顾海良】:向各位网友问好。   【光明网】:顾校长,您好!欢迎做客我们的光明网。我们今天的讨论话题是博士生教育体制改革与创新。在进入这个话题之前我们先来谈一谈轻松的话题,来谈一下武汉大学,您以及您的一些博士们。您在您的学校里面,每一年都要进行一到两次的面对面的谈话。在这个过程当中,您的博士生跟您谈的最多的问题是什么呢?   【顾海良】:高校中博士生这个群体,已经成为学校一个非常重要的组成部分了。我们现在每年录取的博士生都达到1500到1600,这个数量应该说非常大的。假如按三年或者四年学制来计算,武汉大学校园内就有6000多个在读的博士生。作为校长,当然非常关心这个群体。   从另外一个角度看,我自己也是博士生导师,我自己带着经济思想史和马克思主义发展史两个学科的博士生。同时作为学校的校长,同他们接触的可能更多一些。我对自己的学生主要是作为博士生导师,履行我的职责,对他们进行指导。至于学校博士生这个群体,是作为学校的重要组成部分,我经常同他们进行交流,经常同他们交换意见。   【光明网】:那他们跟您交流最多的是什么样的问题?   【顾海良】:谈的最多的当然是,他们希望学校能为博士生提供更好的学习条件、生活条件,使他们在武汉大学三年到四年的学习中能够得到很好的成长。他们也经常提出一些建设性的意见,希望学校各方面工作做得更好一些。   其中最关心的是两个问题,一个希望我们的导师们能够在学科发展的前沿性、科学性等等方面给予他们更多的指导,他们确实希望在博士生学习期间,能够接触他们这个学科最前沿的一些问题,最有拓展性的一些问题。这可能是谈得最多的问题。   第二个谈得比较多的问题,就是怎么使他们能够安心地完成三到四年的博士生的学习。希望学校在给他们的经费支持上,生活条件上,能够更好一些。这两个问题,我觉得是谈得比较多的。   【光明网】:武汉大学在这两个方面有什么举措吗?   【顾海良】:主要是两个方面,一个是我们要求尽力提高导师带博士生的水平和素质,这个也是现在博士生教育和培养的一个很重要的问题,因为博士生教育的成功,可能与导师的水平和素质有着很大的、直接的关系。   【光明网】:所以你们对博导的要求应该挺高的。   【顾海良】:大家都说“名师出高徒”,“名师”的要求达不到,我们学校博士生的培养质量就难以达到。我们经常跟导师们谈这个问题,每年举行的博士生导师工作会议上也强调这个问题。在生活方面,我们经常利用各方面的条件,使得博士生能够享有更高的生活待遇和各方面的资助科研经费的支持。这和教育部和学校的几次研究生培养改革同步,使他们能够享受到更好的待遇。   但是现在从总的情况来讲,武汉大学的博士生待遇和中科院的各个所的博士生待遇之间,还存在着一定的差距,这也是我们学校努力想改进的一个方面。另外,随着博士生培养体制的改革,比如说硕—博连读方式的推行,我们试点“1+4”的硕—博连读,就是硕士一年,硕士第二年经过遴选就进入博士阶段学习,博士生就是四年。比如说“1+4”,同学们就提出,到第二年,也就是博士生第一年,是不是应该享受博士生的待遇了。我们同意这个建议。“1+4”中“4”的第一年,就开始享受博士生的待遇。像这些,学校是可以想办法加以改进和完善的。   但是,因为博士生教育和高等教育一样,就像你刚才提到的,是一个不断地改革、不断地发展的过程。我们还有很多很多的事情,要尽力做得更好一些。   【光明网】:那说到这个博士生教育的体制改革与创新,很多网友首先想知道的一点是,现在博士生教育的总体状况应该是怎么样的?这个也是现在社会上广泛讨论的一个话题,那从您的角度,您觉得我们现在的博士生教育总体上乐观吗?   【顾海良】:从总的来讲,我认为,这几年博士生教育和整个高等教育一样,是一个以规模扩张为主要特征的时期,规模发展得很快。我们有个数字,比如说1999年,我们全国博士生的录取数字只有1.83万。那么,到2010年,全国博士生录取的规模已经达到6.2万的,这个增长的规模应该说非常大。当然,这也是我国研究生教育发展的一种需要。   【光明网】:那规模增长的同时,是不是势必会造成质量上的问题?   【顾海良】:这个问题应该全面地看待。从博士生规模扩大来看,国务院学位委员会和教育部每年要评百篇优秀博士论文。从各高校送来得优秀博士论文中,每年遴选一百篇。这个应该说遴选越来越严格,当年只有一万多的博士生选一百篇,可谓“百里挑一”,现在五六万博士生中也是选一百篇,已经是“千里挑二”了。   我们从选全国优秀博士论文的角度来看,这一百篇博士论文的水平是在提高的,一年一年,有明显的提高。这是博士生质量提高的一个重要标志。但是,毕竟在不断增大的博士生人数中,一百篇的数量并不是很大。就整体的来讲,原来一万多博士生,现在五六万博士生,这个总体的质量应该怎么评价?我觉得要全面地看待,好的、质量高的应该说比以前更好、更高一些。那么,中等和偏下的是有一些培养质量上的问题的。我认为,从总的百篇博士论文,甚至更多的千篇博士论文来说是比较好的,应该说质量在不断地提高。中等和偏下一点的质量下滑的现象也是存在的。在整个高等教育中,一个时期数量增长后的质量问题,确实是一个非常突出的问题。   【光明网】:那我们下面来谈一下关于博士生体制改革的一些具体情况。首先我们先看一看选拔制度。关于选拔制度,有的人就说,优秀博士的培养,最重要的是在于生源的选择。那高校在选取生源的时候,有什么样的标准呢?   【顾海良】:就像你讲的,博士的生源可能是我们博士生培养最重要的一个问题,就是选苗子,苗子选好了很重要。   现在,从整个高等教育来讲,在本科生、硕士生和博士生的录取选拔中,我认为博士生的录取选拔,学校的自主权可能更大一些。我们现在希望博士生录取过程中,导师能够发挥更大的主导作用。所以我们把考试中面试的权重增大,因为笔试固然能够考出博士生水平的差异,但是通过面试更能够检验出这个学生有没有进入博士生培养的基本条件,因为面对面的谈话,主要考察学生的逻辑思维能力,主要考察他对科学的兴趣,主要考察他对研究问题的敏感性和敏锐性。这个是比知识多少更重要的事情。这通过面试是可以解决的。   这几年,武汉大学博士录取工作中,面试权重也在逐步地提高,以前我们权重是八和二,笔试占80%,面试占20%。从去年开始,已经到六和四,今后我们想一半对一半,就是笔试能够占到50%的分数,面试也占到50%的分数。面试着重考察的不是考生的知识面,而是考察他的逻辑思维能力,考虑他对科学的兴趣,具备的科学的敏锐性和敏感性,这对博士生培养来说是非常重要的。   除此之外,我们一个重要的改革就是,对导师看中的学生给予特殊的放行。比如说学中国哲学或者是学中国古典文学的。考生整体素质和能力都非常好,但外语考试分数比较低,就这些专业来讲,导师认为非常有前途的,我们可以放行。实际上,我们很多年来已经是这样做了。   哪些导师享有这些权利呢?所培养的学生获得过百篇优秀博士论文的导师,就可以最自由地、最大限度地挑人,甚至笔试不甚理想,面试很好的,也可以选。还有大家公认的优秀教师,如国家级教学名师,或者是在社会上评价比较高的导师,如国务院学位委员会学科评议组成员,也可以享受这个权利,我们还想把这个导师的范围逐步地扩大。   另外,在考生方面,除了笔试、面试之外,还有其他可以证明他有科学研究能力的,比如说获得过国家科研科技发明奖,或者人文社会科学的奖,通过他已有的成果证明他的能力了,我们也可以破格录取。   除了这个之外,我们还对一些优秀的考生,很多学生是念完硕士以后走向社会的,经过社会的检验,在社会上证明这些人具有很强的能力,具有进一步培养的潜力,我们也可以进行一些破格的录取。这些改革,还是着重于对考生研究能力的检测,对于他的潜在的素质的发现是非常重要的。   【光明网】:所以尽可能多地把这些优质的生源招收进来。   【顾海良】:对。   【光明网】:有人就说有了生源之后可能还不够,到了我们的高校里面,肯定还需要我们高校有好的培养机制。那很多人就提到学科建设,以及我们的课程建设,很多人也会有这样的质疑,说我们现在学科建设以及课程建设不能够适应整个社会的需要。因为觉得现在我们社会不仅要求学生具有学术研究能力,可能很多看重的还是他的创新能力,以及实际的操作能力。那您觉得应该有怎样的学科建设以及怎样的课程,才能够适应社会的需要呢?   【顾海良】:你讲的这个问题呢,我觉得是现在博士生培养中非常关键的问题。因为我们现在的学科目录已经是1998年制定的学科目录,就是我们讲的按门类,按一级学科,按二级学科来培养。那么现在有些二级学科,一些新的,相当于二级学科的新兴学科,交叉学科,边缘学科,并没有进入我们的学科目录。也就是讲,我们不能按这些新的交叉学科、新兴学科来招学生,还是要按原来的目录,这样新的学科要求的学生不能招生,更不能培养。另外和这个学科相适应的就是你刚才讲的培养方案、课程设置。这两个与经济、社会、科学发展相比也是存在一定滞后的现象,现在我们强调学生解决实际问题的能力,从问题出发来进行科学研究等等的要求。随着新学科的发展,有些课程落后了,有些课程需要更新,都存在一些问题。   应对这个问题,我们采取了一些措施,比如说,在武汉大学,有的获得一级学科授权的博士点,学校有权进行新的二级学科的设定。比如讲新闻学,原来新闻学只有两个二级学科,一个是新闻学,一个是传播学。现在我们可以增设新媒体等二级学科,新媒体是新闻学,又是传播学,更是两者的综合,而且新媒体也结合了其他一些计算机学科、信息管理学科等一些交叉学科,那么对新媒体,设为新的二级学科后,有了新的专业学科设置和培养方案,就可以招博士生和培养博士生了。有一级学科授权博士点的学校,都可以做这项工作。我们现在很多学科,都新设了一些学科发展,新的方向。这对博士生培养来说可能是一个极其重要的变化。   即使这样,在培养方案的制定和课程设置上,也许还要花很大工夫。我们现在培养方案上是做了,培养方案根据新的人才培养的要求调整了。但是,接着的就是导师的问题,导师有没有能力按新的培养方案来实施,这是一个关键。这几年来,武汉大学每年都要对导师进行各种培训,包括请一些优秀的导师来讲自己怎么适应新的培养方案的,自己怎么在新的培养方案中进行创新性工作的,进行经验的交流。同时也请国外同行专家来介绍,他们在本国怎么能够按照新的要求来培养学生。   其次涉及到更为直接的一些问题,就是课程设置问题。博士生尽管课程的数量不是很多,但是课程的前沿性、科学性、精要性和新颖性,以及教授方法和方式的改进和创新问题等等,都是需要认真讨论,需要不断完善的。   【光明网】:对,说到这个课程的问题,现在还有一个网友有一个这样的问题:他觉得现在的课程很多就形同虚设,因为在整个的培养过程当中,很多博士生只是跟导师做课题。那博士生课程的意义到底有多大?   【顾海良】:对,你讲得非常对,我们现在博士生的课程,实际上就不是很多。为了达到课程中学科专业的前沿性,我们基本上采取专题讲座的方式。比如世界历史的研究,这个学科专业有不同的方向,我们请世界历史各个学科中很多博士生导师都来讲,采取讲座的方式。讲座的方式和硕士、本科的教育就不一样,不是把一本教科书从头讲到尾,而是把研究的前沿问题,研究的最重要的一些核心问题跟你讲清楚。而后要研读一系列的参考书,让你把导师们讲的,只是做一个引导,还要通过博士生自己的研读,通过自己的研究来掌握这些新的前沿问题。现在博士生的一些前沿课程,博士生的一些新的课程,我们都采取讲座的方式,这个可能比较有效果,博士生也能够接受。   更重要的是,能够通过这种讲座式的课程,能够调动博士生学习的自觉性,提高他们阅读和研究问题的能力。所以这方面我们和传统的本科生授课的方式是不一样的。采取专题讲座的方式,提出问题,让他们在课程学习中掌握这个研究问题、解决问题的方法和路径,在这些方面我们做了许多有益的探索。   【光明网】:武汉大学有博士淘汰制吗?   【顾海良】:我们是有博士淘汰制度的,所谓的博士淘汰制度是这样两个方面。一个就是在学习中不能胜任学习任务、无力达到培养方案要求的,是要淘汰的。有的学生感觉学习压力太重,他自愿退出的,也有导师认为不适合培养的,提出退出意见的。   【光明网】:就是在整个学习过程当中可能也会被退的。   【顾海良】:但是,现在来讲,这个数量并不是很多。对于淘汰学生强制性的做法基本没有,大多是导师提出来,跟学生商量,你学习难以继续下去,是不是按硕士毕业,或者找个适合于自身禀赋和能力的工作。通过导师与学生的协商,管理部门与学生的协商,很多学生都接受这样的事实。 还有一种是,说不上是淘汰制,比如讲三年的学习,不能如期毕业的,可以延长一年,延长个四年,甚至五年,甚至最多到六年。也可以三年学习完以后,博士论文没做出来,先找工作,你学习了三年,出去找工作,两三年内,有博士论文做完了以后,还可以再来答辩。前提是你要把博士生培养要求的课程,把一些开题报告都做完。当然,你不找工作也行,留在学校继续做博士论文,这个和淘汰出局不一样。武汉大学博士生平均的学习时间大约在三年半多一点。   【光明网】:很人性化。还有个问题,是关于博士生能否顺利毕业的问题,是由导师说了算?还是由一个委员会来决定的?   【顾海良】:博士生能否顺利毕业,可能会出现两种情况。有的如导师认为学生不能如期毕业,可以和学生协商,一般来说,学生会认可导师的判断的,学生可能不会愉快地接受,但还是会接受的。有些导师是非常好的,不仅同学生讲清不能如期毕业或者不能毕业的原因,同时还协助他找到一份工作,不耽误他继续的发展,这不失为一种解决问题的办法。   还有一种就像你讲的,有争议性的。导师比如认为“儒子不可教也”,不能再继续培养了,但是学生不买账,还坚持要读下去。这就要经过院里的学位委员会来作出判断。要充分听取导师的意见,导师讲他不行,肯定有一些根据,比如考试课程没通过,综合考试(中期考试)没通过,或者哪个开题报告没通过,一个一个关口可以检验。经过学位委员会的检测,可能也会做出是留还是去的决定。大概方式主要是导师提出为主,不能协商解决的由院的学位委员会来判断。学生对院的学位委员会判断还感到不满意,也可以提交学部或学校学位委员会进行裁决。应该讲,在这个方面,我们还是会充分听取学生的意见。但是,学生在一定的时候也会理解的,可能是有利于他长远发展的。何必在这儿不断地学,但是又没有更大的进取,还不如选择适合自己能力和特长的工作,可能对他长远来讲,会更好一些。   【光明网】:现在博导的年轻化也是高校里面的一个问题,应该说是一个现象。这样的导师,很多人会认为他的教学经验可能不太足,等他当了博导之后,可能也会花很多的精力去申请课题,申请经费。那么他在培养学生方面,是不是花的心思会比较少一点?   【顾海良】:你讲的这个问题也是我们现在教师队伍建设,包括博士生导师队伍建设,一个最令人棘手的问题。因为我们现在的高校教师队伍确实存在一个不足,这个不足就是把学位制度和职称制度这两个不同系列完全混同了。比如讲,一个博士生毕业以后,两年评副教授,再过几年就要评教授,有的学校为了“吸引”人才,博士一毕业就聘为教授。但是教授、副教授作为教师职称的系列,涉及到不仅是科研能力、学术水平问题,还是教学能力和教学水平问题。学位制度只是对学术水平的一个评价。硕士学位或博士学位,只是说达到硕士或博士的学术水平和研究能力,是对专业的研究能力和水平的认定。而职称,如讲师、副教授和教授得系列,并不应该与学位系列完全一一对应的。但是我们现在形成的这个制度,博士毕业,28岁毕业以后,要很快争取副教授,成为教授。这时候的副教授和教授,完全是根据他的研究能力,根据他的学术水平来定的。这就是你刚才讲的容易出现一种片面追求研究能力和学术水平,而忽略他的教学能力和教学水平。这个现象是较为普遍地存在的。   所以我们有些年轻的副教授、教授,实际上,上课的时数并不多,不仅上课时数不多,上课积累的经验也不多。而且最重要的就是对教学的兴趣不是很大。你想,一个教授假如不能很好地从事教学,对教学没有满腔热忱,没有这种尽心尽力的热情,或者讲是一种冲动,你就很难成为一个优秀的教授。但是我们现在存在把学位制度和职称制度两个挂上之后,确定产生了您讲的一些弊端。   现在,武汉大学强调,作为一个副教授和作为一个教授,要有一定的教学工作量,不仅要有教学量,而且要达到一定的教育教学的水平。我们想提高博士生在获得副教授和教授这个过程中的教学能力、教学水平的培养,更重要的是这个教学的责任感和责任性的培养,改变你刚才讲的存在的这些弊端。   【光明网】:那么我们下面谈一下,关于博士生的培养机制的问题。有很多人说我们现在整个中国的博士生培养机制是不伦不类的。说我们既不像北美的“老板制”,又不像欧洲的“导师制”,但是我们都有这两者的特点。您是怎么来看待“导师制”和“老板制”的?   【顾海良】:这个概括实际上不是完全准确的,因为你看美国各大学的博士生的培养,并没有一个统一的模式,不能简单地认为美国所有的大学,都是老板制或导师制,欧洲也是这样。因为对国外的大学,我们对它们的理解多少有点误读,喜欢谈诸如美国大学的培养模式这样的问题。实际上,美国的大学,有着不同的培养模式和方式。在欧洲也是这样,所以假如说既不像美国又不像欧洲,或者不像其他。我想这个可能正是我们正在形成中的中国特色的培养模式,我们这个培养模式,应该充分地吸收一些发达国家著名高校培养过程的一些好的地方。最后形成的可能就是“不伦不类”,但却是高水平的、具有中国特色的培养模式。   由于学科的不一样,可能工科的学生更容易把导师称为“老板”。   【光明网】:对,这也是目前社会上讨论很多的,说博士变成了博士工。   【顾海良】:博士工,成为导师的简单的实验员。这个部分是学科使然,由于学科的原因造成的。比如说工科,肯定要有以实验为主体的大量的工作。导师接受了项目科研任务以后,学生肯定是围绕着导师这个课题来做。那么导师可能会把一些实验、一些有点打杂的工作让学生来做。我觉得作为博士生,也有这样一个必要性。但是,导师应该非常注意在这个过程中不断提高学生的水平和能力,不要把学生当成一个简单的试验或操作工具,当作简单的实验员。这是导师的责任所在。   但是,假如把这个就称为老板制,我觉得不准确,因为这个实验室主任是导师,同时也起到了导师的作用,因为除了实验之外,他还要给他们上一些课程,进行一些讲座。而文科、理科,可能体现的更多的是导师制,你看一个老师对几个学生,竭尽全力地同他们交谈,进行讲授,进行问题的探讨。但是,实际上,对文理科来讲也不尽然。在文科中,如搞产业经济学的,可能会经常带着学生出去做一些产业规划,也可能会接受比较多的科技经费,来进行科学研究。比如现在做十二五规划,我自己就有一帮学生跟着我做,湖北省某个地区的一个十二五规划,那么是否给人感觉也是老板制一样的?   我总认为,我们现在的这个导师制度要根据学科形成的不同方式,还要根据各个学校的历史和文化的传统,学风和校风来形成自己一些独特的方式。但是,现在的基本事实是,我们导师辅导的方式可能比较单一、也比较传统。我们现在正在推广“双导师制”。比如讲现在有些结合经济社会与发展现实的一些重大课题,就是用这种方式来指导完成的。“双导师制”,就是学校的科学导师和相关部门的这些工程类,或者其他实践类的导师,两个导师的结合可能会形成有中国特色的一些做法。如果研究的主题是三峡水库建立以后造成的生态问题,造成的三峡各种效率、技术问题。那么我们就主张,学校有一个研究水利方面的专家,加上三峡工程方面的一个高级的技术人员或者研究人员,他们的研究院的或者研究所的这些人组成一个双导师制,我们很希望我们和经济社会发展现实结合得十分密切的这些论文,能够有双导师制。   另外可以采取导师指导小组。因为我们现在导师对学生做的论文题目,不可能完全都知道。一个导师假如说指导这个学生,你对他所研究的课题不是很清楚的时候,我们主张组成导师组,导师组用集体的力量来对学生进行指导和辅导。   我们想建立这种具有中国特色的导师制度,实际上也会有多种方式和多种样式。在各个学校里面,因为学校的原因,因为学科的原因,可能也会有差异,我们希望有一种多样性的,就是在一个学校有一些多样性的指导方式。但是检验这种方式的合理性,应该是你培养的学生的质量和标准,而不是我们自己说了算。所以我倒赞成这些“不伦不类”,能够转换成高水平的、具有中国特色的博士生导师制度。   【光明网】:刚刚我们提到美国的老板制度,美国应该是现在的博士生教育第一大国。那您是不是认为它有一些比较好的地方值得我们借鉴?   【顾海良】:我觉得美国大学在博士生的培养上有很多好的地方值得我们借鉴,我们考察过美国一些很著名的高校,考察过他们博士培养的情况。这里我觉得有三个方面很值得我们学习。   一个就是他注重博士生培养中的,不管研究什么问题,注重基础理论的学习和培养。假如说基础理论达不到要求,可以在进入博士生阶段以后再补习。你研究再现实的问题,基础理论总是一个支撑。不能因为研究现实问题就忽视基础理论研究。所以美国很多大学既是对博士生的培养,依然很注重对基础理论的研究。美国许多大学的博士生的资格考试,是比较严格的,或者叫中期
  • AFSEM™ 小试牛刀——SEM中原位AFM定量表征光子学微结构表面粗糙度
    近期,老牌期刊刊载了C. Ranacher等人题为Mid-infrared absorption gas sensing using a silicon strip waveguide的文章。此研究工作的目的是发展一种能够与当代硅基电子器件方便集成的新型气体探测器,探测器的核心部分是条状硅基光波导,工作的机理是基于条状硅基波导在中红外波段的倏逝场传播特性会受到波导周围气氛的变化而发生改变这一现象。C. Ranacher等人通过有限元模拟以及时域有限差分方法,设计了合理的器件结构,并通过一系列微加工工艺获得了原型器件,后从实验上验证了这种基于条状硅基光波导的器件可以探测到浓度低至5000 ppm的二氧化碳气体,在气体探测方面具有高的可行性(如图1、图2)。 图1:硅基条型光波导结构示意图图2:气体测试平台示意图参考文章:Mid-infrared absorption gas sensing using a silicon strip waveguide值得指出的是,对于光波导来说,结构表面的粗糙程度对结构的固有损耗有大的影响,常需要结构的表面足够光滑。传统的SEM观测模式下,研究者们可以获取样品形貌的图像信息,但很难对图像信息进行量化,也就无法定量对比不同样品的粗糙度或定量分析粗糙度对器件特性的影响。本文当中,为了能够准确、快捷、方便、定量化地对光波导探测器不同部分的粗糙度进行表征,C. Ranacher等人联系到了维也纳技术大学,利用该校电镜中心拥有的扫描电镜专用原位AFM探测系统AFSEM™ (注:奥地利GETec Microscopy公司将扫描电镜专用原位AFM探测系统命名为AFSEM,并已注册专用商标AFSEM™ ),在SEM中选取了感兴趣的样品部分并进行了原位AFM形貌轮廓定量化表征,相应的结果如图3所示,其中硅表面和氮化硅表面的粗糙度均方根分别为1.26 nm和1.17 nm。有了明确的量化结果,对于不同工艺结果的对比也就有了量化的依据,从而可以作为参考,优化工艺;另一方面,对于考量由粗糙度引起的波导固有损耗问题,也有了量化的分析依据。图3:(a) Taper结构的SEM形貌图像;(b) Launchpad表面的衍射光栅结构的SEM形貌图像;(c) 原位AFM表征结果:左下图为氮化硅层的表面轮廓图像,右上图为硅基条状结构的表面轮廓图像;(d) 衍射光栅的AFM轮廓表征结果通过传统的光学显微镜、电子显微镜,研究者们可以直观地获取样品的形貌图像信息。不过,随着对样品形貌信息的定量化表征需求及三维微纳结构轮廓信息表征的需求增多,能够与传统显微手段兼容并进行原位定量化轮廓形貌表征的设备就显得愈发重要。另一方面,随着聚焦电子束(FEB,focused electron beam)、聚焦离子束(FIB,focused ion beam)技术的发展,对样品进行微区定域加工的各类工艺被越来越广泛地应用于微纳米技术领域的相关研究当中。通常,在FIB系统当中能够获得的样品微区物性信息非常有限,如果要对工艺处理之后的样品进行微区定量化的形貌表征以及力学、电学、磁学特性分析,往往需要将样品转移至其他的物性分析系统或者表征平台。然而,不少材料对空气中的氧气或水分十分敏感,往往短时间暴露在大气环境中,就会使样品的表面特性发生变化,从而无法获得样品经过FIB系统处理后的原位信息。此外,有不少学科,需要利用FIB对样品进行逐层减薄并配合AFM进行逐层的物性定量分析,在这种情况下需要反复地将样品放入FIB腔体或从FIB腔体中去除,而且还需要对微区进行定标处理,非常麻烦,并且同样存在样品转移过程当中在大气环境中的沾污及氧化问题。有鉴于此,一种能够与SEM或FIB系统快速集成、并实现AFM原位观测的模块,就显得非常有必要。GETec Microscopy公司致力于研发集成于SEM、FIB系统的原位AFM探测系统,已有超过十年的时间,并于2015年正式推出了扫描电镜专用原位AFM探测系统AFSEM™ 。AFSEM™ 基于自感应悬臂梁技术,因此不需要额外的激光器及四象限探测器,即可实现AFM的功能,从而能够方便地与市场上的各类光学显微镜、SEM、FIB设备集成,在各种狭小腔体中进行原位的AFM轮廓测试(图4、图5)。另一方面,通过选择悬臂梁的不同功能型针(图6、图7),还可以在SEM腔体中,原位对微纳结构进行磁学、力学、电学特性观测,大程度地满足研究者们对各类样品微区特性的表征需求。对于联用系统,相信很多使用者都有过不同系统安装、调试、匹配过程繁琐的经历,或是联用效果差强人意的经历。不过,对于AFSEMTM系统,您完全不必有此方面的顾虑,通过文章下方的视频,您可以看到AFSEM™ 安装到SEM系统的过程十分简单,并且可以快速的找到感兴趣的样品区域并进行AFM的成像。图4:(左)自感应悬臂梁工作示意图;(右)AFSEMTM与SEM集成实图情况 图5:AFSEMTM在SEM中原位获取骨骼组织的定量化形貌信息 图6:自感应悬臂梁与功能型针(1) 图7:自感应悬臂梁与功能型针(2)目前Quantum Design中国子公司已将GETec扫描电镜专用原位AFM探测系统AFSEM™ 引进中国市场。AFSEM技术与SEM技术的结合,使得人们对微观和纳米新探索新发现成为可能。
  • 超声波细胞粉碎仪市场新模式才是主打之路
    今年上半年,全国超声波细胞粉碎仪行业累计完成工业总产值3075.09亿元,同比增长14.86%;完成销售产值2980.36亿元,同比增长14.94%。1~6月,全国超声波细胞粉碎仪行业完成出口交货值514.13亿元,累计同比增长10.18%。过去的十一五期间,中国的超声波细胞粉碎仪行业增长速度在20%左右。  可见,超声波细胞粉碎仪行业在受原材料成本、人工成本的等因素影响之后,从高速的增长区位步入相对缓慢的增长阶段。而这种转变将伴随着的是大部分企业面临更大的成本压力、库存压力等。在这种充满了不确定性的经济大环境下,广大的中小企业如何利用现有的资源灵活的抢占市场显得尤为重要。  过去,行业大多采用上门拜访、展会销售、电话销售,后来随着互联网的普及,网络营销成为广大企业营销战略的一部分。如今,随着中国网民基数的日益庞大,超声波细胞粉碎仪行业的销售模式开始发生根本性的迁移,网络营销从最初的概念炒作真正发挥作用。据笔者了解,一些小的代理企业、厂家网络营销份额占到了公司的80%之上,而一些大的超声波细胞粉碎仪企业更是成立了专门的电子商务公司进行专业化运营。  网络的普及给营销模式的根本变化带来了可能,甚至可以弥补其他营销模式的不同。
  • 成果速递 | 超高分辨散射式近场光学显微镜在超快研究领域最新应用进展
    近年来,范德瓦尔斯(vdW)材料中的表面化激元(SP)研究,例如等离化激元、声子化激元、激子化激元以及其他形式化激元等,受到了广大科研工作者的关注,成为了低维材料领域纳米光学研究的热点。其中,范德瓦尔斯原子层状晶体存在特的激子化激元,可诱导可见光到太赫兹广阔电磁频谱范围内的光学波导。同时,具有较强的激子共振可以实现非热刺激(包括静电门控和光激发)的光波导调控。 前期的众多研究工作表明,扫描近场光学显微镜(SNOM)已经被广泛用于稳态波导的可视化表征,非常适合评估范德瓦尔斯半导体的各向异性和介电张量。 如上所述,范德瓦尔斯材料中具有异常强烈的激子共振,这些激子共振能产生吸收和折射光谱特征,这些特征同样被编码在波导模式的复波矢量qr中,鉴于范德瓦尔斯半导体在近红外和可见光范围内对ab-平面的光学化率有重大影响,因此引起了人们的研究兴趣。 2020年7月,美国哥伦比亚大学Aaron J. Sternbach和D.N. Basov教授等研究者在Nature Communications上发表了题为:”Femtosecond exciton dynamics in WSe2 optical waveguides”的研究文章。研究者以范德瓦尔斯半导体中的WSe2材料为例,利用德国neaspec公司的纳米空间分辨超快光谱和成像系统,通过飞秒激光激发研究了WSe2材料中光波导在空间和时间中的电场分布,并成功提取了飞秒光激发后光学常数的时间演化关系。同时,研究者也通过监视波导模式的相速度,探测了WSe2材料中受激非相干的A-exciton漂白和相干的光学斯塔克(Stark)位移。 原文导读: ① 在纳米空间分辨超快光谱和成像(tr-SNOM)实验中(图1,a),研究者先将Probe探测光(蓝色)照到原子力显微镜(AFM)探针的点上,从探针点(光束A)散射回的光被离轴抛物面镜(OAPM)收集并发送到检测器。同时,WSe2材料的中的波导被激发并传播到样品边缘后,进而波导被散射到自由空间(光束B)。二个Pump泵通道(红色)可均匀地扰动样本并改变波导的传播。 通过在WSe2/SiO2界面处的近场tr-SNOM的振幅图像(图1b)可明显观察到约120 nm厚WSe2材料边缘(白色虚线)处形成的特征周期条纹—光波导电场分布。研究者进一步通过定量分析数据,分别获取了稳态和光激发态下,WSe2中波导的光波导的相速度q1,r和q1,p。图1:纳米空间分辨超快光谱和成像系统对WSe2材料中光波导的纳米成像结果。a:实验示意图(蓝色为Probe光,红色为Pump光);b:近场纳米光学成像 c: 在稳态下,WSe2边缘的近场光学振幅图像;d: 光激发态下,延迟时间 Δt=1ps的WSe2边缘的近场光学振幅图像;e: 分别对c、d进行截面分析,获取定量数据。Probe探测能量,E=1.45 eV ② 研究者通过变化Probe探测能量范围(1.46–1.70 eV)及其理论计算成功获取了WSe2晶体稳态下的色散关系和理论数据显示A-exciton所对应的能量。图2:WSe2晶体稳态动力学的时空纳米成像研究。a: 不同Probe能量的近场光学振幅;b: 傅里叶变换(FT)分析 c: Lorentz拟合的WSe2块体材料介电常数面内组成;d: 基于Lorentz模型理论计算的能量动量分布(吸收光谱)。Probe探测能量,E 1.46–1.70 eV。 ③ 为了进一步研究光激发下WSe2中波导的色散和动力学,研究者进一步在90 nm的WSe2材料上,通过探测能量E = 1.61 eV,泵浦能量E = 1.56 eV,泵浦功率1.5 mW的实验条件进行了一列的纳米空间分辨超快光谱和理论研究。研究结果表明(图3a,b),研究者成功获取到了不同延迟时间Δt与δq2和δq1的关系。结果表明:光激发后的个ps内,虚部q2(图3a)突然下降(δq20)并迅速恢复。另一方面,理论计算结果(图3,c)显示了在A-exciton附近(黑色虚线箭头),初始能量Ex处,稳态(黑色虚线)和激发态A-exciton能量Ex’(蓝色箭头)分别的色散关系。 为了弄清各种瞬态机制,微分色散关系被研究者引入。先,研究者定义了微分关系:δqj=qj,p – qj,r,(j=1,2 分别代表波矢的实部和虚部,p, pump激发态,r 稳态)。研究者的理论及实验微分色散关系结果(图3 d、e)成功显示了光诱导转变中A-exciton的动力学行为。结果表明:A-exciton附近微分色散的特征是由两个伴随效应引起的:(i)仅在Δt=0时观察到的A-exciton的7 meV蓝移; (ii)A-exciton的漂白(定义为光谱频谱展宽和/或振荡强度降低(见图3d)。 趋势(i)在1 ps内恢复,与抑制耗散的动力学一致(图3a)。因此,研究者得出结论,A-exciton共振的瞬态蓝移是由于相干的光诱导过程所引起。 趋势(ii)持续时间更长,因此归因于非相干激子动力学。图3:WSe2中波导模的微分色散和动力学研究。a: δq2与Δt曲线;b: δq1与Δt曲线 c: 平衡和非平衡条件下洛伦兹模型计算的色散关系;d: 理论微分色散关系;e: 实验微分色散关系 综上所述,波导的瞬态纳米超快成像使我们能够以亚皮秒(ps)时间分辨率来量化光诱导变化的WSe2光学特性。研究者在WSe2上成功观察到了光诱导相速度的大幅变化,这表明所观察到的效应可能在范德瓦尔斯半导体中普遍存在。此外,研究者的研究结果表明,我们可以按需调谐范德瓦尔斯半导体的光学双折射行为。另一方面,研究者的工作开创性地发展了利用tr-SNOM探测超快激子动力学的工作,并为利用波导作为定量光谱学工具研究纳米光诱导动力学铺平了道路。研究者认为这种超快泵浦探测方法的高空间和时间分辨率,可能同样适用于新奇拓扑材料中的边缘模式和边缘效应的研究。 neaspec公司利用十数年在近场及纳米红外领域的技术积累,开发出的全新纳米空间分辨超快光谱和成像系统,其Pump激发光可兼容可见到近红外的多组激光器,Probe探测光可选红外(650-2200 cm-1)或太赫兹(0.5-2 T)波段,实现了在超高空间分辨(20 nm)和超高时间分辨(50 fs)上对被测物质的同时表征,可广泛用于二维拓扑材料、范德瓦尔斯(vdW)材料、量子材料的超快动力学研究。 参考文献:[1]. Aaron J. Sternbach et.al. Femtosecond exciton dynamics in WSe2 optical waveguides, Nature Communications , 11, 3567 (2020).
  • 激光波形探测器作采用9V电池供电,使仪器轻巧便携
    激光波形探测器/激光波形探测仪型号:BGS-141 BGS-141 型激光波形探测器是针对脉冲激光波形测试而设计的。使用该探测器接收激光,结合速示波器可以准确测量激光脉冲的波形、脉冲宽度。再配合激光能量计测量激光的输出能量可以获得峰值率等参数。探测器选用了速的PIN光电管,具有很好的稳定性。仪器作采用9V电池供电,使仪器轻巧便携。光谱范围有400 ~ 1100nm 或者800 ~ 1600 nm 两种, 用户根据被测激光波长选择其中种响应时间1ns响应度0.8mA/mW (1.3mm处)电源DC 9V 积层电池作环境0 ~ 40 ℃, 相对湿度≤ 80 %
  • “主打”高分辨 岛津“高调”发布调频模式AFM新品
    近二十年来,原子力显微镜的分辨率进入了瓶颈。通常认为原子力显微镜之所以区别于其他的显微镜,从根本上来说是因为其高分辨率。而且,近年来随着纳米科学的迅猛发展,推动了材料学、电子学、生命科学等众多学科的进步与更新,这些都对仪器厂商提出了更高的挑战。目前,中国原子力显微镜(AFM)市场处于增长过程中,市场竞争激烈,作为原子力显微镜厂商之一的岛津公司一方面有针对性的开发新技术新方法,保持差异化发展;另一方面将积极组织各种市场推广与技术服务活动,扩大岛津原子力显微镜产品在中国市场的认知度,争取属于自己的一席之地。为此,2017年8月28日,岛津“跨界拓新 见微知著”SPM-8100FM新品发布会在七夕之夜盛大举办,隆重推出了使用了调频技术的高分辨率原子力显微镜新品SPM-8100FM。SPM-8100FM新品发布会现场 岛津企业管理(中国)有限公司分析测试仪器市场部陈强产品经理主持发布会 岛津企业管理(中国)有限公司分析测试仪器市场部事业部部长曹磊先生致辞 曹磊部长在致辞中强调,岛津公司自1875年创立以来,始终坚持“以科学技术为社会做贡献”的创业宗旨。为践行此宗旨,我们聚焦科研的实际困难,应对应用需求,追求创新突破,用新技术新方法协助用户完成对未知领域的开拓。我们相信,今天推出这台SPM-8100FM必会解决以往用户在使用原子力显微镜是面对的分辨率难题,大大促进纳米材料、生命科学、界面物理等领域的研究。我们也期待能够通过这台最新型的调频型原子力显微镜及其他相关仪器,与在座的各位专家学者建立合作,共同推进科学技术的进步。 岛津企业管理(中国)有限公司董事长兼总经理马濑嘉昭先生(左)与天津大学副校长胡文平先生(右)一起为新品揭幕 岛津X射线及表面分析产品经理中岛秀郎先生介绍新品SPM-8100FM 中岛秀郎先生谈到新品SPM-8100FM继续使用调频模式,不过相对于上一代产品、亦即首个商品化调频模式原子力显微镜产品的SPM-8000FM,SPM-8100FM的稳定性有了大幅提升。SPM-8000FM于2014年推出,数十个用户经过三年多的使用提出了很多应用上的问题,岛津研发团队有针对性的进行了改进,持续提升稳定性,即新品SPM-8100FM。相对于传统的调幅模式,从原理上调频模式可以获得更高的图像分辨率,而且对于复杂环境也有很好的兼容性。因此,SPM-8100FM噪音减少至传统的调幅模式的1/20;即使在大气或液体环境下,SPM-8100FM也能获得匹敌于真空原子力显微镜的分辨率。原子力显微镜的扫描速度一直是用户“诟病”的一个地方,为此SPM-8100FM增加了高速扫描器,相对于传统扫描器速度提高了5倍以上,检测范围提升了4倍以上。 据中岛秀郎先生介绍,由于调频模式的高分辨率以及独特的3D Mapping功能等特点,通过SPM-8100FM首次观察到了固液界面水化/溶剂化现象的图像。固液界面的水化/溶剂化作用,具体而言就是观察界面处液体的微观分层。这个部位一般只有1个纳米左右的厚度,但是具有2-5个分层。这种区别于整体结构的特殊结构很大程度上左右着固液界面的各种作用及变化,如液相内的溶解、化学反应、电荷转移、浸润、润滑、热传导等。但是因为液体的流动性,这个分层不仅非常薄而且作用力很弱,加之液体环境对探针悬臂振动质量因子的降低,因此无法使用传统的调幅模式观察。SPM-8100FM一方面通过调频方式提高了对作用力的分辨率,另一方面通过优化设计光杠杆检测器降低了噪音,因此实现了对固液界面液体分层的观察。关于新品SPM-8100FM最适合的应用领域,中岛秀郎先生介绍,从根本上而言,对现有原子力显微镜分辨率水平不满的用户都会是SPM-8100FM的潜在客户。如果非要划出几个重点领域的话,应该是生命科学领域和表面物理化学领域。 中科院上海应用物理研究所张益先生做原子力显微镜技术发展趋势的报告 岛津企业管理(中国)有限公司董事长兼总经理马濑嘉昭先生在随后的晚宴上致辞 马濑社长在晚宴上致辞中谈到,近年来,随着纳米科学的迅猛发展,推动了材料学、电子学、生命科学等众多学科的进步与更新,由此也对我们这些分析仪器厂商提出了更高的挑战。岛津紧跟科技前沿,持续技术研发,推出了调频型原子力显微镜、场发射电子探针、全自动光电子能谱等机型,今天发布的SPM-8100就是这一系列成果中最新的一员。我们希望这款新产品能够更好地服务中国科学技术的发展,更好地服务于各位的研究工作。参加新品发布会的专家用户们对新品的低噪音高分辨率等优势非常感兴趣有的用户提到,调频模式的原子力显微镜新品SPM-8100FM,在某些情况下其分辨率已经接近透射电子显微镜,而原子力显微镜在样品处理方面要明显比透射电子显微镜简单,因此,对于一些应用来说,其性价比较高。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。
  • 一个盗版论文网站引变革 百年传统付费模式或动摇
    大多数学者熟悉的标准学术出版模式如模式1(图 1) 所示。研究人员撰写论文,并自由向几家知名出版社投稿。出版社安排其他研究者进行同行评议,选择其中的优秀的那些排版发布,并只向订阅用户开放。大部分名牌大学的图书馆都向出版商支付订阅费,这样研究人员就能读到别人的工作。随着科学不断向前发展,这种出版模式妥善运作了上百年。图 1. 传统学术出版模式  标准模式存在一些问题,这些问题随着互联网的出现变得愈发明显。首先,直觉上讲,如果每个人都能读到学术文献,这对科学发展最为有利。然而有些图书馆承担不起所有的订阅费。在研究经费长期短缺的发展中国家,无法获取文献一直以来都是个严重问题。除了最富有的大学,这类问题总是存在。  研究人员经常相互发送“预印本请求卡片”(preprintrequest postcards) 来解决这个问题。典型的高产研究组每月安排一个周五下午专门影印论文,并将预印本发给请求者。老教授也许会兴致勃勃地回忆起这种古老而有趣的方式,但这种方法效率显然很低。现在可以通过互联网发送“预印本请求邮件”(preprint request emails)加速这个过程。而最近更流行的是通过推特标签 #icanhazpdf、匿名社交网站红迪网学者版(Reddit/r/scholar)以及活跃的学术种子网络社区(academic torrent community)在 P2P 网络环境下快速共享付费论文。  对标准模式的不满以及这些技术发展引发了开放获取(open access)运动。  学术出版市场缩减为几家强大的出版社,膨胀的逐利心理驱使出版商提高期刊订阅费用,导致更多图书馆难以负担(就连哈佛大学也面临挑战)。没有文献获取权的科研人员越来越多,科学发展因此受阻。而预印本请求泛滥也令几家顶尖实验室头疼不已。与此同时,两项技术发展挑战了出版社在学术工作中的地位。第一,桌面出版和免费排版软件(如 Libre Office 和 LaTeX)使研究人员能够创建自己的专业版式和 pdf 文件。第二,基于 Linux 的廉价开源互联网服务器的广泛应用使这些 pdf 文件几乎能以零边际成本在网上图 2. “付费-获取” 出版模式  对标准模式的不满以及这些技术发展引发了开放获取运动。现在有很多开放获取出版商,他们遵循模式 2,即“付费-出版”模式,如图 2 所示。  研究人员撰写论文,向出版社投稿并支付版面费,一般每篇论文 500~2500 美元。与旧模式一样,由其他学者自愿审稿。差别在于如果文章被接收出版,每个人都能在网上免费阅读。  由于数字出版的启动成本微乎其微,新的开放获取出版商大量出现,他们发行上万种开放获取期刊,而且经常不收出版费。另外,现在所有的主流出版社都提供混合模式(例如,研究人员能够选择付费出版让论文开放获取,或是在标准模式下免费出版)。  与此同时,研究人员主动开始在网上自由张贴预印本。有时这是科研资助机构(例如,美国国家卫生研究院)要求的,或者研究者只是在 researchgate 或 academia.edu 这样的网站上追求更多的引用。还有些学术领域(如物理学)整体采用开放获取的预印本文件共享方式(例如,在 arXiv 或研究机构自己的数据库)。  很多学者要么没有经费支付高昂的论文加工费,要么对科技文献缺乏开放性感到无奈。对他们而言,Sci-Hub 采用的模式 3 带来了希望。  ̷̷研究人员获取论文的过程中没有金钱交易,因此这种模式对于采用前两种模式的出版商构成严重威胁。  Sci-Hub 自动执行过去的预印本请求过程。研究人员可以采用模式 1 在任何期刊上发表论文,而只要到 Sci-Hub 网站上就能免费获得任何科学文献:输入想要的文章标题,文章就有了。  整个过程这样完成: Sci-Hub 首先搜索它的姊妹库,一个叫做 Libgen 的科研论文公开仓储。如果那里没有这篇文章,Sci-Hub 就会匿名使用凭证,获取各种各样收费论文库的访问权限,然后将文章的 pdf 文件传给原来的请求者,并在 Libgen 中备份以便将来使用(2016 年 6 月 Libgen 中的论文数量已经超过 4 千 7 百万)。  这种新模式如图 3 所示。从图中可以明显看出研究人员获取论文的过程中没有金钱交易,因此这种模式对于采用前两种模式的出版商构成严重威胁。高校图书馆员发现自己陷于两难境地。(他们一方面对高昂的订阅费不满,另一方面又依赖出版商的服务。而威胁到出版商的 Sci-Hub 可能通过盗取高校图书馆的收费资源访问权限下载文献。——译者注)图3. Sci-Hub 模式  模式 1 最受威胁,这就解释了为什么最大的科学出版商爱思唯尔(Elsevier)起诉了Sci-Hub,并且成功获得针对 Sci-Hub 原网站的禁令。  有些作者指出这次诉讼可能并不明智,因为它使一个原本知名度相对较低的网站变得众所周知,而这场官司也许只能推迟第三种模式的崛起,对于新模式的整体长期效应影响甚微。禁令颁布后不久,一个新的 Sci-Hub 网站(http://sci-hub.cc/,在美国法律管辖范围外)出现并继续相同的工作。  很明显,即使出版商联合起来投入大量资金和法律资源,打地鼠似地关闭每一家网站,拥有大量未知资源的互联网自由组织(即图 3 中的匿名者,Anonymous)只会在镜像网站上进一步免费传播科技文献。因而可以预见现有的法律系统不可能阻止 Sci-Hub 和它的后继者。  因此,Sci-Hub 和模式 3 仍将对采用另两种模式的学术出版商带来影响。最有可能的后果是高校图书馆受到持续“侵蚀”,这些图书馆乐意(或能够)向科学出版商支付大量费用以获取科技文献仓储的访问权限(例如,向爱思唯尔支付超过一百万美元的订阅费)。  假设出版商提供现有服务的费用基本不变,Sci-Hub 的影响将导致获取文献仓储的费用增加,产生正反馈循环。更多图书馆被迫放弃订阅,这就是为什么这种效应有时被称为“死亡螺旋”。学术出版商能通过减少访问过刊仓储的费用减缓死亡螺旋,但是这种方法有明显的不良后果:股东利润减少。另外,尽管硬拷贝期刊长期处于衰落之中,Sci-Hub 效应显然会把物理印刷费用降低到令这些出版商难以维持。对于年长的学者,这也许会引起恐慌 但对年轻人,这并不是多大的损失——他们从未获得过除网页和 pdf 文件形式以外的文献。  采用“付费-出版”即模式 2 的学术出版商对 Sci-Hub 效应同样没有免疫力。  向开放获取出版付费的主要好处是,有相当确凿的证据证明开放获取能带来更高的引用率。这不足为奇,因为研究人员先得能够读到一篇文章才可以引用它。引用量对研究人员意义重大,因为它们通常对聘用、升职和终身职位的获得至关重要。然而,Sci-Hub 几乎将所有模式 1 出版物变成了不收加工费的开放获取出版物。在这种情况下,向开放获取付费的价值观点站不住脚。  科学作者(特别是母语非英语者)可能乐意向编辑加工和出版商提供的其他增值性辅助服务付费,但是愿意仅仅为开放获取支付几千美元的研究者预计会减少。因此,“付费-出版”模式也有可能面临降价压力。这和模式 1 出版商受到的影响一样,是降低边际成本的恶性竞争。  Sci-Hub 将削弱所有传统商业出版模式  虽然学术出版业的巨大变革在所难免,出版商并未陷入绝境。对于研究人员,理想的期刊影响因子高、论文评审快、内容开放并及时更新,而且提供快速且高质量的辅助服务(例如排版、编辑、翻译和视频剪辑等)。  学术出版商在影响因子很高的著名期刊上仍有极大的优势。采用任何商业模式的新晋竞争者创办新的高影响因子期刊门槛都极高。  研究人员仍想在高影响因子期刊上发表论文以提高声望。他们也总是希望研究结果尽快发表,尤其在竞争激烈的领域。所以他们可能愿意为速度买单。  也许出于对未来的考虑,有些期刊在文章送审前收取相对低廉的手续费(大约几百美元)。在当前学术环境中,这对出版商而言似乎是个好模式,因为与大多数研究经费相比,这笔费用较低。而且愿意为提高审稿速度付费的研究者也可能越来越多。这样显然存在风险(收入难以弥补损失),但学术出版业能持续获得资金。此外,出版商还可以寻找新的收入来源,比如广告和用户数据。  academia.edu 网站对于新的模式能够如何运作提供了一些见解。他们证实为了简单快速地免费获取文献,研究人员愿意看一些定向广告(例如,学术职位的广告)。另外,由于出版商能够独家获取读者数据,他们可以为相关行业提供重要情报(例如工程专题的发展趋势)。在这种情况下,用户信息成为“产品”,而原先的产品(就是论文)可以免费提供。归根结底,出版商针对 Sci-Hub 的唯一防守方式是以开放获取的形式免费提供论文,并且转向新商业模式。  即便学术出版商采用新手段维持收入,Sci-Hub 仍将削弱所有传统商业出版模式。由于论文资源更易获取,学术出版面临消失的风险,这将被公认为人类的一大损失。在学术出版业普遍衰落之际,教育和政府部门中的非营利出版机构能够作为后备填补空缺。  大学已经承担起最高水平的学术期刊出版工作:论文写作和同行评议。如上所述,开源软件的最新发展使排版、数字出版以及互联网仓储相对廉价,并且易于组织与维护。  很多大学早已维护某种形式的开放获取仓储,用于出版毕业论文。把公共知识计划的开放期刊系统(Public Knowledge Project’s Open Journal System,这个免费系统下已有超过 8000 种期刊)扩展为完备的期刊出版相对简单。另外,大学可以利用自身品牌为新期刊增加声望。例如,麻省理工正在试用 PubPub。  类似地,政府科研资助机构也已提供学术出版机构的所有服务,能够进行经费申请的同行评审,并且出版受资助的研究结果报告。像美国国防部(DOD)、美国国家卫生研究院(NIH)、美国国家科学基金会(NSF)、美国能源部(DOE)、美国国家航空航天局(NASA)和美国农业部(USDA)这样的科研资助机构能在各学科分支内为受资助的研究人员提供经过同行评议的开放获取期刊。例如,美国国家科学基金会物理部提供 Journal of Physics 系列期刊:根据研究领域的不同分为 6 个子刊。  为了充分发挥这一途径的效能,资助机构需要满足两项新需求。经费申请可以开始采用“前言-研究方法”的期刊论文形式,并且规定通过政府的开放获取期刊出版论文,取代以往的经费报告。与传统期刊一样,文章将需要同行评议,编辑也来自各学科领域,而现有项目的负责人可以将原本写报告的时间用于期刊管理。  相当明显,这里提供的所有维持学术出版商收入的方法都将减少研究人员对 Sci-Hub 的需求。无论是传统出版商、大学还是政府资助机构实行大规模免费开放获取出版后,他们将不再需要 Sci-Hub。  最终科学文献将对所有人免费开放,而Sci-Hub和它的衍生品变得无关紧要。社会因此受益,科学加速进步。对于幸存的学术出版商,为了避免和 Sci-Hub相同的命运,他们必须迅速转向新的商业模式,持续创新,以创造性的方式满足研究者的需求。
  • 岛津推出新一代气相色谱质谱联用仪多模式进样口
    岛津公司近期最新推出了可应对各种形态样品的新一代进样口OPTIC-4。OPTIC-4是用于GCMS进样系统的具有世界领先水平的进样口。 适用于多种样品检测的新一代进样口OPTIC-4 OPTIC-4配备多种进样模式,适合不同样品分析,是GC-MS样品进样系统的极好选择。GCMS-QP2010 Ultra与OPTIC-4联用可使其表现更出色。 进样流程(wmv13.3MB) OPTIC-4卓越的基本性能 可提供多种进样模式 除了分流/不分流进样模式,以下的模式均可通过一个进样口实现: 大体积进样模式 进样口衍生模式 热解析模式 热萃取模式 热分解模式 DMI(复杂基质导入)模式 迅速升温可达60 ℃/秒 OPTIC-4采用直接加热的方法以达到最快的加热速度。因此,在热分解分析中色谱峰展宽现象得以充分抑制。 理想的流路设计 OPTIC-4不采用切换阀或者传输线。因此,化合物由于冷点吸附造成的影响会大大减小。这使得对高沸点化合物、及易吸附和易分解的化合物的分析达到理想效果。 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12个分公司,事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州分析中心;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。
  • “主打”高分辨 岛津“高调”发布调频模式AFM新品
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 2017年8月28日,岛津“跨界拓新 见微知著”SPM-8100FM新品发布会在七夕之夜隆重举办。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/45412bb5-186a-4585-845c-4e5e80b333b6.jpg" title=" SPM-8100FM新品发布会现场.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " strong SPM-8100FM新品发布会现场 /strong /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/c1a617af-0216-4eff-8cbb-888c14c21af7.jpg" title=" 曹磊先生.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " strong 岛津企业管理(中国)有限公司分析测试仪器市场部事业部部长曹磊先生致辞 /strong /span /p p   目前,中国原子力显微镜(AFM)市场处于增长过程中,市场竞争激烈,作为原子力显微镜厂商之一的岛津公司一方面有针对性的开发新技术新方法,保持差异化发展;另一方面将积极组织各种市场推广与技术服务活动,扩大岛津原子力显微镜产品在中国市场的认知度,争取属于自己的一席之地。 /p p   近二十年来,原子力显微镜的分辨率进入了瓶颈。通常认为原子力显微镜之所以区别于其他的显微镜,从根本上来说是因为其高分辨率。而且,近年来随着纳米科学的迅猛发展,推动了材料学、电子学、生命科学等众多学科的进步与更新,这些都对仪器厂商提出了更高的挑战。因此,今天,岛津推出了使用了调频技术的高分辨率原子力显微镜新品SPM-8100FM。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/28a7ce75-4b1d-4604-bdd5-77123b6e3e3d.jpg" title=" 新品揭幕.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " strong 岛津企业管理(中国)有限公司董事长兼总经理马濑嘉昭先生(左)与天津大学副校长胡文平先生(右)一起为新品揭幕 /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/76a23278-81b2-460a-b7d7-f1bec97b0bdb.jpg" title=" 中岛秀郎先生.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " strong 岛津X射线及表面分析产品经理中岛秀郎先生介绍新品SPM-8100FM /strong /span /p p   新品SPM-8100FM继续使用调频模式,不过相对于上一代产品、亦即首个商品化调频模式原子力显微镜产品的SPM-8000FM,SPM-8100FM的稳定性有了大幅提升。SPM-8000FM于2014年推出,数十个用户经过三年多的使用提出了很多应用上的问题,岛津研发团队有针对性的进行了改进,持续提升稳定性,即新品SPM-8100FM。 /p p   据介绍,相对于传统的调幅模式,从原理上调频模式可以获得更高的图像分辨率,而且对于复杂环境也有很好的兼容性。因此,SPM-8100FM噪音减少至传统的调幅模式的1/20;即使在大气或液体环境下,SPM-8100FM也能获得匹敌于真空原子力显微镜的分辨率。 /p p   原子力显微镜的扫描速度一直是用户“诟病”的一个地方,为此SPM-8100FM增加了高速扫描器,相对于传统扫描器速度提高了5倍以上,检测范围提升了4倍以上。 /p p   虽然,相对于上一代产品,SPM-8100FM在稳定性和扫描速度两方面进行了提升,但是,中岛秀郎先生说到,新品SPM-8100FM并不提价! /p p   由于调频模式的高分辨率以及独特的3D Mapping功能等特点,通过SPM-8100FM首次观察到了固液界面水化/溶剂化现象的图像。固液界面的水化/溶剂化作用,具体而言就是观察界面处液体的微观分层。这个部位一般只有1个纳米左右的厚度,但是具有2-5个分层。这种区别于整体结构的特殊结构很大程度上左右着固液界面的各种作用及变化,如液相内的溶解、化学反应、电荷转移、浸润、润滑、热传导等。但是因为液体的流动性,这个分层不仅非常薄而且作用力很弱,加之液体环境对探针悬臂振动质量因子的降低,因此无法使用传统的调幅模式观察。SPM-8100FM一方面通过调频方式提高了对作用力的分辨率,另一方面通过优化设计光杠杆检测器降低了噪音,因此实现了对固液界面液体分层的观察。 /p p   关于新品SPM-8100FM最适合的应用领域,中岛秀郎先生介绍,从根本上而言,对现有原子力显微镜分辨率水平不满的用户都会是SPM-8100FM的潜在客户。如果非要划出几个重点领域的话,应该是生命科学领域和表面物理化学领域。 /p p   参加新品发布会的专家用户们对新品的低噪音高分辨率都很感兴趣,有的用户提到,调频模式的原子力显微镜新品SPM-8100FM,在某些情况下其分辨率已经接近透射电子显微镜,而原子力显微镜在样品处理方面要明显比透射电子显微镜简单,因此,对于一些应用来说,其性价比较高。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/b53cc61c-91f5-48ae-8ce2-47de6d28cc17.jpg" title=" 张益.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " strong 中科院上海应用物理研究所张益先生做原子力显微镜技术报告 /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/818f5454-0d89-42e4-bc8a-f4e5ef0fd9e9.jpg" title=" 马濑先生.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " strong 岛津企业管理(中国)有限公司董事长兼总经理马濑嘉昭先生在随后的晚宴上致辞 /strong /span /p p br/ /p
  • 光电子芯片商华慧芯完成亿元B轮融资:已布局十项电镜相关专利
    仪器信息网讯 5月11日消息,天津华慧芯科技集团宣布完成近亿元人民币B轮融资,由清控招商领投,深创投、北极光创投、京津冀国家技术创新中心等国内一线投资机构跟投。据了解,本轮融资资金将主要用于光电子芯片产业化项目建设。仪器信息网据相关数据,华慧芯目前共有40件专利申请,其中发明专利约35%,公司专利布局主要聚焦于电镜及周边、光刻等相关领域。电镜及周边相关专利约10条,摘录如下:公司公开资料显示, 华慧芯科技集团成立于2017年,是国内高端光电子工艺研发代工的开拓者,是天津市首批瞪羚企业,是国家级高新技术企业,已完成B轮融资,专注于微纳结构光芯片与激光芯片的设计、研发和生产,主营业务为高端光电子芯片工艺研发、微纳结构和材料表征分析、及高新技术企业的投资孵化。 华慧芯科技集团目前拥有近百人的高水平技术团队,1500㎡的研发中心,18000㎡的生产基地。设有博士后科研工作站,培养在站博士后1人。 超净实验室布局图超净实验室有国内先进的、完备的光电子器件研发设备,支持III-V族半导体、硅基半导体、二维材料、柔性材料、金属材料等光电子芯片的研发,并具有多个纳米尺度的特色工艺模块和先进表征模块;配套的测试实验室提供国际领先的芯片测试分析技术。 华慧芯科技集团2020年成为天津市科技局立项支持的市级中试平台,目前已为400余家机构提供了高端光电子工艺研发代工的技术服务。华慧芯拥有两种商业模式,一方面依托高端光电子芯片工艺能力为光电芯片设计公司提供联合研发和代工服务;另一方面基于团队在微纳结构光芯片与激光芯片的技术能力,自主研发、设计并规模化生产光电产品。融资历程华慧芯现主要有微纳结构光芯片与激光芯片等产品,广泛应用于光通信、虚拟现实、激光雷达、智能传感等领域。华慧芯长期围绕着光电产业链进行布局,据介绍,在未来华慧芯将顺应光电技术在元宇宙和智慧城市爆发式应用的科技趋势,发挥其在超表面技术、纳米波导、光计算、量子结构等方面的研发优势,促进光电技术在元宇宙和智慧城市数据入口(智能传感器、激光雷达)、内容出口(VR/AR光栅结构、光波导)、信息基础(光计算、量子计算、量子通讯)三个方面进行光电子技术的应用。目前,华慧芯已经与从事光电子产品设计、研发和生产的科研院所和行业内骨干企业合作,加速推动研发迭代周期,并进行规模化的产业应用与落地。
  • 国际领先水平!龙峰团队“倏逝波荧光全光纤生物传感仪器及在新污染物检测中的应用”科技成果通过专家鉴定
    倏逝波荧光免疫传感器是利用光波在波导内,以全反射方式传输时在波导界面产生倏逝波 ,结合荧光免疫分析原理进行检测的一类新型传感器。该类传感器具有特异性强、灵敏度高、检测速度快、费用低、操作简便等优点,在环境检测、医学临床、食品卫生等领域具有广泛的应用前景。近日,中国人民大学化学与生命资源学院龙峰教授团队牵头完成的“倏逝波荧光全光纤生物传感仪器及在新污染物检测中的应用”科技成果通过了专家鉴定。本次鉴定会由中国环境科学学会主办,鉴定委员会由中国环境科学研究院院士吴丰昌、中国环境监测总站研究员王业耀、北京林业大学教授孙德智、中科院电子学研究所研究员夏善红、北京市政工程设计研究总院教授级高工郄燕秋、北京大学教授刘思彤、北京师范大学教授郭学军等专家组成。鉴定委员会一致认为,该成果整体达到国际领先水平,具有显著的生态环境与社会经济效益,应用前景广阔,一致同意通过鉴定,并建议进一步扩大推广与应用。新污染物治理是全面推进美丽中国建设的重要内容,关系人民健康和生态环境安全,其中监测技术和仪器是开展新污染物治理的关键。为克服现有监测技术与仪器运行维护负担重、核心技术被国外控制、前处理复杂等困难和不足,面向我国新污染物治理体系亟需现场快速精准识别与检测的技术和装备需求,中国人民大学、清华大学、北京勤邦科技股份有限公司、力合科技(湖南)股份有限公司等单位开展多年联合攻关,创新发展了新污染物全光纤生物传感理论与技术,创制了倏逝波荧光全光纤生物传感仪器,建立了不同类型新污染物的现场快速高灵敏检测新方法,并在水环境与饮用水安全、新污染物应急监测、食品安全检测和新污染物科学研究等领域成功实现了产业化应用,对提升我国新污染物治理体系的标准化和精准化具有重要意义。龙峰教授向吴丰昌院士等专家现场介绍所研发的仪器
  • 岛津成像质谱显微镜应用专题丨多模式成像分析小鼠心肌梗塞
    简介作为一种成像技术,磁共振成像(MRI)广泛应用于日常临床诊疗中。为了在检查过程中增强对比度,可以使用几种不同的造影剂。由于五个或七个不成对电子具有出色的顺磁性,因此最常使用Fe3+、Mn2+或Gd3+。因游离形态的Gd3+具有毒性,此探针与氨基羧酸一起作为复合物给药。大多数钆造影剂(GBCA)是全身分布的,一些靶向特异性GBCA也正在研究中。图1 Gadofluorine P的结构Gadofluorine P是一种靶向造影剂,对富含胶原蛋白的细胞外基质(ECM)具有高亲和性,ECM在发生心肌梗塞(MI)时分泌。多模式生物成像技术能够可视化靶向造影剂的分布。使用激光剥蚀与电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)以高空间分辨率在元素水平上生成定量图像,而基质辅助激光解吸电离质谱(MALDI-MS)用于在分子水平上验证研究结果,提供更多分布信息,例如磷脂或血红素b的分布。材料和方法动物实验此项动物实验在明斯特大学医院临床放射学研究所Moritz Wildgruber教授的研究小组进行。使用诱导心肌梗塞六周的小鼠,注射照影剂Gadofluorine P后进行MRI检查。小鼠被处死后,取出心脏并快速冷冻。用冷冻切片机制备厚度为10μm的切片。标准品制备对于LA-ICP-MS分析,用明胶制备基体匹配标准品,用于外标 校正。明胶(10%w/w)添加9种不同浓度,范围为0至5000 μg/g Gd。另制备了厚度为10μm的标准品切片。样品制备对于MALDI-MS成像分析,将切片放置于氧化铟锡(ITO)涂层的载玻片上。先用升华法涂敷α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA)至组织表面,然后用500μl水和50μl甲醇混合溶液喷雾于组织表面2.5分钟进行再结晶。分析条件对于LA-ICP-MS分析,使用Tygon管,将ICPMS-2030与激光剥蚀系统LSX-213 G2+(Teledyne CETAC)连接,此系统配有HelEX II池和波长为213nm的Nd-YAG激光。氦气用于剥蚀池的冲洗和传输。ICP-MS 2030配有镍采样锥和截取锥。在碰撞模式下,31P、57Fe、66Zn、158Gd和160Gd的积分时间为100ms条件下进行测量。每种标准品的标准曲线使用了10个浓度水平进行分析,并且同样的条件下分析了样品(表1)。表1 LA-ICP-MS的实验条件MALDI-MS分析使用了配有离子阱-飞行时间(IT-TOF)质谱分析仪iMScope TRIO。选择正离子模式,质量范围为m/z 700到1200。其他实验条件列于表2中。基质使用iMLayer升华20分钟。表2 MALDI-MS的实验条件结果LA-ICP-MS用基体匹配标准品进行的外标法定量分析结果显示,在高达5000μg/g的浓度范围内存在良好的线性关系,相关系数R2为0.997。采用15μm光斑尺寸时,基于158Gd的检测限(LOD)为43ng/g Gd,定量限(LOQ)为140ng/g Gd(根据Boumans[1]算出)。图2 小鼠心脏组织切片的H&E染色图2所示为连续切片的苏木精伊红染色结果,检测出心肌梗塞的区域(以黑线标出)。图3 两个连续切片的显微图像(a.和b.);经LA-ICP-MS测定的Gd定量分布(c.);Gadofluorine P的配体分布(d.);配体结构及理论峰值(青色条)、MALDI-MS测定峰值(黑线)(e.)图3所示为两个连续切片的显微图像(a.和b.)。使用LA-ICP-MS(c.),检测到健康心肌中Gd的均匀分布,平均浓度约为50μg/g。梗塞区的Gd浓度高两倍,约为110μg/g,最高值可达370μg/g。由于静脉注射造影剂的作用,心室中也存在较高浓度的Gd。这些分布可以通过MALDI-MS成像进行验证(d.)。该实验中,只能检测到Gadofluorine P的质子化配体,而不是完整的复合物(e.)。结果显示,主峰m/z 1168.39的质谱成像图与LA-ICP-MS检测的Gd分布具有良好的相关性。在心机梗塞和心室区发现了分子探针的最高强度,而健康心肌则显示出低而均匀的强度。结论 该应用表明,元素选择性(LA-ICP-MS)和分子选择性(MALDI-MS)成像技术的组合是可视化心机梗塞后小鼠心脏组织中靶向钆造影剂分布的有力工具。通过LA-ICP-MS技术实现了高空间分辨率和定量,并通过MALDI-MS在分子水平上验证了其分布。参考文献[1] P.W.J.M.Boumans, Spectrochimica Acta 1991, 46 B, 641-665.文献题目《Gadofluorine P多模式生物成像分析用于小鼠心肌梗塞研究》使用仪器岛津iMScope TRIO作者Rebecca Buchholz1、Fabian Lohofer2、Michael Sperling1,3、Moritz Wildgruber4、Uwe Karst11 明斯特大学无机和分析化学研究所 2 慕尼黑工业大学放射学研究所3 明斯特欧洲物种分析虚拟研究所(EVISA) 4 明斯特大学医院临床放射学研究所声明1、本文不提供文献原文。2、所引用文献仅供读者研究和学习参考,不得用于其他营利性活动。本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 莱伯泰科开启验室设备iTouch控制模式时代
    莱伯泰科公司**正式推出iTouch触摸控制器,开启了分析仪器和实验室设备控制模式新时代。 莱伯泰科iTouch控制器集莱伯泰科多年研发智能控制器的经验,将触摸型智能控制概念应用到实验室的产品控制上,在功能、外观、人性化控制、易操作上有了突破性的改变。触摸控制、方便、快捷、稳定、通用成为iTouch的**特点。 iTouch控制器选用公共控制平台,目前可以控制莱伯泰科的DigiBlock、电热板、溶剂浓缩、GPC、温控产品等产品,甚至可以控制整个实验室的风、气、电、温度等,可以与LIMS连接。 iTouch的产品将开启实验室的自动化,智能化,IT化的新时代。 iTouch控制应用咧子: DigiBlock消解仪控制和应用 ◆ 多用户管理模式,用于建立标准方法,可存储上万种方法。 ◆ 20段的程序升温功能,能实现图谱显示,可编辑、设定升温速率和保持时间, ◆ 可设定提示加酸、补酸时间位点 ◆ 实验过程中的实时图谱跟踪、数据采集、自动保存 ◆ 高低温报警机制 ◆ 内外温度传感器的转换功能 ◆ 多种语言操作界面,包括:汉语,英语,日语,西班牙语,俄语 ◆ 支持SD存储卡,U盘等,方便用户导出处理实验数据 ◆ 日志管理,便于查看之前的操作信息。 强大的控制系统会使LabTech的仪器、设备更加强大、完美。选择iTouch控制系统,将给您带来全新的使用理念和完美的感觉体验。LabTech将帮助您建立更加便捷、智能、高效的实验室。实现我们的口号:You Lab,Our Tech!
  • 青岛科技大学分析测试中心领导参观盛瀚,探讨校企合作新模式
    初春三月,万物复苏,是一个崭新的开始,也是企业鼓足干劲,蓬勃发展的时期。3月9日,青岛科技大学分析测试中心主任于立岩、高级工程师张玉冰一行到访青岛盛瀚色谱技术有限公司,进行参观和指导。  参观青源峰达 了解太赫兹技术发展应用  今天上午九点,青岛科技大学分析测试中心于立岩、张玉冰等人,共同参观青源峰达太赫兹科技有限公司,实地了解太赫兹产品,参观太赫兹实验展示,并就目前国内太赫兹技术进行了深入探讨和交流。  青岛科技大学分析测试中心于立岩主任表示:太赫兹技术拥有很大发展潜力,青源峰达对太赫兹的应用研发已经很深了,让我们深受震撼。  莅临盛瀚色谱 探讨离子色谱的发展前景  在科技展厅,盛瀚销售运营部经理徐丽娜向青岛科技大学分析测试中心的领导详细介绍了盛瀚在离子色谱领域的自主研发成果以及行业应用情况,并展示盛瀚近年来在全产业链生态、IC+开发、全球化布局等方面取得的成果以及未来的战略规划。  青岛科技大学分析测试中心的于立岩主任对盛瀚的发展和成绩表示赞赏,并夸赞道:这是我们第一次到仪器制造企业参观,盛瀚已实现全产业链100%自主研发是一件非常有意义的事情。  洽谈交流 探究校企合作新模式  参观完毕后,青岛盛瀚色谱技术有限公司总经理朱新勇接待了青岛科技大学分析测试中心的领导,双方进行深入交流和洽谈。  双方根据青岛科技大学的橡胶材料专业优势,规划了进一步合作意愿,共同推进青岛市科学研究事业发展。  目前,青岛盛瀚色谱技术有限公司已经与国内多所优质高校达成合作模式,依托各自资源优势,进一步加强化学分析领域的研究创新,更好地推动科学仪器行业的发展。
  • 恒美-近红外大豆蛋白分析仪一键式工作模式-新品
    点击进入优惠通道→近红外大豆蛋白分析仪 在食品加工、农业生产和食品安全监测等领域,大豆中蛋白质含量的检测非常重要。近红外大豆蛋白分析仪的出现,大大提高了大豆检测的效率和可靠性。传统的蛋白质分析方法需要复杂的样品制备和分析过程,耗时且繁琐。近红外大豆蛋白分析仪采用近红外光谱技术,可在几秒钟内完成蛋白质含量的测定,大大提高了分析速度。 近红外光谱是一种无损分析方法,不需要对样品进行任何处理,避免了传统方法中可能引入的误差。近红外大豆蛋白分析仪通过测量样品在近红外光波段的吸收特性来获得样品中的蛋白质含量。 近红外大豆蛋白分析仪还具有操作方便、应用范围广等优点。仪器操作简便,只需将样品放入仪器中,按相应按钮即可开始分析。近红外大豆蛋白分析仪在大豆检测中发挥着重要作用。可快速、准确地分析大豆中的蛋白质含量,提高检测效率和可靠性。 无损分析方法还可以减少人为误差的影响,提高分析结果的准确性。随着科学技术的不断发展,近红外大豆蛋白分析仪将变得更加智能化、多功能,为大豆检测提供更多的便利和效益。
  • 30mK极低温近场扫描微波显微镜研发核心:attocube极低温纳米位移台
    关键词:低温位移台;近场扫描微波显微镜; 稀释制冷机 背景介绍扫描隧道显微镜(STM)[1]和原子力显微镜(AFM)[2]等基于扫描探针显微术(SPM)的出现使得科学家能够在纳米分辨率下去研究更多材料的物理特性及图形。以这些技术为基础的纳米技术、材料和表面科学的迅速发展,大地推动了通用和无损纳米尺度分析工具的需求。尤其对于快速增长的量子器件技术领域,需要开发与这些器件本身在同一区域(即量子相干区域)中能够兼容的SPM技术。然而,迄今为止,能够与样品进行量子相干相互作用的纳米尺度表征的工具仍非常有限。特别是在微波频率下,光子能量比光波长小几个数量,加之缺乏单光子探测器和对mK端温度的严格要求,更是一个巨大的挑战。近年来,固态量子技术飞速发展迫切需要能够在此端条件下运行的SPM探测技术。技术核心近场扫描微波显微技术(NSMM)[3]结合了微波表征和STM或AFM的优势,通过使用宽带或共振探头来实现探测。在近场模式下,空间分辨率主要取决于SPM针尺寸,可以突破衍射限的限制,获得纳米别的高分辨率图像。NSMM的各种实现方式已被广泛应用于非接触式的探测半导体器件[4],材料中的缺陷[5]、生物样品的表面[6]及亚表面分析,以及高温超导性[7]的研究。但是在低温量子信息领域中的应用还鲜有报道。英国物理实验室NPL的塞巴斯蒂安德格拉夫(Sebastian de Graaf)小组与英国伦敦大学谢尔盖库巴特金(Sergey Kubatkin)教授小组合作开发了一种在30 mK下工作的新型低温近场扫描微波显微镜,同时,该显微镜还结合了高达6 GHz的微波表征和AFM技术,旨在满足量子技术领域的新兴需求。整个系统置于一台稀释制冷机中(如图1(b)所示),NSMM显微镜的示意图如图1(a)所示:在石英音叉上附着了一个平均光子占有率为~1的超导分形谐振器。一个可移动的共面波导被用来感应耦合到谐振器上进行微波的发射和信号的读出。整个系统的核心是德国attocube公司提供的兼容低温的铍铜材质的纳米精度位移台,该小组使用一组ANPx100和ANPz100纳米位移器将样品与针在x,y和z方向上对齐,同时使用一个小的ANPz51纳米位移器进行RF波导的纳米定位和耦合。图1.(a)NSMM显微镜的示意图。(b) 稀释制冷机中弹簧和弹簧悬挂的NSMM示意图。测量结果如图2所示,Sebastian教授演示了在单光子区域中以纳米分辨率进行扫描的结果。扫描的区域与在硅衬底上形成铝图案的样品相同。扫描显示三个金属正方形(2×2μm2)与两个较大的结构相邻,形成一个叉指电容器。叉指电容器的每个金手指有1 μm的宽度和间距,尽管在图2中,由于的形状,这些距离看起来不同。图2. 在30 mK下扫描具有相邻金属垫的交叉指电容器.(a)得到的AFM形貌图。(b) 单光子微波扫描(~1)显示了微波谐振腔的频移,微波扫描速度为0.67 μm/s.(c)高功率微波扫描结果(~270)。(d) 在调谐叉频率(30 kHz)下解调的PDH误差信号,与dfr/dz(~270)成正比。(e) 扫描获得的信噪比(SNR)作为平均光子数的函数。attocube低温位移台德国attocube公司是上著名的端环境纳米精度位移器制造公司。拥有20多年的高精度低温纳米位移台的研发和生产经验。公司已经为各地科学家提供了5000多套位移系统,用户遍及全球著名的研究所和大学。它生产的位移器设计紧凑,体积小,种类包括线性XYZ线性位移器、大角度倾角位移器、360度旋转位移器和扫描器。德国attocube公司的位移器以稳定而优异的性能、原子的定位精度、纳米位移步长和厘米位移范围深受科学家的肯定和赞誉。产品广泛应用于普通大气环境和端环境中,包括超高环境(5E-11 mbar)、低温环境(10mK)和强磁场中(31 Tesla)。图3. attocube低温强磁场纳米精度位移器,扫描器,3DR主要参数及技术特点参考文献:[1]. Binnig, G., Rohrer, H., Gerber, C. & Weibel, E. Surface studies by scanning tunneling microscopy. Phys. Rev. Lett. 49, 57 (1982).[2]. Binnig, G., Quate, C. F. & Gerber, C. Atomic force microscope. Phys. Rev. Lett. 56, 930 (1986).[3]. Bonnell, D. A. et al. Imaging physical phenomena with local probes: From electrons to photons. Rev. Mod. Phys. 84, 1343 (2012).[4]. Kundhikanjana, W., Lai, K., Kelly, M. A. & Shen, Z. X. Cryogenic microwave imaging of metalinsulator transition in doped silicon. Rev. Sci. Instrum. 82, 033705 (2011).[5]. Gregory, A. et al. Spatially resolved electrical characterization of graphene layers by an evanescent field microwave microscope. Physica E 56, 431 (2014).[6]. Gregory, A. et al. Spatially resolved electrical characterization of graphene layers by an evanescent field microwave microscope. Physica E 56, 431 (2014).[7]. Lann, A. F. et al. Magnetic-field-modulated microwave reectivity of high-Tc superconductors studied by near-field mm-wave. microscopy. Appl. Phys. Lett. 75, 1766 (1999). 更多文章信息请点击:https://doi.org/10.1038/s41598-019-48780-3
  • 微波光子器件研究获突破 外媒评“或改变微波通信未来”
    国家973计划项目“面向宽带泛在接入的微波光子器件与集成系统基础研究”重点针对微波光子相互作用下的高带宽转换机理、高精细调控方法、高灵活协同机制等3个科学问题,在微波光子作用机理、关键器件与原型系统方面取得了重要突破,为未来发展提供了相应的理论与技术支撑。  在“高带宽”方面,研究团队揭示了新材料光学响应的增强机理与特性规律,首次实验发现了石墨烯等二维材料具有微波与光波类似的可饱和吸收特性,可用于实现更高带宽的调制器,相关成果被国外媒体报道并被认为是“石墨烯在微波光子学中崛起”、“可能改变微波通信的未来” 发明了倒梯形波导结构,攻克了高带宽、窄线宽、可调谐、高稳频等关键技术,研制成功了国际领先的30GHz模拟直调半导体激光器。在“高精细”方面,研究团队研制了精度2.2MHz、范围 112GHz的微波处理光子集成芯片,性能指标领先 实现了光域微波超宽带精细调控和大动态超宽带稳相微波光传输。在“高灵活”方面,面对宽带泛在接入的共性问题,研究团队首次提出了基于软件定义的微波光波资源统一调度与功能虚拟化的C-RoFlex模型 研制了覆盖L/S/Ku/Ka且子信道带宽 15-120MHz灵活可变的微波光子柔性卫星转发器样机 构建了分布式大动态可协同的智能光载无线(I-ROF)原型系统与研究平台。  该项目所取得的“宽带集成、稳相传输、多频重构”等创新成果在嫦娥三号X波段信标信号采集、北斗导航高轨卫星的轨道监测和微波光子柔性卫星转发器等国家重大工程中得到验证和技术应用。
  • 基于光纤激光器的可见光频率梳、20GHz可见光波段天文光学频率梳
    成果名称 基于光纤激光器的可见光频率梳、20GHz可见光波段天文光学频率梳 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 □研发阶段 □原理样机 &radic 通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介: 光学频率梳是很多高端研究的基础科学仪器,例如原子跃迁频率的精密测量、光钟的频率的测量、引力波的测量、微重力的测量、系外类地行星的探测等。利用频率梳测量频率时,需要频率梳的频率间隔在200MHz以上,以便波长计数器计量波数。特别地,类地行星观测需要20GHz以上频率间隔的频率梳来定标光谱仪,这个频率间隔一般的光纤激光器无法达到,目前只能依靠法布里-珀罗(FP)滤波装置进行频率倍增。由于FP透射光谱的有限线宽会导致边模泄露,从而影响天文光谱仪的定标精度,因此需要源激光频率梳本身的频率间隔尽量大,以抑制边模。可见,研制高重复频率(大频率间隔)的频率梳已经成为国际激光器和频率梳领域研究的热点和难点。目前该产品的国内市场基本上被德国Menlo System公司生产的基于掺镱光纤激光器的可见光域频率梳垄断,我国亟需研制出具有自主知识产权的光梳设备。 2011年,北京大学信息学院张志刚教授申请的&ldquo 基于光纤激光器的可见光频率梳&rdquo 得到第三期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。在基金经费支持下,通过关键配件的购置和加工,该项研究得以顺利开展。课题组瞄准研制稳定的、可供频率测量的、基于飞秒光纤激光器的可见光域激光频率梳这一目标,开展了一系列富有成效的工作,包括:(1)搭建高重复频率、1um波长的锁模光纤激光器,作为频率梳&ldquo 种子源&rdquo ;(2)研究初始频率和腔内色散的关系,以得到更高信噪比的初始频率信号;(3)利用合适的色散补偿元件对种子源输出的脉冲进行色散补偿,并进行多级反向放大,使其输出功率满足频率梳要求;(4)试验多种光子晶体光纤,以获得更宽的、覆盖可见光域的光谱。通过以上工作的开展,课题组成功研制出了国际首创的500MHz光学频率梳样机,而Menlo公司同类产品重复频率仅为250M。这一技术的产品化将打破外国公司在国内市场的垄断,填补国内外市场的空白。 在第三期项目工作的基础上,张志刚课题组的王爱民副教授申请的&ldquo 20GHz可见光波段天文光学频率梳的研制&rdquo 项目在2012年得到了第四期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。在第四期基金的支持下,项目组发展了前期500MHz高重复频率的光学频率梳的研究成果,开展了更加深入的工作,包括:(1)利用FP技术对500MHz重复频率的稳定光梳进行倍频,获得20GHz、1m波段的稳定光学频率梳;(2)对20GHz光学频率梳进行功率放大、脉冲压缩和倍频,实现515nm波段的蓝光飞秒光梳源;(3)利用拉锥光子晶体光纤对飞秒蓝光光梳进行可见光扩谱,达到400-750nm的光谱覆盖。通过这些工作,课题组成功研制出了一套可直接与天文望远镜对接的20G天文光梳频率标准系统,其工作达到该领域国际前沿水平。 这两期项目目前已经结题,其成果已进入产品化阶段,科技转化前景良好。相关成果受到了北京市科委的高度重视。 课题组瞄准研制稳定的、可供频率测量的、基于飞秒光纤激光器的可见光域激光频率梳这一目标,开展了一系列富有成效的工作。课题组成功研制出了一套可直接与天文望远镜对接的20G天文光梳频率标准系统,其工作达到该领域国际前沿水平。 应用前景: 光学频率梳是很多高端研究的基础科学仪器,例如原子跃迁频率的精密测量、光钟的频率的测量、引力波的测量、微重力的测量、系外类地行星的探测等。
  • 青岛首个“科研院所+基地”模式实验室在胶南建成
    近日,青岛市第一个“科研院所+基地”海水工厂化养殖实验室在大场镇建成并投入使用。   该实验室由青岛市生态工程化水产养殖示范基地与黄海水产研究所合作建立,以水产养殖示范基地40多家海水工厂化养殖企业为平台,主要开展海水工厂化养殖新品种的开发和选育,并借助实验室的远程诊断系统提供养殖病害诊治服务。它的建成实现了科研院所和企业的双赢。   黄海研究所每年派20名工作人员过来工作,能够提高水产养殖企业的养殖技术,保证产量和质量,提高企业效益。与黄海所等科研机构的合作,第一给企业培养了大量技术人才,提高了技术层次 第二以新品种的开发在我们企业形成了产业转化,也给企业带来相当大的经济利润,以条石鲷为例,今年常温育苗达到50万尾,可以产生的经济效益达到近百万。   对于科研院所来说,申报国家课题争取资金支持之前,也需要企业支持,这种产学研一体化模式也为他们带来了很好的便利。
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