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提示倾斜旋转纳米位移台

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  • ALIO六轴位移台Hybrid Hexapod® 重新定义纳米加工和精 准对位贴合技术!
    ALIO六轴位移台Hybrid Hexapod® 重新定义纳米加工和精 准对位贴合技术!自昊量光电推出以来全新的六轴位移台,ALIO Industries的Hybrid Hexapod® 彻底改变了6D运动的方法,并重新定义了运动控制在需要平整度和直线度加上刚度的应用中的作用,如纳米加工和精 准对位贴合技术中的应用。ALIO工业公司总裁Bill Hennessey表示:“在6自由度(6DOF)纳米技术应用领域,Hybrid Hexapod® 技术允许在纳米级精度的运动中提供身体所有6DOF性能的文件证明。因此,它是独 一 无 二的,这是第 一次成为可能。我们现在看到领 先技术研发人员在光学、半导体、制造、计量、激光加工和微加工领域致力于纳米应用,并取得了以前无法企及的成功。”所有的传统六足位移台运动系统都在三维空间内运行,并且在所有的六个自由度上都存在误差。然而,传统六足位移台的运动系统通常只能用单自由度的运动数据来表征。这种做法在几个自由度上留下了误差来源,特别是在平面和直线度方面,这是纳米级别的关键精度需求。所以说,一个传统的六足位移台在测量行程的平整度和直线度时,每轴会损失几十微米的精度。庆幸的是,Hybrid Hexapod® 完全克服了这些问题。Hennessey继续说道:“因为传统六足位移台有六个独立控制的连杆连接在一起,移动一个共同的平台,平台的运动误差将是所有连杆和关节误差的函数。众所周知,传统六足位移台在执行z轴运动时具有最 佳的精度和可重复性,因为所有连杆在相同的相对连杆角上执行相同的运动。然而,当任何其他X、Y、俯仰、偏航或摇摆运动被指令时,由于所有连杆执行不同的运动,传统六足位移台的精度和几何路径性能大幅下降。传统六足位移台的关节不精确,运动控制器无法实现正运动学和逆运动学方程,因此误差的来源更加明显。”Hybrid Hexapod® 由ALIO开发,旨在解决传统传统六足架设计的关键弱点,以及堆叠串行级的弱点,并在运动过程中实现纳米级的精度、可重复性和高完整性的平面和直线度。它采用了一个三脚架平行运动学结构来提供Z平面和尖 端/倾斜运动,集成了一个整体串行运动学结构来进行XY运动。一个旋转平台集成到三脚架的顶部(或下面,根据应用需要)提供360度的连续偏航旋转。在这种混合设计中,每个轴可以定制,提供从毫米到1米以上的行程范围,同时保持纳米级的精度。Hennessey总结道:“让我们看看4K镜头的制造商。典型的4K镜头需要极其高科技的材料技术,精密的组装实践,以及非常复杂的制造工艺和技术。所有方向的公差几乎为零用于制造透镜的制造过程经常会导致误差,这就是为什么它们需要不断的主动对准。 传感器和镜头对齐,多个目标沿着镜头投影到传感器,然后拍摄图像。调制传递函数(MTF)总是由主动对准装置不断监测,以保持每个MTF值在预先确定的范围内。当满足限度时,用紫外光对胶粘剂进行部分固化,然后再进行完全热固化。这确保了在对准镜头和传感器平面时的极端准确性。Hybrid Hexapod® 被证明是这种应用的完美选择,因为它的绝 对重复性和精度可以一次又一次地产生准确的结果。” “必须激励在可能的前沿工作的工程师提出更多要求,因为他们看到这项技术可以实现其他人无法实现的目标,具有促进创新的潜力,并且可以优化制造的效率和成本效益。Hybrid Hexapod® 比传统六足位移台精度高出几个数量级,刚性提高100倍,速度提高30倍,可用工作范围是传统六轴位移台的10倍。 和传统六足设备同类型型号主要参数对比优势关于生产商:ALIO Industries 成立于 2001 年,由一支由杰出工程师组成的无与伦比的团队推动,他们痴迷于纳米级运动控制、客户成功以及尽可能突破感知界限。今天,ALIO非常重视对客户的响应。作为一家公司,我们一直专注于纳米级精度,因此我们拥有声誉、知识库和稳定性,这在需要超精确和可靠的运动控制时是无法比拟的。与 ALIO 作为您的合作伙伴,您将与一个强大、完善、财务稳定、全球认可和受人尊敬的品牌合作,为各种行业领 先客户提供服务。我们培养伙伴关系的基本含义,相信当知识在整个团队中公开共享时,结果总是更好。这也使我们能够创造性地为任何应用找到实用的运动控制解决方案。ALIO 的团队以诚实、正直和热情为特征。我们专注于成功,而不是为了现金流而出售解决方案。这就是性格!这就是为什么我们在纳米级运动控制解决方案领域享有无与伦比的声誉。上海昊量光电作为ALIO在中国大陆地区最 大的代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。对于ALIO有兴趣或者任何问题,都欢迎通过电话、电子邮件或者微信与我们联系。 如果您对六轴位移台有兴趣,请访问上海昊量光电的官方网页:https://www.auniontech.com/details-1529.html欢迎继续关注上海昊量光电的各大媒体平台,我们将不定期推出各种产品介绍与技术新闻。关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是目前国内知 名光电产品专业代理商,也是近年来发展迅速的光电产品代理企业。除了拥有一批专业技术销售工程师之外,还有拥有一支强大技术支持队伍。我们的技术支持团队可以为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等工作。秉承诚信、高效、创新、共赢的核心价值观,昊量光电坚持以诚信为基石,凭借高效的运营机制和勇于创新的探索精神为我们的客户与与合作伙伴不断创造价值,实现各方共赢!您可以通过我们昊量光电的官方网站www.auniontech.com了解更多的产品信息,或直接来电咨询4006-888-532。
  • 极低温mK级纳米精度位移台助力量子通讯网络现实化
    光纤通信因其具有高带宽、低损耗、重量轻、体积小、成本低、抗电磁干扰等优点,已成为现代信息社会的支柱。同时,传统的微波无线技术也展现出了有效的泛在感知与接入能力。而将上述两种技术进行有机融合,则诞生了微波光子学。微波光子学为电子传感和通信系统提供了上述优势,但与非线性光学领域不同的是,到目前为止,电光器件需要经典调制场,其变化由电子或热噪声而不是量子涨落控制。从理论到实际的量子通讯不仅需要用于量子纠缠的组件,而且还需要一个低损耗和鲁棒性很好的网络来做进一步的数据分发和传输。超导处理器与光通信网络的接口问题是量子领域的一个开放性问题,也是目前面临的大挑战。近期,奥地利科学技术研究所(位于奥地利克洛斯特纽堡)的约翰内斯芬克小组提出了一个可能的解决办法。他们通过使用纳米机械传感器将双向和芯片可伸缩转换器的超导电路集成到大规模光纤网络中开辟了一条道路(如图一所示)。文章中介绍了一种可在毫开尔文环境下工作的腔电光收发器,其模式占用率低至0.025± 0.005噪声光子。其系统是基于铌酸锂回音壁模式谐振器,通过克尔效应与超导微波腔共振耦合。对于1.48 mw的大连续波泵浦功率,演示了X波段微波到C波段电信光的双向单边带转换,总(内部)效率为0.03%(0.7%),附加输出转换噪声为5.5光子(如图二所示)。10.7兆赫的高带宽与观测到的1.1兆赫噪声光子的非常慢的加热速率相结合使量子有限脉冲微波光学转换触手可及。该装置具有通用性和与超导量子比特兼容的特点,为实现微波场与光场之间的快速、确定的纠缠分布、超导量子比特的光介导远程纠缠以及新的多路低温电路控制和读出策略开辟了道路。图一:实验装置示意图图二:转换噪声与模式布居结果在10mK温度下,实现转换的关键是:光纤与微波芯片的对准和稳定连接需要一套用于x、y和z精密移动的位移台。实验中使用了attocube公司的 ANPx101/RES/LT-linear x-nanopositioner,ANPz101/RES/LT-linear z-nanopositioner,ANPx101/ULT/RES+/HV-Linear x-Nanopositioner和ANPz102/ULT/RES+/HV-linear z-nanopositioner系列mk环境兼容的位移台。attocube公司是上著名的端环境纳米精度位移器制造商,已为全科学家生产了4000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度旋转位移器和纳米精度扫描器。图三 attocube低温强磁场位移器,扫描器,及3DR旋转台低温mK纳米精度位移台技术特点如下: 参考文献:[1] Nature Communications 11, 4460 (2020) [2] PRX Quantum 1, 020315 (2020)
  • Nature、Science! mK极低温纳米精度位移台在二维材料、石墨烯等领域的前沿应用进展
    nature:二维磁性材料的磁结构与相关特性研究关键词:二维铁磁材料;低温纳米精度位移台;反铁磁态;二次谐波 近年来,二维磁性材料在国际上成为备受关注的研究热点。近日,中国与美国的研究团队合作,在二维磁性材料双层三碘化铬中观测到源于层间反铁磁结构的非互易二次谐波非线性光学响应,并揭示了三碘化铬中层间反铁磁耦合与范德瓦尔斯堆叠结构的关联。同时,研究团队发现双层反铁磁三碘化铬的二次谐波信号相比于过去已知的磁致二次谐波信号(例如氧化铬Cr2O3),在响应系数上有三个以上数量的提升,比常规铁磁界面产生的二次谐波更是高出十个数量。利用这一强烈的二次谐波信号,团队成功揭示双层三碘化铬的原胞层堆叠结构的对称性。图一 双层三碘化铬的二次谐波光学显微图 运用光学二次谐波这一方法来探测二维磁性材料的磁结构与相关特性是此实验的关键。团队利用自主研发搭建的无液氦可变温强磁场显微光学扫描成像系统,完成了关键数据的探测。值得指出的是,该无液氦可变温强磁场显微光学扫描成像系统采用德国attocube公司的低温强磁场纳米精度位移台和低温扫描台来实现样品的位移和扫描。德国attocube公司是上著名的端环境纳米精度位移器制造商。公司已为全科学家生产了4000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度旋转位移器和纳米精度扫描器。图二 attocube低温强磁场位移器、扫描器attocube低温位移台技术特点如下:参考文献:Sun, Z., Yi, Y., Song, T. et al. Giant nonreciprocal second-harmonic generation from antiferromagnetic bilayer CrI3. Nature 572, 497–501 (2019). nature:石墨烯摩尔超晶格可调超导特性研究关键词:石墨烯 超晶格 高温超导高温超导性机制是凝聚态物理领域世纪性的课题。这种超导性被认为会在以Hubbard模型描述的掺杂莫特缘体中出现。近期,美国和中国的国际科研团队合作在nature上报道了在ABC-三层石墨烯(TLG)以及六方氮化硼(hBN)摩尔超晶格中发现可调超导性特征。研究人员通过施加垂直位移场,发现ABC-TLG/hBN超晶格在20K的温度下表现出莫特缘态。进一步通过冷却操作发现,在温度低于1K时,该异质结的超导特特性开始出现。通过进一步调控垂直位移场,研究人员还成功实现了超导体-莫特缘体-金属相的转变。 图1.德国attocube公司低温mK纳米旋转台电学输运工作的测量是在进行仔细的信号筛选后,本底温度为40mK的稀释制冷机内进行的。值得指出的是,样品的面内测量需要保证样品方向与磁场方向平行,这必须要求能够在低温(40mK)环境下实现良好且工作的旋转台来移动样品,确保样品与磁场方向平行。实验中使用了德国attocube公司的mK纳米精度旋转台(如图1所示)。Attocube公司可提供水平和竖直方向的旋转台,使样品与单轴线管的超导磁场方向的夹角调整为任意角度。通过电学输运结果,证实了样品中存在超导体-莫特缘体-金属相的转变(结果如图2所示),为三层石墨烯/氮化硼的超晶格超导理论模型(Habbard model)以及与之相关的反常超导性质和新奇电子态的研究提供了模型系统。 图2. ABC-TLG/hBN的超导性图左低温双轴旋转台;图右下:石墨烯/氮化硼异质节的超导性测量测试结果,样品通过attocube的mK适用旋转台旋转后方向与磁场方向平行参考文献:Guorui CHEN et al, Signatures of tunable superconductivity in a trilayer graphene moiré superlattice, Nature, 572, 215-219 (2019) nature:分数量子霍尔效应区的非线性光学研究关键词:量子霍尔效应 四波混频 化激元设计光学光子之间的强相互作用是量子科学的一项重要挑战。来自瑞士苏黎世联邦理工学院(Institute of Quantum Electronics, ETH Zürich, Zürich,)的研究团队在光学腔中嵌入一个二维电子系统的时间分辨四波混频实验,证明当电子初始处于分数量子霍尔态时,化激元间的相互作用会显著增强。此外,激子-电子相互作用导致化子-化激元的生成,还对增强系统非线性光学响应发挥重要作用。该研究有助于促进强相互作用光子系统的实现。值得指出的是,该实验在温度低于100mK的环境下进行,使用德国attocube公司的低温mK环境纳米精度位移台来实现物镜的移动和聚焦。参考文献:Knüppel, P., Ravets, S., Kroner, M. et al. Nonlinear optics in the fractional quantum Hall regime. Nature 572, 91–94 (2019). Science:NV center在加压凝聚态系统中的量子传感研究关键词:NV色心 量子传感器压力引起的影响包括平面内部性质变化与量子力学相转变。由于高压仪器内产生巨大的压力梯度,例如金刚石腔,常用的光谱测量技术受到限制。为了解决这一难题,巴黎十一大学,香港中文大学和加州伯克利大学的研究团队研发了一款新型纳米尺度传感器。研究者把量子自旋缺陷集成到金刚石压腔中来探测端压力和温度下的微小信号,这样空间分辨率不会受到衍射限限制。为此加州伯克利大学团队采用了德国attocube公司的与光学平台高度集成的闭循环低温恒温器- attoDRY800来进行试验,其中包含了attocube公司的低温纳米精度位移台,以此来实现快速并且控制金刚石压强的移动以及测量实验。参考文献:[1] S. Hsieh et al., Science, Vol. 366, Issue 6471, pp. 1349-1354 (2019) [2] M. Lesik, et al., Science, Vol. 366, Issue 6471, pp. 1359-1362 (2019)[3] K. Yau Yip et al., Science, Vol. 366, Issue 6471, pp. 1355-1359 (2019)
  • 莫尔超晶格重大突破发文Nature!低温强磁场纳米位移台扮演关键角色
    背景介绍 载流子之间的相互作用是凝聚态物理学的热门研究和重点关注对象。调控这种相互作用的能力将有望调控复杂的电子相图。近年来,二维莫尔超晶格已经成为量子领域非常具体潜力的一个研发平台。莫尔系统通过调整层扭转角、电场、莫尔载流子浓度和层间耦合,可以实现其物理参数的高度可调。进展概述 近期,Xiaodong XU(美国华盛顿大学)的研究小组报道了光激发可以高度调整莫尔捕获载流子之间的自旋-自旋相互作用,从而产生WS2/WSe2莫尔超晶格中的铁磁有序。该研究中,作者使用了德国attocube公司提供的ANPxyz101系列兼容低温强磁场纳米精度位移台,以确保在低温强磁场环境中精确控制样品位置。文章以《Light-inducedferromagnetism in moirsuperlattices》为题,发表于Nature期刊。 图1显示了丰富的填充因子依赖的磁光响应,在填充因子为&minus 1时,RMCD显示出超顺磁样响应。当空穴掺杂明显减少(见图1e)时,一个磁滞回线开始出现, 这是铁磁性的标志。在&minus 1/3的填充因子(即每3个莫尔晶胞中有一个空穴)附近,随着激子共振激发功率的增加,在磁圆二色性信号中出现了一个明显的磁滞回线。图1. WS2/WSe2异质结中的磁圆二色性随填充因子变化。a) 器件示意图 b) PFM图像,标尺:20 nm c) 反射谱随偏置电压变化 d-e) 磁圆二色(RMCD)随填充因子变化 图2a显示了在1.6K温度与填充因子为-1/3时RMCD信号与激光功率的关系。当功率小于16 nW时,RMCD信号与磁场之间的关系消失,表现为一条无特征的直线。当功率增加到临界阈值以上时,出现一个滞回线。图2b中零磁场下RMCD信号的强度随激光功率的增加而增大,最终达到饱和。在低填充因子下,由于空穴距离更大固有磁相互作用明显较弱。因此,在分数填充因子为&minus 1/3处出现的功率依赖的RMCD响应表明,通过光学诱导的长程自旋-自旋相互作用,出现了铁磁序。磁滞回线宽度对光激发功率的依赖关系可以忽略不计,这意味着在温度远低于居里温度时,磁滞回线宽度主要由磁各向异性决定。如图2c-d所示,随着温度的升高磁滞回线宽度减小,有效的居里温度被确定为8K左右。图2. 在填充因子为-1/3的时候对光致铁磁性的观察。a-b)1.6K温度,不同激光功率下RMCD信号随磁场变化。c-d)磁滞回线宽度与温度的关系,激光功率103 nW 课题组进一步在填充因子为&minus 1/7下进行了温度与激光功率依赖性的RMCD测量(图3)。图3a显示了在不同的激光功率下的测量结果。作者定义了一个临界温度Tc,超过这个温度,RMCD的磁性响应(心跳线形状)就会消失。以253 nW光激发为例,心跳线形状保持强至约40K。为了进一步突出这一效应,图3b中绘制了提取的RMCD信号振幅与激发功率和温度的变化关系。这些数据表明,一旦光激发功率足够大,可以引入磁序,Tc可以从20K左右的调谐到45K。观察到的现象指出了一种机制,其中光激发激子促成了莫尔捕获空穴之间的交换耦合。这种激子促成的相互作用可能比莫尔捕获空穴之间的直接耦合范围更长程,因此即使在稀空穴体系中也会出现磁序。这一发现为莫尔量子物质的丰富的多体哈密顿量增加了一个动态调谐方案。图3. 利用光激发功率和填充因子调节磁态。a-d) RMCD信号强度与磁场、温度、填充因子的关系图 图a-b中填充因子为-1/7 值得指出的是,整个实验都是在低温及强磁场中进行的。这其中关键的设备就是德国attocube公司提供的ANPxyz101系列兼容低温强磁场纳米精度位移台,该位移台能够在极低温环境下提供纳米级的精确位移,成为整个变温及磁场调控过程中精确控制样品位置的关键设备。 attocube公司生产的位移器设计紧凑,体积小巧,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,并以稳定而优异的性能,原子级定位精度,纳米位移步长和厘米级位移范围受到科学家的肯定和赞誉。产品广泛应用于普通大气环境和极端环境中,包括超高真空环境(5E-11mbar)、极低温环境(10 mK)和强磁场中(31 T)。图4 attocube低温强磁场位移器,扫描器attocube低温位移台技术特点如下:参考文献:[1]. Xiaodong XU, et al. Light-induced ferromagnetism in moiré superlattices. Nature 604, 468–473 (2022)
  • 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
  • 布鲁克推出原位纳米力学测试仪PI 89,用于分析电镜下材料变形
    p style=" text-indent: 0em text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/292673aa-e45e-4b57-a7c3-93a83223508b.jpg" title=" 1.jpg.png" alt=" 1.jpg.png" style=" text-align: center max-width: 100% max-height: 100% " / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) text-align: center text-indent: 0em " & nbsp Hysitron PI 89 SEM PicoIndenter:提供卓越的范围和灵活性 /span /p p style=" text-indent: 2em " strong 仪器信息网讯 /strong 美国时间2020年10月14日,布鲁克纳米机械测试业务(Bruker Nanomechanical Testing business)宣布发布Hysitron PI 89 SEM PicoIndenter& #8482 ,可在扫描电子显微镜(SEM)内提供比以往更大的负载和更极端环境提供纳米机械测试功能。将有助于研究人员进一步理解高强度材料的变形机理。新产品系统结合了布鲁克的高性能控制器、专有的电容式传感器和固有位移技术,以实现卓越的力和位移范围。 /p p style=" text-indent: 2em " PI 89 SEM PicoIndenter是第一台具有两种旋转和倾斜台配置的原位仪器。这使得样品可以灵活地朝向电子柱进行自顶向下的成像、向FIB柱倾斜进行铣削、主轴旋转进行晶体对准,并与多种检测器兼容以实现复杂材料的结构-性能相关性。 /p p style=" text-indent: 2em " “阿拉巴马大学很高兴成为布鲁克公司Hysitron PI 89 SEM PicoIndenter原位纳米机械测试装置的第一批用户,” span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 阿拉巴马州分析研究中心主任Gregory Thompson博士 /span 表示。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 机械工程学教授Keivan Davami博士 /span 补充说:“该平台的先进功能,可以在达到极限温度的同时,同时施加负载,将提供前所未有的结构表征捕获,包括透射菊池衍射和电子背散射衍射,以支持多个研究项目。” /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 布鲁克纳米机械测试业务总经理Oden Warren博士 /span 表示:“ Hysitron PI 89是我们用于电子显微镜原位纳米机械测试的PicoIndenter系列的有力补充。” “新平台具有出色的多功能性,易用性和刚度,可支持更高的负载,并拥有多项专利功能,可为客户在SEM中提供更广泛的测试灵活性和行业领先的性能。我们很高兴看到这个新一代仪器使新的研究成为可能。” span style=" text-indent: 2em " & nbsp /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 关于Hysitron PI 89 SEM PicoIndenter /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " Hysitron PI 89系统是布鲁克知名的Hysitron PicoIndenter用于SEM的测试仪器系列。 PI 89以布鲁克最先进的电容换能器技术为基础,为研究人员提供了一种功能强大的先进仪器,具有卓越的性能和多功能性。它的功能包括自动纳米压痕、加速机械性能映射(XPM)、疲劳测试、纳米摩擦学、薄膜和纳米线的推拉(PTP)张力(已获得专利)、直接拉力、SPM成像、电特性模块、高温测试(已获得专利)、旋转和倾斜台(已获得专利),并与使用EBSD,EDS,CBD,TKD和STEM检测器的分析成像兼容。 /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 关于Hysitron /span /strong /p p style=" text-indent: 2em " 2017年2月,布鲁克宣布收购纳米力学仪器制造商Hysitron(海思创)。该收购将Hysitron的创新纳米机械测试仪器添加到布鲁克已有的原子力显微镜(AFM),表面轮廓仪,摩擦学和机械测试系统的产品组合中,大大提高了布鲁克在纳米材料研究市场的领先地位。 /p p style=" text-indent: 2em " Hysitron总部位于明尼苏达州的伊登普雷利,公司自1992年成立以来率先开发了用于测量纳米级材料的机械性能的解决方案。其领先的纳米压痕产品被学术界和工业研究人员用于材料科学、生命科学和半导体领域的应用。除纳米压痕和微压痕外,Hysitron的仪器产品还包括摩擦学、模量映射、动态机械分析、原位SEM(扫描电子)和TEM(透射电子)纳米机械测试。 /p p br/ /p
  • 亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器
    1 引 言激光干涉位移测量技术具有大量程、高分辨力、非接触式及可溯源性等优势,广泛应用于精密计量、微电子集成装备和大科学装置等领域,成为超精密位移测量领域中的重要技术之一。近年来,随着这些领域的迅猛发展,对激光干涉测量技术提出了新的测量需求。如在基于长度等量子化参量的质量基准溯源方案中,要想实现1×10−8 量级的溯源要求,需要激光干涉仪长度测量精度达0. 1 nm 量级;在集成电路制造方面,激光干涉仪承担光刻机中掩模台、工件台空间位置的高速、超精密测量任务,按照“ 摩尔定律”发展规律,近些年要想实现1 nm 节点光刻技术,需要超精密测量动态精度达0. 1 nm,达到原子尺度。为此,国际上以顶级的计量机构为代表的单位均部署了诸如NNI、Nanotrace 等工程,开展了“纳米”尺度测量仪器的研制工程,并制定了测量确定度在10 pm 以下的激光干涉测量技术的研发战略。着眼于国际形势,我国同样根据先进光刻机等高端备、先进计量的测量需求,制定了诸多纳米计量技术的研发要。可见,超精密位移测量技术的发展对推进我国众多大高端装备具有重要战略意义,是目前纳米度下测量领域逐步发展的重大研究方向。2 激光干涉测量原理根据光波的传播和叠加原理,满足相干条件的光波能够在空间中出现干涉现象。在激光干涉测量中,由于测量目标运动,将产生多普勒- 菲佐(Doppler-Fizeau效应,干涉条纹将随时间呈周期性变化,称为拍频现象。移/相移信息与测量目标的运动速度/位移关系满足fd = 2nv/ λ , (1)φd = 2nL/ λ , (2)式中:fd为多普勒频移;φd为多普勒相移;n 为空气折射率;v 和L 为运动速度和位移;λ 为激光波长。通过对干涉信号的频率/相位进行解算即可间接获得测量目标运动过程中速度/位信息。典型的干涉测量系统可按照激光光源类型分为单频(零差式)激光干涉仪和双频(外差式)激光干涉仪两大类。零差式激光干涉测量基本原理如图1 所示,其结构与Michelson 干涉仪相仿,参考光与测量光合光干涉后,经过QPD 输出一对相互正交的信号,为Icos = A cos (2πfd t + φ0 + φd ) , (3)Isin = A sin (2πfd t + φ0 + φd ) , (4)式中:(Icos, Isin)为QPD 输出的正交信号;A 为信号幅值;φ0 为初始相位。结合后续的信号处理单元即可构成完整、可辨向的测量系统。图1 零差激光干涉测量原理外差式激光干涉仪的光源是偏振态相互垂直且具有一定频差Δf 的双频激光,其典型的干涉仪结构如图2 所示。双频激光经过NPBS 后,反射光通过偏振片发生干涉,形成参考信号Ir;透射光经过PBS,光束中两个垂直偏振态相互分开,f2 光经过固定的参考镜反射,f1 光经运动的测量镜反射并附加多普勒频移fd,与反射光合光干涉后形成测量信号Im。Ir = Ar cos (2πΔft + φr ) , (5)Im = Am cos (2πΔft + φm ), (6)式中:Δf、A 和φ 分别为双频激光频差、信号幅值和初始相位差。结合式(5)和式(6),可解算出测量目标的相位信息。图2 外差激光干涉测量原理零差式激光干涉仪常用于分辨力高、速度相对低并且轴数少的应用中。外差式激光干涉仪具有更强的抗电子噪声能力,易于实现对多个目标运动位移的多轴同步测量,适用于兼容高分辨力、高速及多轴同步测量场合,是目前主流的干涉结构之一。3 激光干涉测量关键技术在超精密激光干涉仪中,波长是测量基准,尤其在米量级的大测程中,要实现亚纳米测量,波长准确度对测量精度起到决定性作用。其中,稳频技术直接影响了激光波长的准确度,决定激光干涉仪的精度上限;环境因素的变化将影响激光的真实波长,间接降低了实际的测量精度。干涉镜组结构决定光束传播过程中的偏振态、方向性等参数,影响干涉信号质量。此外,干涉信号相位细分技术决定激光干涉仪的测量分辨力,并限制了激光干涉仪的最大测量速度。3. 1 高精度稳频技术在自由运转的状态下,激光器的频率准确度通常只有±1. 5×10−6,无法满足超精密测量中10−8~10−7的频率准确度要求。利用传统的热稳频技术(单纵模激光器的兰姆凹陷稳频方法等),可以提高频率准确度,但系统中稳频控制点常偏离光功率平衡点,输出光频率准确度仅能达2×10−7量级,无法完全满足超精密测量的精度需求。目前,超精密干涉测量中采用的高精度稳频技术主要有热稳频、饱和吸收及偏频锁定3 种。由于激光管谐振腔的热膨胀特性,腔长随温度变化呈近似线性变化。因此,热稳频方法通过对谐振腔进行温度控制实现对激光频率的闭环调节。具体过程为:选定稳定的参考频标(双纵模激光器的光功率平衡点、纵向塞曼激光器频差曲线的峰/谷值点),当激光频率偏离参考频标时,产生的频差信号用于驱动加热膜等执行机构进行激光管谐振腔腔长调节。热稳频方法能够使激光器的输出频率的准确度在10−9~10−8 量级,但原子跃迁的中心频率随时间推移受腔内气体气压、放电条件及激光管老化的影响会发生温度漂移。利用稳频控制点修正方法,通过对左右旋圆偏振光进行精确偏振分光和对称功率检测来抑制稳频控制点偏移的随机扰动,同时补偿其相对稳定偏置分量。该方法显著改善了激光频率的长期漂移现象,阿伦方差频率稳定度为1. 9×10−10,漂移量可减小至(1~2)×10−8。稳频点修正后的激光波长仍存在较大的短期抖动,主要源于激光器对环境温度的敏感性,温差对频率稳定性的影响大。自然散热型激光器和强耦合水冷散热型激光器均存在散热效果不均匀和散热程度不稳定的问题。多层弱耦合水冷散热结构为激光管提供一个相对稳定的稳频环境,既能抑制外界环境温度变化对激光管产生的扰动,冷却水自身的弱耦合特性又不影响激光管性能,进而减小了温度梯度和热应力,提高了激光器对环境温度的抗干扰能力,减少了输出激光频率的短期噪声,波长的相对频率稳定度约为1×10−9 h−1。碘分子饱和吸收稳频法将激光器的振荡频率锁定在外界的参考频率上,碘分子饱和吸收室内处于低压状态下(1~10 Pa)的碘分子气体在特定频率点附近存在频率稳定的吸收峰,将其作为稳频基准后准确度可达2. 5×10−11。但由于谐振腔损耗过大,稳频激光输出功率难以超过100 μW 且存在MHz 量级的调制频率,与运动目标测量过程中产生的多普勒频移相近。因此,饱和吸收法难以适用于多轴、动态的测量场合。偏频锁定技术是另一种高精度的热稳频方法,其原理如图3 所示,通过实时测量待稳频激光器出射光与高精度碘稳频激光频差,获得反馈控制量,从而对待稳频激光器谐振腔进行不同程度加热,实现高精度稳频。在水冷系统提供的稳频环境下,偏频锁定激光器的出射光相对频率准确度优于2. 3×10−11。图3 偏频锁定热稳频原理3. 2 高精度干涉镜组周期非线性误差是激光干涉仪中特有的内在原理性误差,随位移变化呈周期性变化,每经过半波长,将会出现一次最大值。误差大小取决光束质量,而干涉镜组是决定光束质量的主导因素。传统的周期非线性误差可以归结为零差干涉仪的三差问题和外差干涉仪的双频混叠问题,产生的非线性误差机理如图4 所示,其中Ix、Iy分别表示正交信号的归一化强度。其中,GR为虚反射,MMS 为主信号,PISn 为第n 个寄生干涉信号,DFSn 为第n 阶虚反射信号。二者表现形式不完全相同,但都会对测量结果产生数纳米至数十纳米的测量误差。可见,在面向亚纳米、皮米级的干涉测量技术中,周期非线性误差难以避免。图4 零差与外差干涉仪中的周期非线性误差机理。(a)传统三差问题与多阶虚反射李萨如图;(b)多阶虚反射与双频混叠频谱分布Heydemann 椭圆拟合法是抑制零差干涉仪中非线性误差的有效方法。该方法基于最小二乘拟合,获得关于干涉直流偏置、交流幅值以及相位偏移的线性方程组,从而对信号进行修正。在此基础上,Köning等提出一种基于测量信号和拟合信号最小几何距离的椭圆拟合方法,该方法能提供未知模型参数的局部最佳线性无偏估计量,通过Monte Carlo 随机模拟后,其非线性幅值的理论值约为22 pm。在外差干涉仪中,双频混叠本质上是源于共光路结构中双频激光光源和偏振器件分光的不理想性,称为第1 类周期非线性。对于此类周期非线性误差,补偿方法主要可以从光路系统和信号处理算法两个方面入手。前者通过优化光路可以将非线性误差补偿至数纳米水平;后者通过椭圆拟合法提取椭圆特征参数,可以将外差干涉仪中周期非线性误差补偿至亚纳米量级;两种均属补偿法,方法较为复杂,误差难以抑制到0. 1 nm 以下。另一种基于空间分离式外差干涉结构的光学非线性误差抑制技术采用独立的参考光路和测量光路,非共光路使两路光在干涉前保持独立传播,从根本上避免了外差干涉仪中频率混叠的问题,系统残余的非线性误差约为数十皮米。空间分离式干涉结构能够消除频率混叠引起的第1 类周期非线性误差,但在测量结果中仍残余亚纳米量级的非线性误差,这种有别于频率混叠的残余误差即为多阶多普勒虚反射现象,也称为第2 类周期非线性误差。虚反射现象源自光学镜面的不理想分光、反射等因素,如图5所示,其中MB 为主光束,GR 为反射光束,虚反射现象普遍存在于绝大多数干涉仪结构中。虚反射效应将会使零差干涉仪中李萨如图的椭圆产生畸变,而在外差干涉仪中则出现明显高于双频混叠的高阶误差分量。图5 多阶虚反射现象使用降低反射率的方法,如镀增透膜、设计多层增透膜等,能够弱化虚反射现象,将周期非线性降低至亚纳米水平;德国联邦物理技术研究院Weichert等通过调节虚反射光束与测量光束间的失配角,利用透镜加入空间滤波的方法将周期非线性误差降低至±10 pm。上述方法在抑制单次的虚反射现象时有着良好的效果,但在面对多阶虚反射效应时作用有限。哈尔滨工业大学王越提出一种适用于多阶虚反射的周期非线性误差抑制方法,该方法利用遗传算法优化关键虚反射面空间姿态,精准规划虚反射光束轨迹,可以将周期非线性误差抑制到数皮米量级,突破了该领域10 pm 的周期非线性误差极限。3. 3 高速高分辨力相位细分技术在激光干涉仪中,相位细分技术直接决定系统的测量精度。实现亚纳米、皮米测量的关键离不开高精度的相位细分技术。相位的解算可以从时域和频域两个角度进行。最为常用的时域解算方法是基于脉冲边缘触发的相位测量方法,该方法利用高频脉冲信号对测量信号与参考信号进行周期计数,进而获取两路信号的相位差。该方法的测量速度与测量分辨力模型可表达为vm/dLm= Bm , (7)式中:vm 为测量速度;dLm 为测量分辨力;Bm 为系统带宽。在系统带宽恒定的情况下,高测速与高分辨力之间存在相互制约关系。只有提高系统带宽才能实现测量速度和测量分辨力的同时提升,也因此极度依赖硬件运行能力。在测量速度方面,外差激光干涉仪的测量速度主要受限于双频激光频差Δf,测量目标运动产生的多普勒频移需满足fd≤Δf。目前,美国的Zygo 公司和哈尔滨工业大学利用双声光移频方案所研制的结构的频差可达20 MHz,理论的测量速度优于5 m/s。该方法通过增加双频激光频差来间接提升测量速度,频差连续可调,适用于不同测量速度的应用场合,最大频差通常可达几十MHz,满足目前多数测量速度需求。从干涉结构出发,刁晓飞提出一种双向多普勒频移干涉测量方法,采用全对称的光路结构,如图6所示,获得两路多普勒频移方向相反的干涉信号,并根据目标运动方向选择性地采用不同干涉信号,保证始终采用正向多普勒频移进行相位/位移解算。该方法从原理上克服了双频激光频差对测量速度的限制,其最大测量速度主要受限于光电探测器带宽与模/数转换器的采样频率。图6 全对称光路结构在提升测量分辨力方面,Yan 等提出一种基于电光调制的相位调制方法,对频率为500 Hz 的信号进行周期计数,该方法实现的相位测量标准差约为0. 005°,具有10 pm 内的超高位移测量分辨力,适用于低速测量场合。对于高速信号,基于脉冲边缘触发的相位测量方法受限于硬件带宽,高频脉冲频率极限在500 MHz 左右,其测量分辨力极限约为1~10 nm,难以突破亚纳米水平。利用高速芯片,可以将处理带宽提升至10 GHz,从而实现亚纳米的测量分辨力,但成本较大。闫磊提出一种数字延时细分超精细相位测量技术,在硬件性能相同、采样频率不变的情况下,该方法利用8 阶数字延迟线,实现了相位的1024 电子细分,具有0. 31 nm 的位移测量分辨力,实现了亚纳米测量水平。该方法的等效脉冲频率约为5 GHz,接近硬件处理极限,但其测量速度与测量分辨力之间依旧存在式(7)的制约关系。德国联邦物理技术研究院的Köchert 等提出了一种双正交锁相放大相位测量方法,如图7所示,FPGA 内部生成的理想正交信号分别与外部测量信号、参考信号混频,获取相位差。利用该方法,可以实现10 pm 以内的静态测量偏差。双正交锁相放大法能够处理正弦模拟信号,充分利用了信号的频率与幅值信息,其测量速度与测量分辨力计算公式为vm/0. 1λ0= Bm, (8)dLm/0. 5λ0=Bs/dLc, (9)式中:Bs为采样带宽;dLc为解算分辨力。图7 双正交锁相方法测量原理可见,测量速度与测量分辨力相互独立,从原理上解决了高测速与高分辨力相互制约的矛盾,为激光干涉仪提供了一种兼顾高速和高分辨力的相位处理方法。在此基础上,为了适应现代工业中系统化和集成化的测量需求,美国Keysight 公司、Zygo 公司及哈尔滨工业大学相继研发出了光电探测与信号处理一体化板卡,能够实现高于5 m/s 的测量速度以及0. 31 nm 甚至0. 077 nm 的测量分辨力。此外,从变换域方面同样可以实现高精度的相位解算。张紫杨等提出了一种基于小波变换的相位细分方法,通过小波变换提取信号的瞬时频率,计算频率变化的细分时间,实现高精度的位移测量,该方法的理论相位细分数可达1024,等效位移精度约为0. 63 nm。Strube 等利用频谱分析法,从信号离散傅里叶变换(DFT)后的相位谱中获取测量目标的位移,实现了0. 3 nm 的位移测量分辨力。由于采用图像传感器为光电转换器,信号处理是以干涉条纹为基础的,适用于静态、准静态的低速测量场合。3. 4环境补偿与控制技术环境中温度、气压及湿度等变化会引起空气折射率变化,使得激光在空气中传播时波长变动,导致测量结果产生纳米量级的误差。环境误差补偿与控制技术是抑制空气折射率误差的两种重要手段。补偿法是修正空气折射率误差最常用的方法,具有极高的环境容忍度。采用折光仪原理、双波长法等可以实现10−7~10−8 量级的空气折射率相对测量不确定度。根据Edlen 经验公式,通过精确测定环境参数(温度、湿度和大气压等),可以计算出空气折射率的精确值,用于补偿位移测量结果,其中温度是影响补偿精度的最主要因素。采用高精度铂电阻传感器,设备可以实现1 mK 的温度测量精度,其折射率的补偿精度可达10−8量级,接近Edlen 公式的补偿极限。环境控制技术是保证干涉仪亚纳米测量精度的另一种有效方法。在现行的DUV 光刻机中,采用气浴法,建立3 mK/5 min 以内恒温、10 Pa/5 min 以内恒压、恒湿气浴场,该环境中能够实现10−9~10−8 量级空气折射率的不确定度。对于深空引力波探测、下一代质量基准溯源等应用场合,对激光干涉仪工作的环境控制要求更为严苛,测量装置需置于真空环境中,此时,空气折射率引入的测量误差将被彻底消除。4 激光干涉测量技术发展趋势近年来,超精密位移测量的精度需求逐渐从纳米量级向亚纳米甚至皮米量级过渡。国内在激光干涉仪中的激光稳频、周期非线性误差消除和信号处理等关键技术上均取得了重大的突破。在LISA 团队规划的空间引力波探测方案中,要求在500 万千米的距离上,激光干涉仪对相对位移量需要具有10 pm 以内的分辨能力。面对更严苛的测量需求,超精密位移测量依然严峻面临挑战。激光干涉测量技术的未来发展趋势可以归结如下。1)激光波长存在的长期漂移和短期抖动是限制测量精度提升的根本原因。高精度稳频技术对激光波长不确定度的提升极限约为10−9量级。继续提升激光波长稳定度仍需要依托于下一阶段的工业基础,改善激光管本身的物理特性,优化光源质量。2)纳米级原理性光学周期非线性误差是限制激光干涉仪测量精度向亚纳米、皮米精度发展的重要瓶颈。消除和抑制第1 类和第2 类周期非线性误差后,仍残余数十皮米的非线性误差。由于周期非线性误差的表现形式与耦合关系复杂,想要进一步降低周期非线性误差幅值,需要继续探索可能存在的第3 类非线性误差机理。3)测量速度与测量分辨力的矛盾关系在动态锁相放大相位测量方法中得到初步解决。但面对深空引力波探测中高速、皮米的测量要求,仍然需要进一步探索弱光探测下的高分辨力相位细分技术;同时,需要研究高速测量过程中的动态误差校准技术。高速、高分辨力特征依旧是相位细分技术今后的研究方向。全文下载:亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器_激光与光电子学进展.pdf
  • 太妙了!这台AFM/SEM二合一显微镜,可以看见纳米力学测试动态全过程
    AFM/SEM二合一显微镜-FusionScope作为一款全新的集成式显微镜,拥有强大的材料形貌表征能力。设备通过SEM侧向视野,精准定位探针位置,针对性地对目标区域进行扫描,在半导体加工、薄膜材料、磁性样品等领域都具有突出的应用优势。同时,FusionScope还具有免样品转移、高清快速成像、一键完成模块导航等优势,在实际测试中为研究者带来了极大的便利。基于聚焦电子束诱导沉积方法制备的具有精确纳米尺度3D几何结构的等离子体纳米结构,采用FusionScope进行了原位尺寸表征(Adv. Funct. Mater. 34, 2310110, 2023);通过低温刻蚀法制备的具有高深宽比的纳米线阵列,也采用FusionScope进行了高度、形貌、均匀性和粗糙度等方面的细致分析与总结(Appl. Phys. Rev. 11, 021211, 2024)。这些研究表明,FusionScope在材料科学研究中具有广泛的应用前景。除此之外,FusionScope在力学测试中同样具有优异的表现。通过SEM提供的视野,研究者可以实现对特定样品表面的力学性能测试,并且能够清晰地观察探针对样品的压痕过程。无论是想要探究材料的硬度、弹性模量还是断裂韧性,能在FusionScope中得到答案!AFM/SEM二合一显微镜-FusionScope1. 指定单根纳米柱的弹簧常数测试FusionScope可以精确测量单根硅纳米柱样品的弹簧常数。设备可以在SEM视野下将探针精确定位于硅纳米柱样品顶端,探针在不断接触与返回过程中即可得出力位移曲线,通过探针施加的力与纳米柱位移的比值计算得到样品的弹簧常数(Microscopy Today, 17-22, 2023)。探针测量单根硅纳米柱动态过程探针测量单根硅纳米柱快闪图样品的力学曲线2. 纳米压痕试验测试样品硬度FusionScope可以轻松实现在纳米压痕实验中的力学控制,以静制动,原位视野下轻松测试,可视化呈现纳米压痕。通过设置不同的力测试纳米压痕的效果,得到样品硬度信息。在SEM视野下测试纳米压痕的效果精确计算压痕的面积,可以避免伪结果的影响。探针在样品表面压痕压痕区域面积的AFM图像3. 复杂样品表面的力学信息测量FusionScope能够快速对具有不规则表面的载药颗粒进行力学测试与动态测量过程。如下样品主要成分为VitaminC,通过扫描电镜可以观察到样品表面崎岖不平,粗糙度较高,在进行力学测试过程中,能够通过SEM观察到一种阶段式下针过程,从而得到分段式力学曲线,二者相辅相成,互为验证。倾斜样品的力学曲线测量动态过程倾斜样品的力学曲线测量快闪图阶段式力学曲线测试结果4. 定制化实现不同力学测试需求通过无探针悬臂梁自制球形探针,满足定制化的各种需求。无探针悬臂梁顶端蘸取SEM固化胶,通过电镜视野寻找合适的样品球并进行电子束轰击对其进行固化,从而实现对球形末端悬臂梁的制备。探针下压并且实现对球形样品的力学性能测试,得到力距离曲线,全过程在SEM视野下可见。无探针悬臂梁寻找样品球并且对其进行固化过程制备完成的球形端探针相关产品1、FusionScope多功能显微镜
  • 提升芯片制造SEM测量水平,NIST联合KLA开发电子束倾斜测量技术
    美国国家标准与技术研究院 (NIST) 和半导体及相关行业检测和测量系统提供商 KLA Corporation 的研究人员提高了扫描电子显微镜 (SEM) 测量的准确性。SEM用于半导体制造中的过程控制应用,有助于确保高产量生产功能性高性能芯片。SEM使用聚焦电子束对小至1纳米的特征进行成像,使其成为表征半导体器件结构的重要仪器。在芯片制造过程中,高分辨率 SEM 用于许多检测和计量应用,包括检测非常小的缺陷、识别和分类光学检测员发现的缺陷、图案特征的关键尺寸测量、覆盖测量等。这些信息有助于芯片工程师表征和微调其制造工艺。当电子束通过SEM时,它会受到仔细控制。电子束与理想路径的轻微偏差或电子束撞击芯片表面的角度的微小错位都会使生成的 SEM 图像失真并歪曲器件的结构。NIST和KLA通过考虑电子束的这些角度错位,提高了SEM的精度。该联合研究项目测量光束倾斜的精度小于一毫弧度,即百分之五度,这需要在角分辨率和测量验证方面取得进步。为了测量光束倾斜,NIST和KLA创建了电子显微镜的原型标准,并以一种新的方式分析了所得的电子显微照片。原型标准由一系列锥形硅柱组成,称为锥形视锥体,形成对光束倾斜高度敏感的图像。倾斜表现为视锥体顶部边缘和底部边缘图像中心之间的偏移。利用他们在模拟电子-物质相互作用方面的专业知识,研究人员使用模拟来展示亚毫弧度精度的潜力,指导他们正在进行的标准工件的设计和制造。已知位置的锥形视锥体阵列有可能测量 SEM 扫描和成像的区域内光束倾斜的任何变化。这些测量可以进一步校准电子显微镜的放大倍率和畸变。此外,新标准还适用于芯片制造中使用的其他显微镜方法,包括原子力和超分辨率光学显微镜。比较不同显微镜方法结果的能力有助于在不同方法之间可靠且可重复地传输信息,并提高测量模型的准确性。锥形视锥体阵列的模型“电子束倾斜会改变器件特征的表观位置,降低SEM测量的准确性,”NIST研究员兼涵盖这项研究的行业论文的第一作者Andrew C. Madison说。“我们的新标准和分析方法可以检测电子束位移,因为它在整个成像场中变化。“有了这些数据,SEM制造商可以实施校准和校正,以提高图像质量和测量精度,”NIST研究员兼首席研究员Samuel M. Stavis说。“作为半导体检测和计量领域的专家,我们不断探索可以扩展当前测量极限的新技术,”KLA公司高级副总裁兼总经理Yalin Xiong说。“与研究机构的合作在发现有助于推进芯片行业过程控制的创新方面发挥着重要作用。我们与NIST的联合研究旨在提高用于表征芯片制造工艺的基本测量的准确性。
  • 技术线上论坛|7月28日《亚纳米级位移解决方案》
    主题:Next Level of Precision: Customized Motion & Sensing Solutions[报告简介]德国attocube公司致力于提供超高精度与稳定性的纳米位移解决方案。其提供的多种压电定位器,非常适合各种端环境。另外与基于光纤式的皮米精度激光干涉仪相结合,为先进的纳米定位系统奠定了基础,并实现了亚纳米精度的位移控制精度。我们将展示:☛ 为显微镜应用定制的亚纳米位移解决方案☛ 为端环境中的亚纳米应用及反馈解决方案☛ 如何结合位移和传感解决方案,实现限纳米位移精度 您将收获:☛ 对实现真正纳米精度和度的关键问题的详细见解☛ attocube以应用为中心的工程研发流程概述☛ 现场问答环节,与attocube工程师讨论您的具体需求问题[注册链接]欢迎点击此链接https://app.livestorm.co/attocube-systems-ag/next-level-of-precision-customized-motion-and-sensing-solutions?type=detailed观看讲座。[主讲人介绍][报告时间]开始: 2021年7月28日 15:00(CST)结束: 2021年7月28日 15:30(CST) 2021年7月28日 15:30(CST) 2021年7月28日 15:30(CST)请点击注册报名链接,预约参加在线讲座(北京时间21:00开始)[更多相关报告]1. ON-Demand: Moiré excitons in 2D semiconductor heterostructures2. Online DEMO: Nano-precise optical displacement measurement (on-demand)3. Online DEMO: Nano-precise positioning with multi-axis piezo stages (on-Demand)4. Online Demo: Standardized Calibration of CNC Machines & CMMs (on-demand)5. Online Demo: Standardized Calibration of CNC Machines & CMMs6. Online DEMO: Nano-precise positioning with multi-axis piezo stages7. Online DEMO: Nano-precise optical displacement measurement8. Moiré excitons in 2D semiconductor heterostructures[技术线上论坛]http://www.qd-china.com/zh/n/2004111065734
  • 中国科大在大量程纳米位移光学感测研究方面取得新进展
    近日,中国科学技术大学微纳光学与技术课题组王沛教授和鲁拥华副教授在大量程纳米位移光学感测研究方面取得重要进展。课题组利用光学超表面(metasurface)设计了一种简捷的光场偏振态空间编码,结合精巧的光学系统设计,发展了一种大量程(百微米量级)、高灵敏(亚纳米)、简捷实用的位移感测技术。该研究成果10月12日以“Ultrasensitive and long-range transverse displacement metrology with polarization-encoded metasurface”为题发表在《科学进展》上。   纳米精度的高灵敏位移测量对于半导体制造、精密加工和先进成像等领域都具有关键性作用。以半导体制造为例,不同层光刻图案的叠对误差对提升产品良率具有重要的作用。一般要求叠对误差测量技术(overlay metrology)的精度优于光刻线条宽度的五分之一。因此,对于10纳米以下节点的半导体制造工艺必须发展纳米及亚纳米的位移感测技术。   以往的研究表明,利用纳米光学天线的定向散射光场可以实现亚纳米位移感测的技术指标。课题组在先前的研究中也分别提出了硅纳米天线对(OE, 26 : 1000-1011, 2018)、表面等离激元天线对(PRL, 124, 243901, 2020)的技术方案。但是基于光学天线散射的感测方法通常只有百纳米的量程,且存在信噪比低的问题,给叠对误差测量等位移感测的实际应用带来较为苛刻的限制。   在这项研究工作中,课题组利用光学超表面独特的位相和偏振调控能力,将空间位置信息编码在光场的偏振取向上,并通过精巧的光学系统设计让光场两次经过超表面结构,从而将超表面相对于光束的横向位移信息转化为读出光强信息。由于超表面结构可以在亚波长精度上调控光场的偏振和位相分布,从而可以极大提高偏振空间编码的梯度,进而提高位移感测的灵敏度。   实验测试证明,这一偏振编码超表面系统的位移感测精度可以达到100皮米(图1)。进一步,课题组通过移相方法实现了测量范围的周期性延拓,并消除了感测灵敏度的“死区”,偏振编码超表面系统的感测量程可以拓展到200微米以上。   与基于光学天线散射的纳米位移感测技术不同,这项研究工作在保持亚纳米的位移感测精度的同时,极大地拓展了感测的量程,而且,通过光强读出位移信息,具有可工程化、简单可靠且精度高的特点,为其在叠对误差测量等位移感测领域的实际应用带来便捷。 图1 偏振编码超表面位移感测系统示意图和实验测试结果   光电子科学与技术安徽省重点实验室的臧昊峰、席铮特任教授和张植宇为该论文的共同第一作者,鲁拥华副教授和王沛教授为共同通讯作者。该工作得到了科技部重点研发项目、国家自然科学基金区域创新发展联合基金和先进激光技术安徽省实验室主任基金的经费资助。
  • 上海微系统所实现片上亚纳米量级的超灵敏位移传感
    近日,中国科学院上海微系统所信息功能与材料国家重点实验室硅光子课题组研究员武爱民团队、深圳大学教授袁小聪、杜路平团队及英国伦敦国王学院教授Anatoly V. Zayats课题组合作,在硅衬底上提出了基于布洛赫表面光场的非对称传输特性实现超灵敏位移测量的方法,并实现了亚纳米级的位移传感。相关研究成果发表在Nanoscale上,并被选为当期封面文章。光学手段为精密位移测量提供了非接触的方案,可实现高灵敏度、高分辨率的位移检测,在纳米尺度位移传感、半导体技术及量子技术等领域具有重要应用。目前广泛应用的激光干涉法具有非接触和精度高的特点,然而,其对激光波长的稳定性要求高且严重依赖光学器件和光学路径,难以满足光学系统集成化和轻量化的发展需求。布洛赫表面波产生于多层介质膜与周围环境的界面处,具有低损耗,宽色散域,高定向性和CMOS兼容等优势。该研究基于硅基衬底,利用不对称狭缝形成纳米天线调控布洛赫表面波,实现了布洛赫表面光场的非对称传输,布洛赫表面波的不对称光场对纳米天线和入射高斯光场的相对位置具有超灵敏的依赖作用,通过对其远场表征就可以获得精确到亚纳米量级灵敏度的位移传感。该工作利用纳米尺度的狭缝实现了布洛赫表面波的非对称传输,通过连续改变光与狭缝的相对位置,在实验上实现了对于位移的精确测量,灵敏度可达0.12 nm-1,分辨率和量程达到8 nm和300 nm。该研究为纳米测量及超分辨显微提供了新的物理原理,并为超灵敏的位移测量提供了精巧的微型化方案。
  • 首都科技条件平台进一步向开放成果与人才倾斜
    随着科技资源开放共享及市场化运营机制的不断完善,今年,首都科技条件平台将在继续扩大仪器设备开放规模的基础上,进一步向开放科技成果、科技人才倾斜。   六大领域平台搭建完善开放体系   在日前举办的中国第十四届软博会上,首都科技条件平台各个建设单位集中展示了各自领域平台的建设及资源开放情况。   据介绍,2009年,首都科技条件平台所辖电子信息、生物医药、新材料、能源环保四大领域平台及12家研发实验服务基地,实现了264个国家、北京市重点实验室和工程中心、13112台套仪器设备、约76.3亿元的科技资源向社会开放。   今年四五月间,北京市科委先后授权北京技术交易促进中心、北京生产力促进中心分别搭建技术转移、装备制造领域科技条件平台,标志着首都科技条件平台体系已扩展至六大领域,再加上研发实验服务基地由12家增加到14家,基本涵盖了北京市重大产业发展领域。   随着条件平台在产业领域和研发实验服务基地建设上的拓展,首都科技资源开放量将继续增长,今年有望新增资源开放量25亿元,开放总量达100亿元。   今年授牌的装备制造领域平台突出了服务的前瞻性和引领性。该平台除开展仪器测试方面的服务外,还依托数控装备联盟服务于高端制造业,依托生产力促进服务联盟服务于现代服务业。“装备制造领域依靠单个企业研发突破很难,只有借助平台联合企业共同研发,才能在共性关键技术上获得突破。”北京生产力促进中心部长陈立军告诉《科学时报》记者。   对于装备制造领域平台和之前的平台是否存在资源竞争的关系,陈立军表示,竞争关系肯定存在,比如电子信息领域平台的成员单位北京自动测试技术研究所,也有针对装备制造领域的测试服务内容,但这部分资源并没有纳入装备制造领域平台。   北京软件与信息服务业促进中心业务发展部孙启向《科学时报》记者介绍,北京自动测试技术研究所的资源目前已被纳入北京市科学研究院,该院是今年新成立的两个研发实验服务基地之一,这就相当于通过研发实验服务基地把资源整合起来,而不再计算入电子信息领域平台的开放范围。   陈立军认为,目前虽然需要北京市科委在科技资源和指标划分上予以统筹协调,但六大领域平台形成一个整体团队、加强合作、共同作好服务的目标和意愿非常明确。   成果转化成平台工作重点   同样是今年授牌的技术转移领域科技条件平台,其开放的科技资源不仅包括仪器设备,更包括科技成果和人才。   北京技术交易促进中心高级顾问钟之绚在接受《科学时报》记者采访时表示,从资源开放的角度看,技术转移平台丰富了首都科技条件平台开放资源的种类,并且更侧重于成果开放,即以成果转化、科技成果产业化为主要工作内容。   据介绍,技术转移平台在成果转化的运行方式方面也区别于一般的成果转化方式。一般的成果转化通常是把成果汇集成册集中向企业推荐,技术转移平台则采取相反的方式,即以需求为导向,通过对市场需求的捕捉,然后把需求向其他领域平台“开放”,主要为了促成各领域平台之间的成果和需求对接。   钟之绚说:“我们既收集仪器设备的测试需求,更注重对企业技术难题、技术需求的收集。目前已征集企业需求近100项,下一步需要就这些需求与相关研发实验服务基地和其他领域平台进行对接。”   中科院北京国家技术转移中心事业二部部长张利军表示,中科院研发实验服务基地作为首都科技条件平台14家基地中规模最大、综合性最强的基地,近期工作重点为对一批科技成果进行开放,该基地目前已征集40多个具备产业化条件的优秀科研成果,并侧重这些科研成果的地方转化工作。   张利军介绍,前不久包括激光显示、绿色印刷等一批重大科技项目集中落户中关村科技园区,北京国家技术转移中心即提供了全程式的跟踪服务。而未来在与地方科技局的合作中,该中心将进一步挖掘地方需求,通过需求导向,不断挖掘中心内部科技资源,以实现和地方的有效对接。   孙启也表示,电子信息领域平台今年也将重点推动科技成果、落地的工作,“我们在探索,希望通过首都科技条件平台的资源优势,把手中拥有的许多科研成果推广下去,特别是找到一些企业进行科技成果的产业化”。
  • 爱尔兰科学家在纳米材料结构分析领域取得突破
    p   2017年7月底,《科学》杂志发表了爱尔兰圣三一大学牵头完成的一项研究成果:纳米铜膜表面不可能是平的。文章指出,构成铜表面的晶体颗粒不可能完美契合,相互之间有倾斜和角度变化,造成错位和表面粗糙。英国、美国科学家和英特尔公司的研究人员也参与了此项研究。 /p p   材料的电子、温度和机械等特性一般是由组成材料的晶粒的构成方式决定的。过去普遍认为这些晶粒象积木块一样组合起来,相互之间会有些隙缝。爱尔兰的研究人员重点研究了集成电路中广泛使用的纳米级金属铜,用扫描隧道显微镜测量其三维结构,包括相邻晶粒间的角度,发现晶粒间是有旋转角度的。因此,纳米膜的表面不可能是绝对平滑的。 /p p   这项研究将对纳米级材料的设计产生前所未有的影响。课题组找到了如何通过控制晶粒的旋转从而操控材料性能的方法。如,通过设计减少电阻,从而延长手机等移动终端的电池寿命。除消费类电子产品外,该项研究对医学植入和诊断等也有应用价值。 /p p /p
  • 爱尔兰科学家在纳米材料结构分析领域取得突破
    p   2017年7月底,《科学》杂志发表了爱尔兰圣三一大学牵头完成的一项研究成果:纳米铜膜表面不可能是平的。文章指出,构成铜表面的晶体颗粒不可能完美契合,相互之间有倾斜和角度变化,造成错位和表面粗糙。英国、美国科学家和英特尔公司的研究人员也参与了此项研究。 br/ /p p   材料的电子、温度和机械等特性一般是由组成材料的晶粒的构成方式决定的。过去普遍认为这些晶粒象积木块一样组合起来,相互之间会有些隙缝。爱尔兰的研究人员重点研究了集成电路中广泛使用的纳米级金属铜,用扫描隧道显微镜测量其三维结构,包括相邻晶粒间的角度,发现晶粒间是有旋转角度的。因此,纳米膜的表面不可能是绝对平滑的。 /p p   这项研究将对纳米级材料的设计产生前所未有的影响。课题组找到了如何通过控制晶粒的旋转从而操控材料性能的方法。如,通过设计减少电阻,从而延长手机等移动终端的电池寿命。除消费类电子产品外,该项研究对医学植入和诊断等也有应用价值。 /p p br/ /p
  • 华大集团发布纳米孔基因测序仪,成全球唯一拥有三种不同技术路径测序仪的机构
    2024年9月9日,华大集团在25周岁生日到来之际,向全球发布最新测序技术——CycloneSEQ测序技术,两款小而美、小而优,拥有自主产权的新型基因测序仪——纳米孔测序仪CycloneSEQ-WT02(以下简称“WT02”,中文名“梧桐”)、CycloneSEQ-WY01(以下简称“WY01”,中文名“五岳”)首次呈现在世人面前。纳米孔测序仪CycloneSEQ-WT02发布现场伴随全读长时代的到来,生命更加可以测量。华大在“读”生命的工具——基因测序仪领域成为全世界唯一拥有激发光、自发光、不发光三种不同技术路径测序仪的机构,中国将给全世界更多、更新、更好的选择。今年6月,华大智造获得华大序风纳米孔测序产品的全球市场经销权,WT02将于即日起开放订购,WY01计划将于2025年上半年上市。这也意味着,除了DNBSEQ高通量基因测序仪以外,华大智造将为全球用户提供包括纳米孔测序仪在内的多组学工具,为生命科学6D时代注入澎湃动能。华大集团同时发布面向临床的基因检测多模态大模型、面向人人的基因组咨询平台和智能化的疾病防控系统,还正式发起“探极计划”,呼唤全球合作伙伴,共同推动极端环境下的样本采集、科学研究和产业应用。先利其器:读、写、存工具贯穿华大集团联合创始人、董事长汪建致辞上个世纪以来,世界进入大科学时代,科研范式发生深刻变革,一个个大科学计划深刻影响世界力量格局。从DNA双螺旋结构到生命中心法则,从DNA重组到DNA测序,20世纪中叶尤其是人类基因组计划实施20多来,生命科学和生物技术突飞猛进。为了祖国的荣誉,为了破解生命密码,华大于1999年9月9日诞生。怀着强烈的家国情怀,在汪建、杨焕明、刘斯奇、于军4位创始人的倡议和带领下,华大排除万难,牵头承担并圆满完成大科学计划——人类基因组计划1%项目,中国成为唯一参与人类基因组计划的发展中国家,被中华世纪坛青铜甬道永远铭刻。从北京到杭州到深圳,华大诞生25年来,始终坚持大目标导向,坚持“基因科技造福人类”,坚持大平台、大资源、大合作、大场景、大数据、大科学、大产业多管齐下,聚焦生命多组学,聚焦生命科学“读写存”工具的研发、应用,勇于创新,敢于突破,以任务带学科、带产业、带人才,研产学一体化,成为全球领先的生命科学前沿机构,中国也成为继美国之后第二个掌握临床级高通量测序仪的国家,成为多组学这个新的竞赛场地的重要规则的制定者之一。斗转星移。如今的华大集团,全球总部位于深圳,分支机构遍及全国以及全球50多个国家和地区。员工总数约万人,其中国际员工800多人,平均年龄33岁。华大集团由非盈利板块、产业板块构成。非盈利板块包括华大生命科学研究院、华大教育中心、国家基因库(代运营)、GigaScience出版社等,产业板块包括华大基因、华大智造、华大万物、华大营养、华大鉴正、华大细胞、华大序风等,成为一个核酸奠基、自强不息的生命体,也成为基因产业链的链主企业,为中国基因产业降低对外技术依存度、基因科技实实在在造福全人类做出了重要贡献。“从激发光测序仪到自发光测序仪,再到今天公布的不发光测序仪,三类机器,三种不同原理、不同测序方式结合在一块,我们是全世界唯一的一家。在下一个生命时代,我们绝对不能亦步亦趋,要走出一个新的路子,换一种交通方式。我们要飞起来,让“旋风”旋起来,在未来以大数据为基础的生命科学发展、生物经济发展上走出一条引领世界、支撑世界的发展道路。”华大集团联合创始人、董事长汪建在发布会致辞中表示。十年一剑:从“首款”到“首款”华大生命科学研究院院长、华大集团执行董事徐讯介绍新产品凡是生命,皆为序列。130多亿年宇宙史、40多亿年地球史、30多亿年生命史……自有生命以来,所有生命都使用一种语言,即都是由A、T、C、G这4种碱基对组成。一部社会发展史,就是一部科技进步史、一部工具进步史。从最初购买,到后来的引进、消化吸收、再创新,过去十多年来,华大投入上百亿资金,联合上下游产业机构,经过艰苦卓绝的努力,实现生命科学读、写、存工具全贯穿,研制出一系列具有自主知识产权的“大国重器”:“读”工具上,覆盖高中低不同通量,全球最高通量测序仪DNBSEQ-T20X2的单人全基因组检测试剂成本降到100美元以下;“写”工具上,高通量基因合成仪不仅变成现实,还初步实现规模化、商业化;“存”工具上,已经研制出DNA存储设备、生物样本库。在测序技术基础上,华大还实现时空组学技术突破,分辨率达到500纳米,被誉为“超广角百亿像素生命照相机”。共有共为共享,坚持走工程生物学道路,华大智造测序仪已经覆盖70多个国家和地区。从2015年首款自研高通量基因测序仪发布,到如今首款华大纳米孔基因测序仪诞生,自发光、激发光、不发光三种技术路径的测序仪均已问世,十年磨一剑,华大已成为国内首个掌握“短读长”及“长读长”测序工具的机构,也是全球唯一一家掌握超高通量、超低成本、超长读长测序仪的机构, 真正实现了“全读长”测序产品的全周期闭环。基于全新推出的CycloneSEQ测序技术,华大生命科学研究院院长、华大集团执行董事徐讯在发布会上正式带着两款小巧便携的“WT02”及“WY01”测序仪亮相。这两款测序仪在核心技术和关键组件上实现突破,特别是在单芯片孔道蛋白数量、测序速度、测序读长和准确率等关键指标上表现卓越,彰显了其在测序领域的领先地位。“有了工具在手,我们在基础科研、临床应用上不断取得新的突破。然而随着不断探索,我们遇到了到基于DNB的短片段测序仪仍然无法解决的问题。 基因组上仍然有8%的‘暗物质’区域无法检测到;许多微生物基因组GC含量异常,常规测序无法完成组装;现有DNB平台面对复杂结构变异造成的遗传疾病很难解析;也无法实现实时、快速的测序,解决ICU里感染的快速检测需求。面对这些挑战,已有成熟的技术和产品,提升10%,已经是极限。只有打破惯性,寻找提升10倍、甚至100倍的新技术,也许能够更容易、更快地解决问题。”徐讯介绍道。WT02是一款中通量的纳米孔基因测序仪,小巧便携,采用双芯片架构,支持独立运行,具有灵活的通量选择。它的优势可以用三个词概括:全覆盖、快速读和自由测。它不仅能够轻松应对复杂序列的挑战,而且单次测序成本低、无需凑样、随测随停,能实时输出测序结果。WT02在生命科学领域有广泛的应用场景,比如,它能快速识别病原微生物并且快速溯源;准确完整检测复杂遗传病帮助更多家庭;获取基因组图谱推进生物多样性研究等。WY01是一台高通量纳米孔测序仪,配套高通量高密度芯片,不仅具有超长读长和持久续测等性能,更能够全面覆盖复杂基因组序列。它可应用于数据通量需求更高的应用场景,比如大基因组、人基因组重测序、全长转录组测序和表观遗传学检测等。WY01的出现,填补了国内纳米孔测序领域高通量芯片的空白,多项关键性能处于全球领先的水平,它可加速疾病研究和诊断,促进跨学科研究合作,支持生物多样性和生态学研究。如果说WT02可以被喻为“全公路越野车”,稳定且强悍,能够在复杂的样本中精准捕捉细微信息。那么,另外一款纳米孔测序仪WY01更像是一辆全副武装的工程车,其独特的生产能力令人瞩目。这款设备能够在短时间内完成更多的任务,快速而高效地扫描整个基因组。在性能参数方面,两款纳米孔测序仪的测序读长均覆盖百bp至Mbp (1Mbp等于10的6次方)级别的读长范围,可满足从基础科研到复杂疾病研究的广泛需求;在测序时长与速度上,用户可根据实验需求在10分钟至72小时内完成测序,测序速度为350 - 420 nt/s,每分钟可以产生10Mb的数据,并且可实时获取测序序列结果。在测序准确率上,单次测序准确率为97%。在更深的测序深度下可实现99.99%的一致性准确率。 此外,WT02的单芯片孔道蛋白数高达4092个,单芯片实验室最大通量达50Gb(1Gb 等于10的9次方)。WT01在此基础上,单芯片将提供8倍数量的孔蛋白,将达到惊人的3万个蛋白孔,单芯片数据产量将提升到8倍。CycloneSEQ测序平台经过多个用户测试,证实了其卓越的性能和稳定性。该平台在感染疾病诊断中能迅速识别各种病原体,如呼吸道百种病原,同时也能在遗传病诊断中精确检测复杂的遗传变异,如地中海贫血等疾病。在科研领域,CycloneSEQ已经成功完成上千个物种的单菌组装图,并实现了多个动植物染色体级别参考基因组图谱的构建,其中包括首次完成鬃狮蜥Z染色体的完整解析,发现大量的转座单元和频繁重组区域,提示了这个物种潜在的性别决定机制。面对极端GC含量基因组等技术挑战,CycloneSEQ也能实现环状基因组的完整组装。作为深海测序仪系统之一,它在极端环境下稳定运行,并成功地对水体环境微生物进行了原位鉴定。此外,结合时空组学和细胞组学工具等多组学工具,CycloneSEQ提供了多维基因组分析,为推动生命科学领域的发展提供了强大的支持。生态赋能:给世界更好的选择伴随对生命认识的加深和工具的进步,人类在科技创新的精度上显著加强,对生物大分子和基因的研究进入精准调控阶段,从认识生命、改造生命走向合成生命、设计生命,一场多组学革命正在全球范围掀起,世界正在加速进入生物经济时代。 欲善其事,先利其器。2015年,历经引进、消化吸收、再创新的艰难历程,中国首款国产桌面型高通量基因测序仪BGISEQ-500问世。此后将近十年的时间里,华大智造构筑了覆盖高中低不同通量的完整产品矩阵,将基于DNBSEQ技术的“短读长”测序仪带到了全球70多个国家和地区,测序设备新增装机市场份额连续两年位居国内第一,中国国产测序仪在生育健康、肿瘤和传感染疾病防控、慢性病管理等场景,在大人群基因组学、疾控、海关、司法、教育、文物、生态环境、生物多样性等领域得到越来越广泛的应用。作为行业奠基者、引领者,伴随技术带动和外溢效应,中国基因检测行业也得到了长足发展。2024年,随着代表“长读长”技术路线的首款纳米孔测序仪正式推出,华大实现了“全读长”测序产品的闭环。基于前期积累的全球化网络与稳定的物流供应链、完善的售后服务体系,华大将为用户带来更好的体验。华大集团CEO、执行董事尹烨在《生命可测:SEQ ALL》主旨演讲中指出,生命科学领域也有自己的“光刻机”,那就是基因测序仪,而“不能自己造硬件的实验室,可以是一流,却往往不是顶尖。”他特别提到了行业有关“测序技术代际关系”的描述常常存在“误解”,他认为“测序从不分代,只是技术路线不同。能解决问题的,就是好技术。”华大集团CEO、执行董事尹烨做主旨演讲尹烨表示:“在过去的20年间,基因测序成本下降为千万分之一。短短9年的时间,我们从‘给世界多一个选择’,到如今实现 ‘给世界更好的选择’。100美元个人全基因组已经由华大团队率先实现,而10美元基因组,我们已经在路上。”伴随学科交叉融合的不断发展,科学技术和经济社会发展的加速渗透融合,科学研究也正向极宏观拓展、向极微观深入、向极端条件迈进、向极综合交叉发力,不断突破人类认知边界。华大人的“足迹”,也正不断向极端环境迈进,已经延伸到了海拔8848米的珠穆朗玛峰、10900米深的马里亚纳海沟,以及南北极区,不同研究团队持续进行极端环境下的科学研究。尹烨在发表主旨演讲时宣布,华大集团正式发起“探极计划”,期待联合全球合作伙伴,共同推动极端环境下的样本采集、科学研究和产业应用。CyloneSEQ纳米孔测序仪发布后,在汪建和华大集团执行董事、华大智造CEO牟峰的见证下,超过70家科研及临床用户代表与华大生命科学研究院领域首席科学家、华大序风总经理董宇亮,华大智造副总裁 、中国区总经理彭欢欢共同签署合作协议,首批CycloneSEQ用户达成签约合作意向。随后,超过140家科研机构及企业代表共聚一堂,正式宣布“SEQ ALL联盟”成立,该联盟旨在构建开放、透明的应用生态合作组织,基于“全读长”测序平台及多组学工具,凝聚行业之力,共同推动行业标准的制定与完善,提升行业技术水平及服务质量,为行业良性发展提供标杆,共同攀登生命科学技术高峰,同时更广泛地在卫生健康、科研等领域加以应用,推动“基因科技造福人类”进一步变成现实。AI驱动:人人基因组时代加速到来近些年来,伴随高通量基因测序、自动化数据分析、生物信息分析等技术的发展,生命科学研究越来越依赖于大数据技术分析,尤其是深度学习的人工智能方法。根据《2023年基因行业蓝皮书》分析,基因产业链包括基因测序、基因合成、基因治疗等,从竞争力上分析,我国在测序仪、生物信息分析、无创产前筛查等方面处于世界领先水平,但在分子育种、基因治疗、基因大数据等领域与行业先进水平比还有很大差距。近年来,伴随美国、英国等国家围绕生物技术和生物制造、工程生物学等出台一系列国家战略、目标和愿景,生命科学和生物技术领域的竞争日趋激烈。无尽前沿,无尽探索。在向生命科学高峰不断攀登的征程中,核心工具将继续发挥关键作用。从“给世界多一个选择”到“给世界更好的选择”,华大将进一步拥抱多组学浪潮,持续推出更灵活、更多元、更完整的生命解码工具,为解决生老病死、万物生长、生命起源、意识起源等终极问题持续提供先进“利器”。面对人人基因组时代的呼啸而至,面对大数据驱动下的范式变革,从规模化到智能化,从大队列到大人群,从珠峰到深海,从沙“膜”到多年生作物,从生命起源到意识起源,华大将进一步联合学界业界同仁,以实际行动践行“基因科技造福人类”的使命和愿景。
  • 上海标准化专项资金向六大领域倾斜
    标准化推进专项资金怎么用?上海市质监局日前公布方案,项目重点支持推进重大战略实施的配套项目、推进重点领域发展的突出项目,以及推进重要创新实践的突破项目。   具体支持现代服务业领域,涉及金融服务、物流服务、高技术服务、商务服务、设备监理工程咨询服务、航运服务、电子商务、会展服务、人力资源服务等生产性服务业 商贸服务、旅游服务、居民服务、文化产业服务、体育产业服务等生活性服务业等。   对战略性新兴产业领域,下一代信息网络、电子核心基础、高端软件和新兴信息服务等新一代信息技术产业 航空装备、卫星及应用、轨道交通、海洋工程装备、智能制造装备等高端装备制造 核电、风能、太阳能、生物质能、智能电网、储能电池等新能源产业 特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子材料与专用化学品、新型无机非金属材料、高性能纤维及复合材料、纳米和智能及其他前沿材料等新材料产业 新能源汽车产业 生物产业等成为重点。   在先进制造业领域,机械装备、船舶 汽车 石油化工 精品钢铁 成套设备 电子、电气设备、智能运输系统 建材质量安全以及绿色建筑相关材料 家具、化妆品、纺织品、家用电器等消费品及安全要求,面向老年人、残疾人等特殊人群消费品等入选。   现代农业领域包括美丽乡村建设 农村公共服务运行维护 农田水利、高标准农田建设等农业基础设施 农药、肥料、饲料添加剂等农业投入品安全控制 农产品质量安全及配套检测方法 农产品生产加工和流通 动植物疫病防控和生物安全 农技推广服务、农产品质量监管服务、农业信息化服务等农业社会化服务 现代林业 现代种业等。   节能减排和环境保护,则考虑到用能产品能效、单位产品能耗限额、数据中心节能、节能计算评估标准、节能服务、节能量交易、能效持续改进标准等节能产业 污染控制技术与设备、环保产品、环保评价与服务、环境友好型产品等环保产业 矿产资源综合利用、再生资源回收利用、餐厨废弃物资源化利用、机电产品再创造等资源循环利用产业等。   社会管理和公共服务领域包括公共教育 公共文化 公共体育 劳动就业服务和社会保险 社会救助、社区建设、社会福利、老龄服务等基本社会服务 人口和计划生育 卫生监督、职业安全卫生、医疗服务、中医药等公共医疗卫生 绿化和市容、水务、公共交通、公园和风景园林、智慧城市建设等公共基础设施管理与服务 校园安全、社会治安、危险化学品安全、消防安全、交通安全、地下空间安全、应急管理、防灾减灾、特种设备安全管理等城市运行安全 社会公益科技服务 公共行政服务等。   此次专项资金向以上六大重点方向和领域倾斜,并且对纳入上海市标准化发展规划或工作重点计划,在标准制修订、承担标委会工作、示范试点和采用国际标准中已取得&ldquo 新突破、新成效、新进展、新水平&rdquo 的项目,予以优先考虑,重点资助。申请项目限于2013年5月1日至2014年5月30日获得批准的项目,标准化示范试点项目批准日期截至今年6月30日。
  • 打击芬太尼类毒品—普识纳米推出手持一体式拉曼光谱仪
    什么是芬太尼:作为一种药物,它适用于各种疼痛及外科、妇科等手术后和手术过程中的镇痛 也用于防止或减轻手术后出现的谵妄 还可与麻醉药合用,作为麻醉辅助用药 与氟哌利多配伍制成“安定镇痛剂”,可用于大面积换药及进行小手术的镇痛——简单来说,芬太尼就是一种“普通又常见”的镇痛药。然而,正是这些医患眼中的镇痛良药,近年来却频频因滥用而显露出其“魔鬼”的一面,变身成臭名昭著的“第三代毒品”。  芬太尼的危害:不同于人们通常所了解的海洛因、大麻等“传统毒品”和冰毒、摇头丸等“合成毒品”,第三代毒品是指“新精神活性物质”,这些物质大多是不法分子为逃避打击而对管制毒品进行化学结构修饰所得到的毒品类似物,具有与管制毒品相似或更强的兴奋、致幻、麻醉等效果,因此也被称为“策划毒品”或“实验室毒品”。联合国毒品和犯罪问题办公室(INCB)称,在20世纪70年代和80年代,含有芬太尼及其类似物的产品开始出现在非法药物市场上。2009年以来,欧洲药物市场上共查明了25种新阿片,其中,就包括18种芬太尼类物质。2019年4月,我国宣布正式将“芬太尼类物质”按类纳入毒品管制范畴。日前,禁毒委与公安部再次发声严管芬太尼。  普识纳米PERS-HR650D手持一体式拉曼光谱仪,专门针对芬太尼类物质推出检测方案,基于拉曼光谱SERS原理,采用独特的便携设计,为用户量身定制,具有简单、精准、高效、便携等特点。满足现场使用需求,并可根据要求支持扩容升级万条数据库,还可以随时自建谱图库,检测新出现的芬太尼。
  • 丹纳赫5年收购分析:向生命科学和诊断倾斜
    仪器信息网讯 丹纳赫,作为目前全球最大的跨国仪器公司,可以说是全球仪器兼并收购市场中的&ldquo 常客&rdquo 。尤其是近5年,丹纳赫围绕旗下生命科学与工业两大业务,频繁地&ldquo 买入&rdquo 和&ldquo 卖出&rdquo ,公司规模迅速扩大,并一举成为2011年、2012年&ldquo 全球仪器公司TOP25排行榜&rdquo 中的冠军。而在2010年,其在该排行榜中还只排名第四。   在总结丹纳赫近年来的收购方向时,德意志银行分析师Nigel Coe说:&ldquo 十几年前,丹纳赫还没有生命科学业务。&rdquo   2005年,丹纳赫以5.5亿美元收购Leica Microsystems,正式进入到生命科学仪器市场。2011年丹纳赫在完成贝克曼库尔特收购案后,生命科学与诊断业务跃居为公司最大的业务。在今年的Life Tech出售案中,丹纳赫一度被分析师列为潜在买家之一,并且有&ldquo 最大理由&rdquo 参与收购。   2009-2013年,丹纳赫已实施的10项收购案中有5项属于生命科学和诊断领域,另外,丹纳赫正在竞购强生Ortho临床诊断业务。尽管丹纳赫在该领域有一项出售案,但仅仅出售的是贝克曼库尔特基因组位于摩里斯维尔的设施,&ldquo 并不是贝克曼基因组业务&rdquo 。贝克曼库尔特公司发言人说。   过去5年,丹纳赫在生命科学领域已经花费了86亿美元用于收购,占其近期收购总额的87%。其中最大规模的两项收购案均属于生命科学和诊断领域,一项是11亿美元收购MDS Inc分析技术部门,此举使丹纳赫进入到一个新的技术领域&mdash &mdash 质谱仪;另一项是68亿美元收购贝克曼库尔特,这应该是丹纳赫公司历史上规模最大的一宗收购案。   此后,丹纳赫的战略发展重点开始加速向生命科学和诊断领域倾斜,尤其是医疗诊断这一细分领域。2013年丹纳赫Q3财报数据显示,第三季度生命科学和诊断业务收入为16.8亿美元,同比增长近11%,增长点主要来自于临床、急性护理、病理诊断等领域,这与丹纳赫战略发展方向相吻合。   仪器公司间的兼并收购可间接体现出全球市场的发展趋势与投资热点。据生命科学市场研究公司DeciBio预估,2016年生命科学仪器市场将增长至458亿美元,如此巨大的市场潜力,使各大仪器公司掀起了收购狂潮。   除丹纳赫外,赛默飞今年斥资136亿美元收购Life Tech,跻身基因测序市场重量级供应商行列,并成为年度最大规模收购案;2012年,安捷伦以22亿美元收购丹麦癌症诊断公司Dako,通过战略性收购扩张生命科学业务;2011年,PerkinElmer以6亿美元收购分子成像与诊断测试产品公司Cailper Life Sciences,拓宽公司在生命科学领域的涉猎范围&hellip &hellip 由此可以预见,跨国巨头正在对科学仪器的下一个全球市场布局作准备。其势必于不久后对中国科学仪器市场形成相关的影响。(编撰:刘玉兰) 近五年丹纳赫已实施的收购案(亿美元) 目前丹纳赫拟实施的收购案(亿美元) 近五年丹纳赫已实施的出售案(亿美元)   声明:此为仪器信息网研究中心的研究信息,未经仪器信息网书面形式的转载许可,谢绝转载。仪器信息网保留对非法转载者的侵权责任追讨权。如需进一步信息,请联系刘先生,电话:010-51654077-8032。
  • 支持大型重型样品纳米级观察!日立高新新品发布:高分辨率肖特基场发射扫描电镜
    仪器信息网讯 5月28日,株式会社日立高新技术(以下简称“日立高新技术”)发布“SU3900SE”、“SU3800SE”系列高分辨率肖特基场发射扫描电子显微镜,可在纳米水平上对大型重型样品进行高精度和高效的观察。高分辨率肖特基场发射扫描电镜 SU3900SE(左) ,SU3800SE(右)该系列最大可观察样品重量达到5 kg。此外,通过搭载日立高新技术SEM系列中最大级别的样品台,可以对直径300mm、高度130mm的大型样品进行观察,从而减少切割样品等加工工序,有助于提高整个过程的效率。并且,新产品在可以进行大型重型样品观察的同时,还兼具样品台5轴(左右、前后、上下、倾斜、旋转)移动。此外,还具有相机导航功能,可以将一系列单独拍摄的图像拼接在一起,从而观察样品全貌,支持观察大型样品时的视野搜索(在测量开始时确定当前测量位置),有助于提高操作性。产品开发背景SEM是用于观察材料表面微观结构的仪器,广泛用于纳米技术和生物技术等多个领域的研发、制造和质量控制。特别是,高分辨率肖特基场发射扫描电镜 (FE-SEM) 可在更高倍率进行观察,在微粒观察、微小异物观察以及元素分析方面的需求不断增加。当观察大型和重型样品时,如钢铁等工业材料及汽车相关零部件,可观察的试样尺寸和重量有限制。在观察前需要进行切割等样品处理,从而增加了观察工作的负担。另外,近年来,SEM更多的应用在控制微观结构,以提高各种材料的功能和性能,以及分析异物和缺陷以提高产品质量。因此,还需要通过进一步提高可操作性来减轻用户的负担,例如提高获取大量数据的效率,以及简化大范围观察时的视野搜索等。主要特点(1)大型重型样品的广域观测由于样品台可以观察到大型重型样品,日立高新技术的大型SEM实现了对直径300 mm、高130 mm、重量5 kg样品的观察。此外,产品既可搭载大型重型样品又具备5轴移动的功能。(2)使用光学相机图像进行简单的大范围移动使用光学相机导航系统可覆盖整个样品台的移动范围,轻松确定样品位置。此外,光学相机图像也可以随样品台而旋转,从而轻松移动样品位置,并在 SEM 图像中顺利观察到样品位置。(3)获取大量数据时减轻用户负担配备可选功能“EM Flow Creator”,可视需要组合倍率和样品台位置等条件设置、焦距及对比度等调整功能,创建一系列观察菜单。通过执行创建的菜单,可进行自动观察,有助于减轻用户的操作负担,并在连续图像采集过程中节省人力。关于SU3900SE/SU3800SESU3900SESU3800SE最大样品尺寸Φ300mmΦ200mm最大可观察范围Φ229mmΦ130mm最大可搭载重量5kg2kg最大可搭载高度130mm80mm今后,日立高新技术将继续完善其“解析、分析”的核心技术,致力于打造解决客户问题的解决方案平台和专用设备,为解决环境问题、强韧、安全和安心等社会问题和客户课题做出贡献。公司介绍:日立科学仪器(北京)有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景,始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新,积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。主要产品包括:各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备,以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户,公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构,直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务,从而协助客户实现其目标,共创美好未来。
  • 德国ART展示全球唯一纳米级定转子技术 --- 在PCHI化装品展获得满堂彩
    德国ART展示全球唯一纳米级定转子技术--- 在PCHI化装品展获得满堂彩 2014年2月19日-21日,德国ART首次登场PCHi全球化妆品/个人及家庭护理用品展,展示全球唯一纳米级定转子技术,即获得满堂彩。 PCHi展会为来自全球的化妆品,个人及家庭护理用品制造商,原料供应商,化妆品包装、设备商和产品检测机构等设计的一个专业顶级盛会,是化妆品及相关行业的高端交流活动平台。ART 作为德国有多年历史的顶级品牌,德国乃至全球最专业的分散乳化专家,全球化妆品行业的专用户,亦携系列实验室分散匀浆机及中试设备精彩亮相PCHi展会。 ART 产品是采用定转子技术进行分散/均质/乳化的设备,产品范围非常广泛,实验室/中试/工业设备悉数覆盖,是世界上唯一的能使用定转子技术让处理效果达到纳米级的品牌。德国专家在展会现场做起了各种实验,用实验室分散机D-15分散其它相关品牌不能一次性处理的样品,如开心果,核桃,淀粉,色拉油等,效果震憾全场,引来太多的化妆品用户围观,叹为观止。相关专业媒体也对此创新技术作了专门报道。 德国药学博士/教授,世界著名纳米粒子专家,德国ART终身科学顾问 – Mrs. Cornelia Kerk, 应组委会邀请, 作为皮肤渗透会议论坛演讲嘉宾,主讲“如何提高化妆品功能性活性剂的渗透“。其中的活性的载体之一纳米晶体可以用ART的最新定转子纳米技术-D27中试设备来实现。该技术自去年推出以来,已经得到科学家与专业用户的验证。该产品是化妆品,制药,食品等行业的最得力的助手。 展会在赞叹声中结束。 关于语特和英国Bibby/ 德国ART ( http://bibbyyt.instrument.com.cn, www.bibby-scientific.com.cn. 电话: 020 2802 3589 电邮: GZ_YT8@163.com)广州语特仪器科技有限公司专注于搅拌器/分散乳化机等实验室样品制备等通用仪器, 光度计等分析仪器,以及PCR等生命科学仪器。 作为英国比比(Bibby )在中国南方的首代,广东,广西,四川,重庆,云南,海南,贵州和西藏是我司的服务范围。语特公司也是德国ART在中国的首代,是ART在中国的联络站点,服务面向全中国。英国BIBBY成立于上个世纪50年代,作为英国最大的实验室科学仪器仪器生产商,世界上拥有最广泛产品系列的实验室仪器制造商之一, 其向全球提供的品牌产品以高品质和高操作性能而著称. 旗下有4个子品牌:Stuart,Techne,Jenway,Electrothermal.l Stuart: 专注于样品前处理等通用实验室仪器,包括: 菌落计数器, 熔点仪, 搅拌器, 混匀器,摇床, 纯水蒸馏器系列;l Techne: 专注于分子生物学研究设备(基因扩增仪和杂交箱), 以及温度控制产品系列(包括水浴和干浴) ;l Jenway: 是紫外/分光光度计, 火焰光度计,色度计等分析仪器的专家;l Electrothermal: 作为有70多年历史的BIBBY的新成员,全球领先的科学仪器提供者,提供电加热套,平行反应设备, 凯氏定氮设备, 电子本生灯系列。其电加热套是全球市场领导者。 德国ART 成立于上个世纪,是德国乃至全球最专业的分散乳化专家之一。其分散乳化产品从实验室仪器,中试产品到工业设备,分散头种类极多,可满足客户各类需求;应用领域覆盖了化工,化妆品,制药,食品,环保等各大领域。
  • 德国ART展示全球唯一纳米级定转子技术 --- 在PCHI化装品展获得满堂彩
    2014年2月19日-21日,德国ART首次登场PCHi全球化妆品/个人及家庭护理用品展,展示全球唯一纳米级定转子技术,即获得满堂彩。 PCHi展会为来自全球的化妆品,个人及家庭护理用品制造商,原料供应商,化妆品包装、设备商和产品检测机构等设计的一个专业顶级盛会,是化妆品及相关行业的高端交流活动平台。ART 作为德国有多年历史的顶级品牌,德国乃至全球最专业的分散乳化专家,全球化妆品行业的专用户,亦携系列实验室分散匀浆机及中试设备精彩亮相PCHi展会。 ART 产品是采用定转子技术进行分散/均质/乳化的设备,产品范围非常广泛,实验室/中试/工业设备悉数覆盖,是世界上唯一的能使用定转子技术让处理效果达到纳米级的品牌。德国专家在展会现场做起了各种实验,用实验室分散机D-15分散其它相关品牌不能一次性处理的样品,如开心果,核桃,淀粉,色拉油等,效果震憾全场,引来太多的化妆品用户围观,叹为观止。相关专业媒体也对此创新技术作了专门报道。德国药学博士/教授,世界著名纳米粒子专家,德国ART终身科学顾问 –Mrs. Cornelia Kerk, 应组委会邀请,作为皮肤渗透会议论坛演讲嘉宾,主讲“如何提高化妆品功能性活性剂的渗透“。其中的活性的载体之一纳米晶体可以用ART的最新定转子纳米技术-D27中试设备来实现。该技术自去年推出以来,已经得到科学家与专业用户的验证。该产品是化妆品,制药,食品等行业的最得力的助手。展会在赞叹声中结束。 关于语特和英国Bibby/ 德国ART ( http://bibbyyt.instrument.com.cn, www.bibby-scientific.com.cn. 电话: 020 2802 3589 电邮: GZ_YT8@163.com)广州语特仪器科技有限公司专注于搅拌器/分散乳化机等实验室样品制备等通用仪器, 光度计等分析仪器,以及PCR等生命科学仪器。 作为英国比比(Bibby )在中国南方的首代,广东,广西,四川,重庆,云南,海南,贵州和西藏是我司的服务范围。语特公司也是德国ART在中国的首代,是ART在中国的联络站点,服务面向全中国。英国BIBBY成立于上个世纪50年代,作为英国最大的实验室科学仪器仪器生产商,世界上拥有最广泛产品系列的实验室仪器制造商之一, 其向全球提供的品牌产品以高品质和高操作性能而著称. 旗下有4个子品牌:Stuart,Techne,Jenway,Electrothermal.l Stuart: 专注于样品前处理等通用实验室仪器,包括: 菌落计数器, 熔点仪, 搅拌器, 混匀器,摇床, 纯水蒸馏器系列;l Techne: 专注于分子生物学研究设备(基因扩增仪和杂交箱), 以及温度控制产品系列(包括水浴和干浴) ;l Jenway: 是紫外/分光光度计, 火焰光度计,色度计等分析仪器的专家;l Electrothermal: 作为有70多年历史的BIBBY的新成员,全球领先的科学仪器提供者,提供电加热套,平行反应设备, 凯氏定氮设备, 电子本生灯系列。其电加热套是全球市场领导者。 德国ART 成立于上个世纪,是德国乃至全球最专业的分散乳化专家之一。其分散乳化产品从实验室仪器,中试产品到工业设备,分散头种类极多,可满足客户各类需求;应用领域覆盖了化工,化妆品,制药,食品,环保等各大领域。
  • 伊利诺伊大学在纳米电子设备稳定导电性取得新突破!
    【研究背景】分子电子学是纳米尺度电子设备的前沿领域,因其在继续推动电子设备小型化方面展示了巨大的潜力,成为了研究热点。然而,单分子结中的导电性控制仍然面临重大挑战,特别是分子构象的动态变化和纳米间隙尺寸的不确定性,这些问题严重影响了设备性能的稳定性和可重复性。为了解决这些问题,伊利诺伊大学香槟分校(University of Illinois Urbana-Champaign)Jeffrey S. Moore & Charles M. Schroeder教授和阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)的Rajeev S. Assary教授合作提出了梯形分子的设计策略。这些分子具有形状持久性结构,能够在分子结中实现稳定的导电行为,不受取代基团、对阴离子或结位移的影响。通过一锅多组分合成方法,科学家们成功合成了多种带正电的梯形分子,并通过实验和计算验证了它们的优异导电性。这些带电梯形分子展现出几乎与间隙无关的导电性,表明其骨架的刚性和受限的锚定基团旋转显著提高了导电稳定性。此外,梯形结构促进了电子的离域,使导电性提高到极高水平。这些研究结果不仅为分子电子学中的纳米间隙独立导电性提供了新的设计思路,还展示了梯形分子在下一代电子材料中的应用潜力。【科学亮点】1. 实验首次采用了一锅多组分合成策略,成功合成了多种带正电的梯形分子,这些分子均由易得的起始材料制备而成。2. 实验通过:对这些带电梯形分子进行的实验表明,它们在分子结中展现出优异的形状持久导电性,无论是在取代基团、对阴离子还是结位移方面都保持稳定。这种导电性行为主要归因于梯形骨架的刚性和带电系统中锚定基团的受限旋转。3. 进一步发现:我们将这一设计原则扩展到类似蝶形的分子系统,验证了该策略在无间隙导电性方面的适用性。此外,梯形结构促进了电子的离域,与非梯形分子相比,导电性提升至极高的水平(约101.6)。4. 额外发现:通过调整施加的偏压,我们能够控制不同结合位点的概率,从而实现对双重电荷输运通路的调控。这一发现展示了我们策略的灵活性和控制能力。【图文解读】图1: 单分子电子学的分子设计和合成。图2:梯形和非梯形分子的单分子电导。图3:梯形分子中,电压调节的双电荷传输途径。图4: 结构和电子性质比较分析。图5: 蝶形分子的单分子电导。【科学启迪】本文通过精确的分子设计和创新的合成策略,为解决纳米尺度电子设备制造中的关键挑战提供了新思路。我们展示了带电梯形分子在分子结中表现出卓越的形状持久导电性,不受取代基团、对阴离子或结位移的影响。这种稳定的导电行为源于梯形骨架的刚性和带电系统中锚定基团的受限旋转,这为实现纳米间隙独立的导电性提供了可能的解决方案。此外,梯形结构的电子离域特性显著提高了导电性,达到极高的水平。我们还发现,通过改变施加的偏压可以控制不同结合位点的概率,展示了对双重电荷输运通路的精确控制。这些发现不仅突显了带电梯形分子作为未来电子材料的潜力,还为纳米尺度器件的小型化和性能优化开辟了新的途径。参考文献:Liu, X., Yang, H., Harb, H. et al. Shape-persistent ladder molecules exhibit nanogap-independent conductance in single-molecule junctions. Nat. Chem. (2024). https://doi.org/10.1038/s41557-024-01619-5
  • 亚洲唯一无噪声实验室!让纳米尺度科研突破极限
    工程师用二次离子质谱SIMS检测样品表面成分。连日来,嘉庚创新实验室工程师黄声超博士都泡在无噪声实验室里,通过三束流聚焦离子束加工与表征系统加工样本,帮助企业优化工艺。这座亚洲首个、也是目前唯一的无噪声实验室,能提供当前全球极限精度的测试分析与加工条件,是嘉庚创新实验室的闪亮名片之一。2021年,嘉庚创新实验室设立全资公司——嘉析检测技术服务(厦门)有限公司(以下简称“嘉析检测”),依托嘉庚创新实验室公共支撑平台能力,在分析测试、微纳加工和智能计算等方面,集成厦大等各方面的资源,为新能源和电子信息企业以及科研单位提供一站式研发解决方案。“工欲善其事必先利其器。为助力开展国际领先的原创基础研究,实验室打造总值近3亿的高端设施平台设备,具备全球领先和产业急需的研发设施和实验环境条件,为深入研发分析和极限精度加工的实现提供了顶尖硬件基础。”嘉析检测副总经理阙启康表示,为了更好支撑产品研发和质量改进,公司集成嘉庚创新实验室和厦门大学的实验室资源,以“计算模拟-材料制备-微纳加工-分析表征”全流程研发为主线,已为企业和科研院校等200余家用户提供高附加值的技术服务。打造“无声世界” 服务顶尖基础科学研究走进嘉庚创新实验室里的“厦门大学无噪声超精密加工和表征实验室”,就进入了世界上震动最小的几个角落之一。在这里,纳米尺度的科学研究基本不受外界环境干扰。黄声超将芯片样本送入仪器后,转身走到实验室外的操控台,开始进行样品的失效分析。“芯片放大后就像一栋房子,通过仪器分析,可以准确定位出失效位置并对失效点进行分析。”黄声超介绍,实验室里还能实现小于3纳米精度的加工、精修等工艺,小于百纳米/秒的振动能让高精尖仪器最大限度发挥作用。“无噪声实验室能够为未来纳米尺度下顶尖基础科学研究和工程技术创新提供接近理想条件。”阙启康说,这是继瑞士、美国、德国后的全球第四座、亚洲首座无噪声实验室,不仅成为厦大师生开展研究的重要平台,三安光电、云天半导体等一批光电、半导体、新材料、仪器装备领域的龙头企业也利用该实验室,推进关键核心材料研发。据介绍,无噪声实验室已配备空间分辨率达到亚埃级的双球差校正透射电子显微镜、三束流聚焦离子束加工与表征系统,以及自主研制的单分子超快光电表征系统,将在空间分辨极限、加工精度极限以及时间分辨极限方面不断突破。“这些设备可提供全球极限精度的测量、表征与加工条件,为科研人员创造了梦寐以求的研发工具。”阙启康表示。高端科研平台 满足多种研发测试需求除无噪声实验室以外,嘉庚创新实验室还建设了微纳加工平台、电子显微平台、谱学分析平台等高端科研实验室平台,配备大面积、亚十纳米加工精度的电子束光刻机,高通量智能仿真模拟系统等。三层楼的35间实验室,共有30多名固定技术人员在此提供研发分析等服务,其中博士6人,硕士14人,有多年产业经验的工程师20余人,具备良好的技术解决能力。晶圆加工、光刻清洗、镀膜……在嘉庚创新实验室1000平方米的微纳加工平台,一批技术人员正在设备前进行各项操作,帮助企业优化芯片工艺。“这里提供微纳加工打样验证服务,帮助客户尽快实现产品验证,”嘉析检测有关负责人表示,服务已应用于电子信息、工业制造、生物与医疗科学、航空航天及环境科学等领域,具体满足薄膜制备、图形加工、表征测试及后道封装等一系列加工需求。在分析测试中心,十多间实验室按百、千、万级等不同洁净度分类,技术人员正在这里做材料的纯度、成分、结构及性能等分析。“依托嘉庚创新实验室高端的仪器设备和厦大的资源优势,我们希望帮助解决企业研发和生产过程中碰到的材料鉴定和刷选、失效分析、工艺改善、新材料与新器件开发等问题。”阙启康表示,公司未来将继续在新能源、新材料和电子信息领域,为客户提供测试分析、微纳加工和智能计算等服务,为企业和科研机构提供一站式解决方案。
  • 清华大学新成果:同时实现深亚埃分辨的原子结构成像和亚纳米分辨的晶体取向成像
    近日,清华大学材料学院于荣教授课题组与李千副教授课题组在晶体取向成像方法和位错三维结构研究中取得进展。该研究基于课题组近期发展的自适应传播因子叠层成像方法,在自支撑钛酸锶薄膜中同时实现了深亚埃分辨的原子结构成像和亚纳米分辨的晶体取向成像,并揭示了钛酸锶中位错芯在电子束方向的结构变化。晶格缺陷是材料中的重要组成部分。相对于完美基体,缺陷处的对称性、原子构型、电子结构都发生变化,在调节材料整体的力学、电学、发光和磁性行为方面发挥着关键作用。然而,缺陷处的对称破缺和原子的复杂构型也给缺陷结构的精确测量带来障碍。比如,位错附近不可避免存在局域应变和晶体取向变化,但是用高分辨电子显微学表征晶体中的原子构型又要求晶带轴平行于电子束,否则分辨率会显著降低。这个矛盾一直是位错原子结构的实验分析中难以克服的困难。研究组通过自适应传播因子多片层叠层成像技术研究了钛酸锶中位错芯的原子结构。如图1所示,研究成功地将晶体倾转从原子结构成像中分离出来,同时实现了达到深亚埃分辨率的原子结构成像和亚纳米分辨率的晶体取向成像。图1. SrTiO3中位错的结构像和取向分布。a、叠层成像的重构相位。b、图a中相位图的衍射图,黄色虚线表示0.3Å的信息极限。c、叠加相位图的晶体倾转分布,白色箭头表示[001]方向在平面内的投影,黄色箭头表示位错核的横向移动。d、晶体在[100]和[010]方向的倾转的分布。标尺长1nm在图1中,位错芯看起来范围很小,只有一两个单胞。这种衬度在位错的高分辨成像中很普遍,人们通常认为这样的位错是沿着电子束方向的直线。然而,应用多片层叠层成像的深度分辨能力,可以看出该位错并不是一根直线,而是随着样品深度发生横向位移,形成位错扭折,如图2所示。图2. 刃位错的三维可视化。a、刃位错的相位图;标尺长5Å。b、图a中用A-B标记的分裂原子柱相位强度的深度变化。c、Sr、TiO和O原子柱的相位强度的深度分布。d、深度分别为2.4nm、6.4nm和12.0nm的相位图;标尺长5Å。e、图d中标记的原子柱的相位随样品深度的变化。f、位错扭折示意图该研究还比较了叠层成像和iCOM技术(其简化版即常见的iDPC技术),结果显示叠层成像在横向和深度方向的分辨率都显著优于iCOM和iDPC,如图3所示。图3.多片层叠层成像和系列欠焦iCOM的深度切片。a、多片层叠层成像和iCOM的深度切片;从上到下,切片深度分别为1nm、4nm和11nm;标尺长5Å。b、沿着位错扭折的势函数和相位图的横截面;从左到右分别是用于生成模拟数据集的势函数、多片层叠层重构的相位和系列欠焦iCOM相位;可以看出,iCOM的模糊效应显著大于叠层成像。c、图b中所示的原子柱的相位随样品深度的变化。黑色垂直虚线表示沿原子柱的转折点的真实位置(与图b中白色虚线所示位置相同);可以看出,iCOM在深度方向的模糊效应也大于叠层成像研究总结了多个位错芯的深度依赖结构与晶体取向分布,揭示了位错移动与薄膜形变方式的相互关系。如图4所示,当薄膜绕位错的滑移面法线方向扭转时,位错滑移;当薄膜绕位错的滑移面法线方向弯曲时,位错攀移。图4. SrTiO3中多个位错的晶体倾转分布。a、包含三个位错的区域的相位图。b、对应图a中区域的晶体倾转分布,其上叠加了相位图;黄色箭头表示位错的横向移动方向。图a和b中的标尺为15Å。c、晶体倾转与位错横向位移的相互关系;晶格矢量c由于倾斜矢量t变为c’,即c’=c+t;黑色方块用于说明应变状态;左边为扭转,右边为弯曲;在两种形变模式中,薄膜上部和下部的应变都是反向的,对应位错向相反方向的横向移动。图b中左上角的位错和图2中的位错对应于扭转模式;图b的中心和右上方的位错对应于两种模式的混合研究结果以“晶体取向的亚纳米尺度分布和钛酸锶位错芯的深度依赖结构”(Sub-nanometer-scale mapping of crystal orientation and depth-dependent structure of dislocation cores in SrTiO3)为题于1月11日发表在学术期刊《自然通讯》(Nature Communications)上。清华大学材料学院2018级博士生沙浩治、2022级博士生马云鹏、物质科学实验中心工程师曹国平博士、2019级博士生崔吉哲为共同第一作者,于荣教授与李千副教授为共同通讯作者。物质科学实验中心程志英高级工程师在实验数据采集中提供了重要帮助。该研究获得国家自然科学基金基础科学中心项目的支持。
  • 国内首台纳米光催化空气净化器问世
    本报讯(记者李禾)记者7月3日从华东理工大学获悉,我国首台具有自主知识产权的多功能纳米光催化空气净化器在该校国家超细粉末工程研究中心研制成功。该净化器对室内空气中病菌杀菌效果可达99.9%,双重光催化对甲醛、苯等去除率达90%,除尘率达95%以上,并可有效控制甲型H1N1流感病菌在空气中的传播。   据悉,目前市场上销售的一般空气净化器为物理吸附型,没有从根本上去除污染物或处理不干净;由于大部分净化器采用活性炭,时间一长会产生吸附饱和,造成污染物的脱落,产生二次污染。   据上海市环境保护产品质量监督检验总站的报告,多功能纳米光催化空气净化器采用纳米材质,核心模块不需更新;具有光催化、紫外线和除尘系统三重杀菌功能,采用纳米光催化的机理和大比表面积、高吸附性能的载体来负载纳米二氧化钛制备光催化网,可发挥高效物理吸附和光催化分解的协同效应,实现对甲醛、苯等有机污染物的持久分解和对甲型H1N1流感等病菌的及时杀灭,并把有机污染物快速分解成二氧化碳和水,消除了物理吸附饱和及二次污染的缺陷。   此外,该净化器设计了人性化的液晶显示板,能自动检测室内空气质量,并根据空气质量优劣,液晶显示板自动呈现不同颜色:“红色”提示当前室内空气质量差,“蓝色”为中等,“绿色”为优良;而智能控制系统,可根据室内空气质量的不同自动调节出风量,实现节能,又能让空气时时保持清净状态;其负氧离子释放功能,每秒可释放出过百万负氧离子,将空气中极小微尘净化,营造清新气息。
  • 全新一代纳米光谱与成像系统-neaSCOPE,在可见、红外和太赫兹光谱范围实现10 nm高分辨光谱和成像!
    一、 neaspec推出全新一代纳米光谱与成像系统neaSCOPE系列产品 近期,全球知名纳米显微镜领域制造商neaspec推出了纳米光学显微镜neaSCOPE全新一代系列产品,加载了全新技术,拓展了产品功能,以满足客户多样的实验需求。neaSCOPE是基于针增强的纳米成像和光谱,以应用为目的,满足客户在科学,工程和工业研究等不同领域的科研需求。由于其高度的可靠性和可重复性,neaSCOPE已成为纳米光学领域热点研究方向的科研设备,在等离子激元、二维材料声子化、半导体载流子浓度分布、生物材料红外表征、电子激发及衰减过程等众多研究方向得到了许多重要科研成果。neaSCOPE技术特点和优势包括:♢ 行业的针增强技术,高质量的纳米分析实验数据。♢ 采用模块化设计,针对用户的实验需求量身定制配置,同时兼顾未来的升需求,无需重复购置主机。♢ 软件使用方便,提供交互式用户引导功能,让新用户也能快速上手。流程化的软件界面,逐步引导用户轻松完成实验操作。♢ 功能多样、可靠性高,已得到大量发表文章的印证,在纳米光学领域有很深的影响力,是国内外实验室的头号选择。二、neaSCOPE全新一代产品型号 IR-neaSCOPE:基于AFM 针的激光诱导光热膨胀的纳米红外成像和光谱。IR-neaSCOPE可测量纳米红外吸收谱。该设备利用AFM-IR机械信号来检测样品中激光诱导的光热膨胀。IR-neaSCOPE无需红外探测器和光学干涉仪,为热膨胀系数大的样品(如聚合物、生物材料等)提供了一种经济高效的纳米红外成像及光谱研究的解决方案。IR-neaSCOPE提供红外吸收成像,点光谱和高光谱成像,并可升到IR-neaSCOPE+s,拓展更多功能,实现更多种类材料的研究。♢ 将样品的光学与机械性质有效地去耦,实现无伪影的吸收测量。♢ 将激光地聚焦在探针上,实现优化条件下对样品的无损表征。♢ 互动式软件界面,帮助新用户直接上手,获取高质量数据。IR-neaSCOPE+s:探测商用AFM针的弹性散射光,实现纳米红外成像和光谱。IR-neaSCOPE+s能实现10 nm空间分辨率的化学分析和电磁场成像。该设备利用先进的近场光学显微镜技术来测量红外吸收和反射率,以及局部电磁场的振幅和相位。设备支持红外纳米成像、点光谱、高光谱、以及纳米 FTIR,可使用CW照明源,宽波激光器,以及同步辐射源。IR-neaSCOPE+s在有机和无机材料分析方面具有广泛的应用案例以及特殊的近场表征手段,如定量s-SNOM或亚表面分析。♢ 同时探测样品吸收和反射,适用于各类型材料。♢ 快速可靠的s-SNOM成像和光谱系统,在不影响数据质量的情况下实现高效数据产出。♢ 结合多光路设计和多项技术,实现大量选配功能(纳米 FTIR、透射、底部照明、光电流等)。...… VIS-neaSCOPE+s:局部电磁场偏振分辨的近场成像(振幅和相位)。VIS-neaSCOPE+s优化了可见光波长范围内的振幅和相位的矢量场成像。利用的s-SNOM技术实现对等离子体纳米结构和波导结构的近场成像和光谱研究。VIS-neaSCOPE+s提供灵活的光路配置,能够进行偏振测量、侧面和底部照明。同时支持升纳米FTIR 和TERS功能。♢ 检测局域电磁场的振幅和相位,实现对波衰减、模场和色散的全面表征。♢ 有的100%无背景检测技术和稳定的无像差对焦,保证在可见光全波数范围内的实验结果。♢ 灵活的光路选配,可将光源聚焦到样品或探针上,适用于等离子体不同的研究方向。 THz-neaSCOPE+s:纳米尺度太赫兹 (THz) 近场成像和光谱多功能平台。THz-neaSCOPE+s可在纳米尺度上实现太赫兹成像和光谱。该设备基于完全集成的紧凑型 THz-TDS 系统,可直接用于半导体纳米结构、二维纳米材料和新型复合材料系统的电导率研究。THz-neaSCOPE+s同时支持用户自由耦合太赫兹和亚太赫兹源,并集成了市面上SPM仪器中的软件界面,是强大的纳米太赫兹分析仪器。 ♢ 全反射光路,大程度上兼容宽波和单波太赫兹源,覆盖全部光谱范围。♢ 模块化设计和多光束路径设计,支持多种分析功能,包括光电流、泵浦以及纳米FTIR。♢ 基于THz-TDS 技术,实现紧凑且完全集成的太赫兹纳米光谱。 IR-neaSCOPE+fs:10 fs 时间分辨率和 10 nm 空间分辨率的超快泵浦光谱。IR-neaSCOPE+fs实现了泵浦光谱空间分辨率的突破。设备基于纳米FTIR 的fs激光系统,提供完全集成的硬件和软件系统,实现纳米的时间动态研究。该系统具备有的双光路设计、无色散光学元件、以及可选配的SDK,兼容各种泵浦激光器,使用成熟的高功率实验配置进行突破性的超快研究。♢ 完全集成的系统,帮助用户免于复杂的设备调试,专注于研究本身。♢ 无芯片的光学元件进行光聚焦和收集达到大时间分辨率。♢ 灵活的硬件和软件界面,可根据客户实验需求定制。 IR-neaSCOPE+TERs:nano-FTIR与nano-PL和TERS相结合,突破性的纳米尺度光谱探测技术。IR-neaSCOPE+TERs将纳米FTIR与针增强拉曼TERS和光致发光(PL)光谱相结合,在同一显微镜内利用弹性和非弹性散射光同时进行表征。该系统通过简单的光路校准可实现互补的红外光和可见光散射,可使用商用镀金的AFM探针进行稳定的纳米拉曼和PL表征。 ♢ 模块化设计和多光路设计,实现AFM探针在同一位置的纳米FTIR和纳米拉曼/PL光谱。♢ 通过简单的光路校准收集AFM探针针的强弹性散射光。♢ 使用商用AFM探针获得大 TERS 信号。♢ 优化的软件数据收集处理,在同一用户界面进行所有测量。 cryo-neaSCOPE+xs:超低温环境纳米光学成像和光谱。cryo-neaSCOPE+xs可在端低温下实现近场光学纳米成像和纳米光谱。该设备可获得高质量的近场信号,且支持可见光、红外光、以及太赫兹源。因此,该系统可实现10 K以下不同能相关的研究。cryo-neaSCOPE+xs 基于全自动干式低温恒温器,无需液氦。该系统同时具备共聚焦以及接电功能,以实现低温条件下的多功能研究。♢ 的s-SNOM和纳米FTIR技术,实现低温下纳米光学分析,温度低至10K。♢ 使用neaspec 照明和检测模块,兼容红外到太赫兹光源,应用领域广泛。♢ 使用全自动闭式循环高真空干式低温恒温器,降温速度快,使用成本低。 三、背景简介neaspec创立于2007年,起源于德国马克斯普朗克研究所,因其在纳米分析领域的一系列突破性技术而受到广泛关注。neaspec和Quantum Design结为全球战略合作伙伴,并于2013年次引入中国。产品经过多次升换代,设备的各方面性能均已达到高度优化。目前在国内的用户包括清华大学、北京大学、中国科学技术大学、中山大学、中科院诸研究所等高校和研究所。此次升使得系统在软件用户交互性、模块化、后续升兼容性方面具有更大的提升。 四、应用案例1. Nature: 双层旋转的范德瓦尔斯材料中的拓扑化激元和光学魔角 相关产品:IR-neaSCOPE+s 2018年W. Ma等在Nature报道了范德瓦尔斯材料α-MoO3 中的面内双曲声子化激元的重要发现。2020年6月,G.W. Hu等在此基础上通过理论预测并在实验上证实了双层旋转范德瓦尔斯材料α-MoO3体系,可以实现由转角控制的声子化激元从双曲到椭圆能带间的拓扑变换。在这个变换角附近,光学能带变成平带,从而实现激元的直线无衍射传播。类比于双层旋转石墨烯中的电子在费米面的平带,作者因此将这一转角命名为光学魔角。 研究中作者采用散射型近场光学显微镜(s-SNOM)对双层α-MoO3 旋转体系进行扫描测试。实验结果显示,在接近魔角时,光学能带变平,声子化激元沿直线无衍射传播。此外,通过测试不同转角的双层体系,作者成功观测到在不同频段大幅可调的低损耗拓扑转换和光学魔角。这一重要发现奠定了“转角光子学”的基础,为光学能带调制、纳米光操控和超低损耗量子光学开辟了新的途径,同时也衍生出“转角化激元”这一重要分支研究方向,为进一步发展“转角声学”或“转角微波系统”提供了重要的线索和启发。(引自:中国光学-公众号,2020年6月11日《Nature:光学魔角!二维材料转角遇见光》) 【参考】 Topological polaritons and photonic magic angles in twisted α-MoO3 bilayers. Nature, 2020, 582, 209-213.2. Nature: 天然双曲材料的声子化研究 相关产品:IR-neaSCOPE+s W. Ma在自然材料体系(α-MoO3)中观察到在平面内各项异性传播的声子化激元,包括传播速度不同的平面椭圆型和单向传播的平面双曲型声子化激元;并发现了在α-MoO3中支持的声子化激元具有低的损耗。实验发现,α相三氧化钼在两个光谱范围内存在两个剩余射线带,声子化激元的传播行为在两个剩余射线带内表现出不同的性质。在低剩余射线带内,α相三氧化钼可以在中红外波段支持双曲型声子化激元,也就是说声子化激元仅沿一个方向传播([001]方向),在垂直方向[100]的传播完全被抑制,这种化激元有多种具吸引力的性质,它具有强的场局域特性,可以支持厚度可调节的波导模式,并且损耗低。而在另外一个剩余射线带内,α相三氧化钼在中红外波段支持椭圆型声子化激元,化激元沿着[001]和垂直方向[100]以不同的波长进行传播,这种化激元传播寿命高达约8 ±1 ps,远高于目前已知的高寿命。研究进一步促进了光学器件的微型化和多元的调制特性,并且再次证明自然材料中仍然具有无穷的挖掘潜力。 【参考】 In-plane anisotropic and ultra-low-loss polaritons in a natural van der Waals crystal. Nature, 2018, 562, 557–562. 3. 纳米空间分辨超快光谱和成像系统在范德瓦尔斯半导体研究中的应用 相关产品:IR-neaSCOPE+fs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。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。【参考】 Aaron J. Sternbach et.al. Femtosecond exciton dynamics in WSe2 optical waveguides, Nature Communications, 11, 3567 (2020) 4. ACS Nano:光致发光、拉曼、近场光学同步测量技术揭示二维合金材料新特性 相关产品:IR-neaSCOPE+TERs 单层异质结构的应用潜力直接受到材料内在和外在的缺陷影响。乔治亚大学的研究人员在Abate教授的带领下,利用neaSNOM散射式近场光学显微镜,研究了二维(2D)单层合金光致氧化过程中纳米尺度下的奇异界面现象。他们发现界面张力可以通过建立稳定的局部势阱来集中本征激子,从而实现高的热稳定性和光降解稳定性。该实验结果由neaspec公司特的nano-PL / Raman和s-SNOM同步测量技术所采集,并已发表在ACS NANO中。在实验中,作者合成了由单层面内MoS2-WS2异质结构制成的2D纳米晶体,这些晶体在富Mo的内部区域和富W的外部区域间,显示出了较强的纳米合金界面。在针增强照明刺激下(100天),作者进一步观察到,光降解过程中界面的激子稳定性、局域性和不均匀性。得益于高度敏感的s-SNOM成像技术,作者探测到富W的外部区域的反射率出现急剧下降。该反射率始于晶体边缘,并随时间向内传播。在同一样品区域获得的高光谱纳米光致发光(nano-PL)图像显示,W氧化相关的激子的猝灭会遵循与s-SNOM相同的模式(在边缘开始并向内传播)。值得注意的是,合金界面的内部区域表现出了强大的抗氧化能力。即使在光降解100天后,它仍具有很强的s-SNOM信噪比和未淬灭的nano-PL信号。为了进一步研究结构变化,作者使用nano-PL进行了增强拉曼高光谱纳米成像测量,并在同一扫描区域的每个像素处获取了空间和光谱信息。实验结果表明,在整个晶体的光降解过程中,WS2拉曼峰逐渐消失,而在内部区域中的MoS2仍然存在。该结果表明在相同的环境条件、同一显微镜下测量相同的晶体,由于热诱导的合金和基底晶格常数的不匹配,导致光氧化与局部应变存在一定的关联。而合金界面可防止该应变传播到内部区域,从而防止其降解。 【参考】 Photodegradation Protection in 2D In-Plane Heterostructures Revealed by Hyperspectral Nanoimaging: The Role of Nanointerface 2D Alloys. ACS Nano 2021, 15, 2, 2447–2457. 5. Cryo-SNOM低温近场在氧化物界面的新应用 相关产品:cryo-neaSCOPE+xs 氧化物界面处的二维电子体系(2DES)做为一个特的平台,将典型复合氧化物、强电子相关的物理特性以及由2DES有限厚度引起的量子限域集成于一体。这些特的性质使其在电子态对称性、载流子的有效质量和其它物理特性方面与普通半导体异质结截然不同,可以产生不同于以往的新现象。然而氧化物界面多掩埋于物质间使其难以探测,为探究其局限2DES需要一个无创并且具有很高空间分辨率的表征技术,如果还能提供一个较宽范围内温度变化的平台将大地推进该领域的研究。通常光学显微镜可用于上述研究,其中,远场的探测技术由于受到波长和衍射限的限制缺乏空间分辨率,而红外波段的光束探测传导电子的Drude反应分辨率仅有几个微米的量,无法满足测试需求,而利用散射式近场光学显微镜(s-SNOM)可以克服这一限制,使其具有10-20 nm的空间分辨率并获得光响应信号中的强度和相位信息。近期,Alexey B. Kuzmenko团队在Nat. Commun.上获得新进展,他们利用s-SNOM来研究从室温下降到6K时LaAlO3/SrTiO3界面的变化情况,从近场光学信号,特别是其中的相位分量信息可以看出对于界面处的电子系统的输运性质具有其高的光学敏感度。这一模型说明了2DES敏感性来源于AFM针和耦合离子声子模型在很小穿透深度下的相互作用,并且该模型可以定量地将光信号的变化与冷却和静电选通控引起的2DES传输特性的变化相关联,从而提供操控光学信息的有效手段。从利用s-SNOM得到的实验结果和建立的模型结果来看,二者之间具有很好的拟合,这一结果说明了电子声子相互作用对于在零动量时的表面声子离子模型的散射化吸收具有至关重要的作用。【参考】 High sensitivity variable-temperature infrared nanoscopy of conducting oxide interfaces. Nature Communications 2019, 10, 2774. 6. Science:近场太赫兹光电流-石墨烯等离子体在近费米速度传播下的非局域量子效应 相关产品:THz-neaSCOPE+s西班牙光子科学研究所(ICFO)的 Marco Polini教授和Frank H. L.Koppens教授在《Science》上发表了题为:Tuning quantum nonlocal effects in graphene plasmonics的文章。 在本篇文章中,研究者利用散射式近场光学手段,对石墨烯-(h-NB)-金属复合体系表面进行了纳米尺度下的精细扫描,由此观测到了太赫兹波段下的石墨烯等离子体以近费米速度进行传播。研究发现,在慢的速度(数百倍低于光速)下,石墨烯等离子的非局域响应得以探测,通过近场成像能够以无参数匹配手段清晰地揭示无质量的Dirac电子气体的量子描述,进而展示了三种类型的非局域量子效应,即单粒子速率匹配,相互增强费米速率和相互减弱压缩性。通过该近场光学的研究方法,研究者终提供了确定电子体系的全时空反应的新途径。 【参考】 Tuning quantum nonlocal effects in graphene plasmonics. Science 2017, 357, 187. 五、部分发表文章[1]. Nature (2021) 596, 362[2]. Science (2021) 371, 617[3]. Nature Physics (2021) 17, 1162[4]. Nature Phot. (2021) 15, 594[5]. Nature Chem. (2021) 13, 730[6]. Nature (2020) 582, 209[7]. Nature Phot. (2020) 15, 197[8]. Nature Nanotech. (2020) 15, 941[9]. Nature Mater. (2020) 19, 1307[10]. Nature Mater. (2020) 19, 964[11]. Nature Phys. (2020) 16, 631[12]. Nature (2018) 562, 557 [13]. Nature (2018) 359, 892[14]. Science (2018) 362, 1153 [15]. Science (2018) 361, 6406 [16]. Science (2018) 359, 892[17]. Science (2017) 357, 187[18]. Science (2014) 344, 1369[19]. Science (2014) 343, 1125
  • 牛津纳米孔宣布收购NNi 进军固态纳米孔领域
    ONT今天宣布收购 Northern Nanopore Instruments (NNi),这是一家加拿大初创公司,集中在固态纳米孔制造和工具化方面。ONT通过此次并购增强了固态纳米孔专业知识和专利组合,逐渐布局固态孔,扩大了其生物孔之外的长期技术管线。 NNi创立于2020年,本质上是将渥太华大学物理系全职教授Vincent Tabard-Cossa 实验室开发的固态纳米孔制造的受控击穿方法进行了商业化。NNi定位是一家仪器公司,提供研究工具和解决方案,以支持固态纳米孔的基础和应用研究。NNi 专门从事低成本、精确的固态纳米孔制造和原位尺寸控制,提供用于制造纳米孔和执行高带宽、低噪声传感的仪器。NNi 还提供易于使用的数据分析软件及可能需要的其他定制研究解决方案。Vincent Tabard-Cossa实验室发明了受控击穿 (Controlled Breakdown) 制造纳米孔的方法,可直接在溶液(例如 1M KCl pH8)中创建单个固态纳米孔,简单、快速且经济高效。传统的透射电子和聚焦离子束钻孔方法速度慢、繁琐、产量低,并且需要由专业用户操作的昂贵设备。相比之下,CBD 方法只是简单地在固态膜上施加电场,其强度接近膜的介电击穿强度。监测隧道电流,直到急剧增加表明纳米孔的自发形成和离子电流的开始。这样就可以通过施加时变电压波形精确地扩大孔径。该课题组发表的PLoS ONE原始文章和Nature Protocols文章展示了 CBD 纳米孔制造的流程,并免费向研究界提供软件、构建硬件的计划以及可靠地自动化制造低噪声、精确尺寸固态纳米孔所需的最新操作协议。NNi公司的四名核心创始成员也加入ONT公司作为顾问。NNi /渥太华大学团队将继续与ONT合作开发和扩展固态纳米孔制造技术,包括速度、精度和阵列尺寸等,长期目标是开发固态纳米孔阵列。无论是检测DNA、量化一组蛋白质生物标记物,还是读取下一代分子硬盘中编码的数字信息,固态纳米孔都具有巨大的变革潜力。通过NNi进入固态纳米孔,ONT无疑将能有力补充现有的高性能纳米孔传感技术,为未来的分析物的测量铺下垫脚石。通过并购NNi,ONT获取了一种高效制备固态纳米孔的技术路线,但CBD并不是制造相对较小纳米孔的唯一技术路线。当然,这也只是万里长征的第一步,固态纳米孔不管是开发用于测序还是其他分子的感测,还都有很多问题需要解决,包括制造的一致性稳定性、如何持续提高阵列的密度、如何对孔做修饰,在测序上如何控速以及信号端的重新学习训练等等。但毫无疑问,巨头入局,这可能会带来固态纳米孔开发的一次注目。我们国内也不乏一些固态孔公司的身影,包括罗岛纳米、儒翰基因、丽纳芯、纳生科技Genvida等,也期待在固态纳米孔上,我们不输海外。
  • 胜科纳米董事长李晓旻:我和我的第一台FIB
    我和我的第一台FIB作者:胜科纳米(苏州)有限公司董事长 李晓旻Dec 2007- Dec 2022陪伴了我15年的这台FIB Nova NanoLab-200终于正式退役了。这是胜科纳米企业发展史上自主拥有的第一台分析仪器。满满的回忆。他是我的爱骑。他的出现,结束了我长达三年只能半夜租用研究所设备的“赤脚医生”生涯,拉开了胜科纳米在新加坡快速发展的序幕,并于2011年一举成为东南亚最大最高端的商业化运作芯片分析实验室。至今为止,上千家世界顶级半导体公司的芯片产品,都经历过他的洗礼。他的来历本身就是个传奇。15年前,当我融资四处碰壁,FEI区域总经理那句“银行和投资机构信不过你,我信得过你”,让他成为FEI公司历史上唯一的一台融资租赁设备,并幸运的落户胜科。胜科人也没有让FEI失望,我们不仅提前还清了所有欠款,还逐年加大采购,连续多年成为FEI(今天的赛默飞)最大客户之一。我们在这台设备上开发的应用及技术改进方案,全数回馈给了FEI,成就了后期FEI垄断全球十余载的Helios FIB主力机型,并奠定了胜科纳米跟赛默飞坚不可摧的合作基础。15年后的今天,这个相互成就的故事仍然是广为流传的佳话。而他的生日,听起来又是那么“生不逢时”。2008,近几十年来全球最严重的金融危机。截至2009年中,这层楼上的十几家科技公司几乎全部倒闭。而初出茅庐的他,不畏艰难,助力公司实现了2008全年营收增长3.5倍的不老神话。他意气风发,战功卓著。在这台设备上,我成功开发了45-28纳米芯片线路修改全流程方案。在这台设备上,我成功突破了“硬盘磁碟纳米级嵌入式缺陷定位”技术,成为当时全球唯一掌握该技术的人,并连续多年垄断此类分析全球市场。他奠定了胜科纳米强大自主研发的必要基础,厚积薄发,为后续公司业务持续爆发式增长立下汗马之功。他曾无数次在各种采访报导中露面。而他低调到15年来一直矗立于那个仅够容纳两名操作人员同时在场的狭小空间,每次都让摄影师无从落脚,不知道要从哪个角度拍摄,才能够充分展示出这个一代名骑的气势磅礴,骁勇善战。他老骥伏枥,志在千里。即使在中后期胜科纳米栉比鳞次的全新型号FIB设备中,他也一直以极其稳定的状态,为胜科人源源不断贡献产能输出。一代又一代的胜科新人,都在这台设备上获得培训,并成长为优秀的技术工程师。他是我的传奇,我曾在公司15周年庆典纪念册上,为他立传。他更承载了一代又一代胜科人的理想与实践。关于这台设备的去留,同事曾经有激烈的讨论,甚至有建议,将它运到苏州总部大楼,放在展厅展览。但我把这种纪念方式看的很淡。科技一直在发展,我们必须时刻向前看。曾经驰骋疆场的战马,已经化身完美独角兽传说。怀念是心底的,精神永在。这恰恰最完美的诠释了胜科纳米深厚的文化底蕴内涵。2022年12月23日李晓旻作者简介李晓旻,北京大学学士及新加坡国立大学硕士(微电子专业),现任胜科纳米(苏州)有限公司董事长,目前已申请多项发明专利,并发表科技论文60余篇及合著书籍2本。2001年就职于新加坡科研院,2004年创立胜科纳米(新加坡)有限公司,2012年创办胜科纳米(苏州)有限公司,目前已是国内最具规模的半导体芯片分析测试服务平台和辅助研发中心。提出Labless新概念,将产业链中的“必要非核心”研发环节从行业中剥离,成为全新的独立行业赛道。 新加坡资深新闻工作者郑明杉最新著作《头家青春梦》中将李晓旻作为半世纪以来影响行业格局的著名企业家的故事收录其中。2021年5月荣登新加坡《时代财智》5月刊,成为该刊物创刊以来最年轻的封面人物,获得了业界的赞赏和高度认可。
  • 苏州纳米技术国家大学科技园近日成立
    近日,一则喜讯从京城传到苏州工业园区,苏州纳米技术国家大学科技园经科技部、教育部认定,正式在苏州工业园区成立。   这是全国第一个以产业方向为主题的大学科技园,改变了以往大学科技园的认定模式,明确了产业方向,是我国首个以专业化为特色的国家大学科技园。   模式的变化预示了什么?   变化了的模式为何首选苏州工业园区? 苏州工业园区纳米测试平台 苏州工业园区生物纳米科技园纳米靶向药物传导技术服务平台   重中之重的新兴产业   近年来,“纳米”这个似乎离人们还很遥远的词汇在苏州工业园区渐成热词,与纳米有关的新闻动态接连不断。   2007年11月,由国家科技部、商务部和江苏省政府共建的国家纳米技术国际创新园在苏州工业园区揭牌,这是一个国际化的纳米科技创新集群区,是全国仅有的三个类似园区之一、首个纳米领域国家级创新园。   2009年12月9日,中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所顺利通过中科院验收。这是由院省市和苏州工业园区共同出资创建的国家级科研机构。   2010年8月11日,苏州纳米技术产业专家咨询委员会在苏州工业园区成立,委员会汇集了30多位海内外纳米技术领域的顶级专家,中科院院士、中科院常务副院长白春礼当选主任委员。专家们讨论通过了园区纳米技术产业创新基地的建设方案,为纳米技术产业发展提供了系统化的智力支持。   2010年11月13至15日,由科技部、中科院、江苏省政府联合主办的“中国国际纳米技术产业发展论坛暨纳米技术成果与产品展”将在苏州工业园区隆重举行……   为落实国家和省市新兴产业发展战略,苏州工业园区把新兴产业作为第一方略,立足区域实际,坚持错位竞争,强化发展特色,确定了纳米光电子、生物医药、融合通信、生态环保、创意产业五大新兴产业,随后又将纳米技术产业作为发展新兴产业的重大突破口和引领区域转型发展的核心产业,着力培育具有比较优势的区域新兴产业品牌,新兴产业尤其是纳米技术产业呈现快速发展态势。   狠抓政策聚焦、资源聚焦、项目聚焦和人才聚焦,园区加快打造“中国纳米技术产业创新基地”,纳米技术产业从无到有、快速增长。2009年全区实现纳米技术产业产值24亿元、增长110%,今年上半年实现产值17亿元、同比增长50%。   纳米技术产业资源日趋丰富。依托生物纳米园重点载体,大力引进纳米技术相关领域的研发机构、研究团队和优质项目。目前,已集聚70余家纳米技术企业和以苏州纳米所、东大、中科大等为主的10余家纳米技术相关研究所和实验室。   园区建立健全了全方位的能提供全面有效支撑服务的综合软、硬件公共服务平台,并着力打造了支撑纳米技术产业的功能平台,形成了以苏州纳米所为依托的“江苏省纳米技术测试、加工和工程化平台”,已向苏州乃至全国近120家科研院校和企业提供了相关技术支持与服务,“江苏省纳米技术产业产学研联合创新服务平台”也即将建成。   以实施科技领军人才工程为契机,园区大力引进海内外创新创业人才,加速集聚纳米技术产业人才。已聚集了从事纳米技术研发和产业化人才超2500人,其中中科院百人计划18人、院士4人、国家千人计划3人、园区领军人才19人。   纳米技术领域的国际合作日趋活跃,产业合作影响日增。与美、德、芬、以、俄、日、英、加、韩等国建立了多种形式的合作关系 以苏州纳米所为代表的一批科研院校和企业纷纷与国外知名机构、跨国企业开展研发合作,共建实验室和创新合作联盟。   中科院苏州纳米所成立以来,已承担国家各类科技项目200余个,对外竞争获得合同经费超过2亿元,累计申请专利百余项,参股成立了7家产业化公司。   据不完全统计,生物纳米科技园内的35家纳米技术企业今年底将超过2亿产值,其中14家企业超过500万。   园区初步形成了以纳米新材料、纳米光电子、微纳制造、纳米生物医药、纳米环境治理等纳米技术应用领域为核心的发展布局,成为国内纳米技术产业链最为完整、产业集聚度最高的区域之一,园区的纳米技术产业在国内已逐渐显露出具有竞争优势和比较优势的产业特色。   纳米技术产业曙光初现   10月26日,2010年亚洲创新大奖在香港颁奖。这是一个“含金量”很高的奖项。从参赛的亚洲300家企业中,以企业创新性对社会影响力为评估标准,产生进入决赛的12强,中国大陆有三家企业入围,苏州纳通生物纳米技术有限公司名例其中,另两家是落户大陆的微软亚洲研究院和IBM健康实验室。换句话说,真正入围的本土企业只有苏州纳通。在12强中,苏州纳通又脱颖而出荣获银奖,书写了苏州纳米技术产业的一个传奇。   苏州纳通公司是一家开发新型医疗产品的纳米企业,坐落在生物纳米科技园内。董事长徐百拿出的主打产品“纳米微针”让记者倍感新奇。   这是一个比钢笔稍粗的物件,针头部分是一个绿豆大小的银色方块,上面细细密密地布满了36个纳米微针的针头,用肉眼很难分辨。打针时,只要把银色方块往皮肤上一贴就可以了。记者试了一下,毫无疼痛感。   徐百介绍说:通常打针在皮下,真皮层有血管和神经末梢,人们会感到疼痛。而我们的产品打针在皮内,没有穿透表皮,只穿透表皮最外层的角质层,而这是一层死细胞,所以不会有疼痛感。“纳米微针”最大的优点是,打针不疼痛、不出血,疗效更高。   纳米微针的问世被誉为是一项革命性的给药方式。“我们拥有的核心技术是‘平通技术’。”徐百解释说:“平”和“尖”是对应,我们虽然也叫“针”,但针头却是平的。一般平的针头打不开角质层,我们的纳米微针虽然是平的,但却能够通透,达到和注射同样的给药量。   苏州纳通公司做的是终端产品,用半导体纳米制造技术生产医疗器械。传统半导体制造采用的是薄膜技术,苏州纳通的创新点是,制造技术采用厚膜技术,使用一模一样的设备,却能生产出不同的产品。   “国内厚膜技术大部分是四英寸晶圆,我们采用的是基于八英寸晶圆的厚膜制造技术,这个纳米制造技术我们是目前世界唯一掌握的。”徐百自豪之情溢于言表。公司目前拥有6项授权发明专利,申请了3项国际专利,并获得了国家药检局的批号。   “自从进入亚洲12强后,大的跨国公司的订单就来了,现在订货的电话都打爆了。”徐百称:苏州纳通入驻园区仅3年,第一年公司生产500片,第二年上千片,今年年产已达5万片。企业现在的重点已经开始从研发转向批量生产和试销。   “电子产业代表过去,IT产业代表现在,纳米技术则代表着未来。我们要做生物医药行业里的英特尔。”说这话时,徐百显得底气很足。   在园区纳米领域打拼的创业者里,有一位与徐百同为园区首批领军人才的新星——江必旺,他被誉为“国字号”纳微米球之父。以他为首的5名留美博士创建的苏州纳微科技公司,是目前全球微球种类最多、应用领域最广的纳微米球材料供应企业。   江必旺,福建南平建瓯人,武夷山下农民的儿子。2006年回国创建了深圳纳微公司,次年10月在苏州工业园区注册创办了苏州纳微。   “纳微米材料是产业的源头材料,应用领域非常广泛。我们公司的主打领域是生物制药和平板显示,是这两个新兴产业非常核心的材料。”江必旺介绍说:“世界上没有一家公司可以给生物制药和平板显示这两个行业同时提供纳微米球材料,而我们可以同时提供跨行业的高端微球材料,而且不同形态、不同大小的微球都能做,每个球都能达到高度的均匀性,满足不同行业的各种应用需求。”   “纳微生产的微球介质产品可以用于生物分子的分离纯化。与传统制药行业劳动力成本居高不同,生物制药行业最大的成本在分离纯化,这一块占成本的50%—80%。分离纯化就是分离介质,过去这个领域一直由世界上极少数公司垄断,中国只能依靠引进,而美国公司卖给中国的价格高于本国市场价格30%,而且每年上涨10%,如果不解决这个关键问题,中国的生物制药产业无法和国外竞争。”   “现在苏州纳微已渡过企业发展的困难期,今年市场销售比较好,企业已进入快速发展、做大做强阶段。”   “公司主打的第二大应用领域是平板显示。在我们产品出来之前,国内市场一直由日本两家公司垄断,微球价格每公斤高达十几万元,而我公司的产品价格每公斤只卖5万元。所以我们产品在市场一露面,日本公司的价格马上降到每公斤7万元。我公司产品打入市场仅一年,目前已占国内市场的20%,我们力争在两年内把日本公司挤出中国市场。”   “我们生产的纳微米球大小完全一样,采用的是具有自主知识产权的均粒二氧化硅微球制备技术,我们掌握的一些核心技术是世界上绝对没有的,处于世界领先水平。”   苏州纳微目前有员工50多人,去年销售额二三百万元,今年销售额可望近3000万元,其中生物制药2000万元,产品已出口到欧美 平板显示1000万元,产品出口到韩国。   可以用喜忧参半形容江必旺的心情,喜的是没想到两个主打行业的市场需求这么旺盛,忧的是产能跟不上。明年年底,苏州纳微将建成2万平方米厂房,届时将缓解产能不足问题。   苏州纳微是生物纳米园第一家搬进独栋研发楼的企业。前几年在深圳创业时,由于企业发展太快,两年内他就搬了三次家。2008年入驻苏州生物纳米园时他只需要1000平方米的研发面积,但担心不久又要搬家,所以要了3000平方米的独栋研发楼,没有想到现在又面临场地不足的问题了。   “苏州生物纳米园给了我们三年免租的优惠政策。”江必旺说:“在深圳研发租房非常贵,3000平方米的研发用房一年少说也要200万元。”   在苏州生物纳米园,已有入驻的汉朗、吉码等20多家企业使用了苏州纳微的产品。江必旺非常自信:“只要是生物医药企业一定会用到我的产品。”   苏州纳微的纳米微球产品属于纳米材料,有着巨大的市场应用前景,可以用于食品安全检测的分析柱、医疗诊断的试剂和细胞分离等,江必旺称:很少有一项技术对中国这么多产业产生影响。   提起园区发展纳米技术产业的环境,江必旺非常满意:“我是苏州纳米所纳米加工、测试分析平台最大的客户,公司与纳米所正好门对门,使用仪器非常方便。”   园区实施的领军人才创业工程,去年新增了一个项目——领军成长型项目。与往年领军创业项目、领军孵化项目相比,领军成长项目重点扶持能够快速成长、迅速产业化的项目。苏州晶能科技有限公司即是被选中的园区纳米企业。   在园区中新生态科技城中新工业坊标准厂房楼群中,苏州晶能公司独占一幢三层小楼。公司董事长孙卓带着记者逐层参观,一楼是精密机械加工,布满了自动化程度极高的数控设备 二楼是生产线 三楼是办公区,三层面积共4700平方米。   孙卓介绍,公司2008年3月入驻中新工业坊,主攻LED研究成果的产业化,是国内此项目的第一个产业化基地。去年组建产业化研发团队,目前公司生产的LED照明产品正处在产业化中试向规模化生产过渡的阶段。经过对生产线设备的调试,产品试制、优化,最近已有两条生产线实现量产,明年将真正实现规模化生产。   在新加坡南洋理工大学做了9年研究员的孙卓教授,回国后任华东师大纳米功能材料器件应用研究中心主任、博士生导师。2006年创办了上海芯光公司,2008年组建了以产业化为目标的苏州晶能公司。同时他也是上海市光电子行业协会半导体照明专业委员会主任。   孙教授称,半导体照明(LED)今年刚开始使用,今年应该算是元年。上海世博会集中展示了LED的应用。随着技术的成熟,LED已经逐渐由示范工程向通用照明应用扩展。苏州晶能主要是提升LED照明产品的性能、发光效率、可靠性,降低产品成本,延长使用寿命,使LED照明产品普及。今后准备在上海做基础研究,在苏州做产业化研发。   “现在公司生产的LED照明产品售价偏高,所以主要用于工厂照明。”孙卓给记者算了笔账:“用18瓦LED照明灯可等效替代普通40多瓦荧光灯,使用寿命5到6年。企业应用一年节约的电费就可以收回买灯的成本,如果使用5年,后4年节约的电费实际就是效益,而且还节省了维修费用。”   孙卓侃侃而谈他的市场销售秘诀:“今年的LED照明产品市场反响很好,从去年起就接到不少订单。我现在的销售模式是,如果一家工厂需要3万根日光灯,我免费给他使用,和他签5年到6年的合同,这几年为企业省下的电费,双方按百分比分成。这种销售模式是出于我对产品的节电效果有信心才这样做,当然这需要银行、企业和我三方合作。现在大企业的节能压力很大,如果每年把照明用电降下来,节能效果显著,而且企业还无需一次性投入。”   “在公共照明市场,我们主要面向商场、超市和连锁店。经过评估,如果用户每天有12小时照明,两年内节约的电费就足可收回成本。”   苏州晶能采用的是自主研发的高反射率纳米复合材料,替代银反射薄膜,使成本下降,发光效率提升,可靠性提高。公司拥有独特的平台封装工艺,自主开发了暖白光系列荧光粉,形成了自己的特色。除芯片之外,所有封装材料都是企业自主研发的。企业拥有19项发明专利,从工艺、材料、封装结构到光源系统都拥有发明专利。   去年年底,企业融资3000多万元,其中2500万风投资金。现在已建成年产30万支日光灯生产线,今年的销售额可望达到2000多万元,明年预计销售将突破亿元。   “国外的同类产品,是我们产品价格的四倍。我现在是订单一堆,客户找上门来要货,供不应求。本来还打算在一楼建个仓库,可现在生产多少用户就拿走多少,经常连样品都被拿走了,所以现在是零库存,不需要建仓库了。”孙教授欣喜地说,“明年上半年的生产任务已经排满。目前只能利用原有空间扩产能,明年上半年挖掘一下潜力可扩产到年产100万支日光灯,这幢楼到明年估计就没有空间了。我准备建独立的研发中心和产业化大楼,这件事已和园区签订了协议。园区将批给我30亩地,规划建设3幢大楼,总共有几万平米,其中一幢搞研发……”   在园区,像这样已经准备好在全球纳米产品市场上崭露身手的亮点企业还有很多:在纳米光电领域,园内形成了纳维科技的氮化镓LED衬底材料研发生产、纳凯科技的OLED有机发光材料研发生产、盟泰励宝的LED照明产品开发产业链 在微纳系统制造领域,欧普图斯光纳科技公司开发生产的激光拉曼光谱检测仪因具有一秒钟快速检测液体、固体成分的功能,而被选定为2010年上海世博会的安保专用产品。   更为可喜的是,区内纳米企业自发形成了多条具有上下游合作关系的产业链:利穗科技与欧普图斯,形成基于检测诊断的1000万合作合约 纳维科技、盟泰励宝、纳凯科技形成基于LED照明产品开发产业链 纳微科技与汉朗光电,形成基于多稳态液晶的上下游合作 纳微科技与赛分科技,形成分离纯化的上下游合作……   越来越多的纳米企业已经跨过研发阶段,筹划着走出入驻时间并不太长的孵化单元,扩建生产线,搬入独立研发楼,建造企业产业化基地,创业领军人才考虑的也不仅仅是技术攻关,而是市场,是销售,是融资。对很多纳米企业来说,这个变化仅仅是一两年的时间。   打造中国纳米技术产业第一园   转型升级、二次创业,在苏州工业园区绝不是口号。园区人清醒地认识到,这事关在新一轮发展中园区能否继续处于领先位置?事关能否可持续发展和未来的地位。   战略性新兴产业怎么落地?国家高新区责无旁贷地应该成为组织者。   但转型升级,“转”向何处?“升”向何方?园区的思路清晰明确:重点锁定纳米技术产业,以纳米技术产业引领发展新兴产业和创新性经济。这对园区纳米技术产业快速发展的态势来说,既是引领、推动,也是因势利导、乘势而为。   苏州工业园区素以敢于先行先试闻名全国。发扬“敢为天下先”的精神,敢于“拿来”,敢于“试水”,敢于解放思想,敢于大胆借鉴创新突破。这里创造了许多“第一”,诞生了许多“唯一”。   如今,园区又淋漓尽致地展现了这种“敢”字当头的特质,把这样一股子劲,这样一种“精气神”用在打造中国纳米技术产业高地上来。   谋定而动,一旦锁定目标,必倾其全力,攻而克之。   园区响亮地提出加快“打造中国纳米技术产业第一园”的动员令。思路是:瞄准国内外纳米产业高端人才和领先技术,集中力量、集中资源、集中政策,推进纳米技术产业向前沿化、集群化转型升级,以超常规的举措和办法,打造中国纳米技术产业第一园,积极抢占产业制高点,培育新的经济增长点。   用市委常委、园区工委书记马明龙的话来说,园区就是要聚焦纳米产业,要把纳米产业做大做强。   园区的发展目标可谓雄心勃勃:3年内,无论在企业、产值还是中高端人才方面都要实现纳米技术产业“双倍增” 5年内,将园区打造成为中国纳米技术发展的创新高地、人才高地和产业高地,成为国内外纳米技术企业、人才及投资的集聚地,引领纳米技术创新的策源地和国际知名、国内第一的纳米技术产业化基地。   5年内,园区将投入100亿元,累计建成250万平米的创新载体和产业基地,建成创新、孵化、产业化全覆盖的“纳米科技谷”,带动产业投资总规模累计达到500亿元。   建立国家纳米产业技术创新战略联盟,建设“苏州纳米技术国家实验室”、3—5家国家级重点实验室和工程技术中心、15—30家省级重点实验室和工程技术中心,形成3—5个引领国家创新前沿的产业技术领域和30个以上规模销售的优势创新产品。   引进纳米技术相关领域海内外院士、千人计划等知名专家20名,省双创、姑苏领军、园区领军、长江学者、百人计划等高端创新创业人才200名,高端产业技术研发人才2000名,纳米技术产业人员20000名 培养纳米技术相关人才5000名以上。   引进和培育4—5家规模超10亿元,15家以上超亿元的国际化纳米技术骨干企业,500家以上拥有核心发明专利和自主关键技术的成长型、规模型纳米技术高科技企业,形成规模达200亿元的纳米技术产业集群,带动相关产业领域产值达千亿元。   为保障上述目标的实现,园区出台了一揽子措施方案,手笔之大,魄力之大,令人赞叹:   在领导决策机制方面,成立园区纳米技术产业发展领导小组和工作小组,由工委主要领导任组长,以纳米技术产业为园区“一号产业”,作为“一把手工程”全力推动发展,并在科技局内增设纳米产业处,归口管理纳米技术产业发展   在专家咨询机制方面,组建国家级纳米技术产业专家咨询委员会,由院士及知名技术、产业专家组成,为纳米技术产业发展出谋划策   在国资引领机制方面,组建苏州纳米技术产业发展公司,注册资金12亿元,全力专注于纳米技术的投资、建设、招商等工作   在资金保障机制方面,设立1亿元的纳米技术产业发展引导基金,主要用于纳米技术产业投资,推动纳米技术成果加快本地转化、产业化和规模化发展进程,引导创投及社会资本参与后续融资。   园区将建设四大功能载体。加速形成从应用研发到产业化一条龙布局:   一是设立“中国科学院纳米技术产业研究院”。预计总投资约6.8亿元,以中科院与江苏省、苏州市、园区共建的方式,加速推动中科院苏州纳米所二期建设,2年内建成9万平方米工程化办公用房,包括4个应用研究所、10个工程化中心和中试基地、1个纳米技术学院。   二是设立苏州纳米技术国家大学科技园。预计总投资10亿元,在科教创新区内规划建设20万平方米载体,建设开放式、专注于纳米技术领域的大学科技园。   三是建设纳米技术创新孵化基地。首期以生物纳米园已建成的6.6万平方米研发群楼为主要载体,力争2-3年内打造成为国家级纳米技术产业专业孵化器,3-5年内吸引300家以上纳米技术相关企业进驻。二期在生物纳米园和科教创新区二期内再规划14万平方米载体,投资7亿元,扩建打造成为纳米技术创新孵化基地。   四是规划建设“苏州纳米城”——纳米技术产业化基地。预计总投资约70亿元,在科教创新区二期内规划建设纳米技术产业化基地,建筑面积150万平方米。   园区将完善产业技术创新联合实验室、公共技术服务和产业支撑服务三大服务平台。其中包括:完善建设纳米加工测试分析、纳米生物、纳米环保、微纳制造等公共技术服务平台,搭建纳米技术信息共享中心、投融资服务中心、纳米技术产业孵化服务中心、纳米技术转移与产学研合作中心等,为产业发展提供支撑服务。   同时园区还将每年引进100个高端纳米项目 在园区领军人才工程中独立增设“纳米科技领军人才” 出台专项产业政策,全面启动促进创新资源集聚、产业规模发展的“纳星计划”,对纳米技术产业招商引智给予倾斜扶持 在现有科技发展资金基础上每年新增1亿元作为纳米技术创新专项资金,用于创新资源引进、创新平台建设和创新平台研发……   园区决策者已吹响了抢占新兴产业制高点、向纳米技术产业高地进军的集结号,努力将园区打造成为中国纳米技术及其产业化创新的发源地、中国纳米技术产业的前沿地标。
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