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双层化学镀

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双层化学镀相关的资讯

  • 美国科学家首次造出双层硼烯材料
    美国西北大学工程师首次创造出一种双层原子厚度的硼烯,打破了硼在单原子层限制之外形成非平面团簇的自然趋势。研究结果发表在《自然材料》杂志上。  硼烯是一种单原子厚的硼薄片,是由硼原子构成的单原子层厚的二维材料,比石墨烯更强、更轻、更柔韧。单原子层硼烯的合成是具有挑战性的。要获得硼烯通常需要制备生长,因此需要衬底作为载体或者支撑。  5年前,来自同一研究团队的科学家们首次创造了只有单原子厚度的硼烯。理论研究预测认为,制备双层硼烯是可能的,但由于块状硼不像石墨那样是层状的,超出单原子层的生长会导致形成团簇,而不是平面结构,试图生长多层硼烯的关键就在于找到阻止团簇形成的生长条件。此次研究发现,关键在于用来生长硼烯的衬底。研究人员在平面的银质衬底上培养硼烯。当暴露在高温下,银会在原子级台阶结构之间形成异常平坦的“梯田”。在这些“梯田”上“种植”硼烯时,研究人员看到第二层硼烯的形成。这种双层材料既保持了硼烯的电子性能,又存在新的优点,如由两层原子层厚的薄片黏合在一起,中间有空间,可用来储存能量或化学物质。
  • 超显微镜观察到锂离子在双层石墨烯中迁移
    p   德国斯图加特马普固态研究所和乌尔姆大学的科学家使用超显微镜(SALVE),观察到以原子分辨率显示的锂离子在电化学充放电过程中的表现,证明了在单个纳米电池中双层石墨烯发生的可逆锂离子吸收。研究成果发表在最新一期的《自然》杂志上。 /p p   斯图加特马普固态研究所物理学家于尔根· 斯迈特介绍说,研究显示“纯碳化合物最适合用于锂基电化学存储系统,在此系统中,锂暂时储存在碳主体中”。 /p p   这一项目由巴符州基金会资助,目的是研究锂在二维碳化合物(如原子水平的石墨烯)中的储存和扩散。为此,斯迈特和他的博士生开发了一种由双层石墨烯组成的“微型电池”。石墨烯属于二维材料,由单个碳原子层组成。在只有0.3纳米薄的细长电化学微电池的一端,研究人员在顶部施加了溶解有锂盐的电解质液滴。为使电解质不干扰电子显微照片,实验必须精确定位和机械稳定,他们采用了一种技巧,即添加了在紫外线下固化的聚合物,使液滴成为凝胶状固体留在原处。 /p p   实验显示,当电压施加到纳米电池时,锂离子从电解质液滴迁移到石墨烯双层的间隙中,并在那里积聚 去除电位差时,累积储存的锂又溶解并迁移回到电解质液滴中。 /p p   在原子水平上,这种过程很难被“原位”观察。乌尔姆大学乌特· 凯瑟教授领导的团队利用超显微镜首次证明了石墨烯在原子水平上的嵌入。 /p p   实验结果让研究人员感到吃惊,传统的石墨基电池只有少数紧密堆积的锂在两层碳层之间,而在石墨烯纳米电池里发现非常密集的锂层。凯瑟教授称,超显微镜为理解纳米电池提供了独特的途径,能在石墨烯夹层中观察锂等轻元素的扩散是一项巨大的科学挑战,传统的透射电子显微镜(TEM)做不到。 /p
  • 专家开发量子点双层太阳电池 可吸收不可见光
    加拿大多伦多大学电气与计算机工程教授Ted Sargent领导的研究小组首次研发出了一种胶体量子点(colloidal quantum dots,CQD)双层太阳电池,制备成分为吸光纳米粒子,称为量子点。其不但可以吸收可见光,也可以吸收不可见光,理论转化效率可高达42%,超过现有普通太阳电池31%的理论转化率。相关研究论文发表在Nature Photonics上。   量子点已经被看作是一种很有前途的方法,可以制备低成本太阳电池,因为这些粒子可以喷涂到各种表面。但是,基于这种技术的电池效率太低,难以实用。而多伦多大学研究人员研发的双层太阳电池中,一层量子点经调制可以捕捉可见光,而另一层捕捉红外光。研究人员还引入一个过渡层,构成成分包含四种薄膜状的不同金属氧化物,这一种方法可以减少层间电阻。他们选择透明的氧化物用于这一层,使光线可穿过它们,到达底层电池。   研究人员目前研制的这种太阳电池转化效率为4.2%。Sargent教授指出,这种方法可用于制造3层甚至4层太阳电池。该小组的目标是在5年内实现效率超过10%,之后不断提高。   宾夕法尼亚州立大学化学教授John Asbury指出,因为能够制成多层量子点太阳电池,多伦多大学的团队将理论效率从30%提高到40%以上。但是,要研制接近这一效率的任何尺度太阳电池,都需要消除束缚态问题。
  • 天然双层石墨烯内发现新奇量子效应
    由德国哥廷根大学领导的一个国际研究团队在最新一期《自然》杂志上发表论文称,他们在对天然双层石墨烯开展的高精度研究中,发现了新奇的量子效应,并从理论上对其进行了解释。这一系统制备简单,为载荷子和不同相之间的相互作用提供了新见解,有助于理解所涉及的过程,促进量子计算机的发展。2004年,两位英国科学家用一种非常简单的实验方法从石墨中剥离出石墨片,并借助特殊胶带得到仅由一层碳原子构成的石墨烯。石墨烯是强度最高的材料之一,具有很好的韧性、超强导热性与导电性,应用前景十分广阔。如果将两层石墨烯彼此以特定的角度偏转,所得到的系统甚至会表现出超导性和其他激发量子效应,如磁性。但迄今为止,很难制备出这种偏转的双层石墨烯。在最新研究中,科学家们使用了天然形成的双层石墨烯。他们首先使用简单的胶带从一块石墨中分离出石墨烯样品。为观察量子力学效应,施加了垂直于样品的高电场。他们发现,所得到系统的电子结构发生了变化,且拥有类似能量的电荷载流子出现强烈的累积效应。研究进一步发现,在略高于绝对零度(-273.15℃)下,石墨烯中的电子可相互作用,出现了各种意想不到且复杂的量子相。如相互作用导致电子自旋对齐,使材料在没有施加外部影响的情况下具有磁性。通过改变电场,研究人员也能不断改变双层石墨烯中载流子相互作用的强度。此外,电子运动的自由度在特定条件下会受限,形成电子晶格,且由于相互排斥作用,不再有助于传输电荷,导致系统对电绝缘。哥廷根大学物理系托马斯韦茨教授表示,新系统的主要优势之一在于材料制备非常简单,研究人员不需要像以前那样在高温下才能获得所需结果,可用于进一步研究各种量子态及量子计算机等。
  • 东京大学竹内教授课题组《Lab on a Chip》封面文章:3D打印微流控器件制备双层脂膜
    Fig. 1 日本东京大学 竹内昌治 教授及其研究团队在Lab on a Chip杂志上发表封面文章近年来,与细胞膜信号和物质传输有关的膜蛋白(membrane proteins),受到药物开发人员的广泛关注。由于具有极高的特异性(specificity)以及对配体分子(ligand molecules)的敏感性,膜蛋白还有望用于各类化学传感器。在实际操作中,膜蛋白需要双层脂膜(lipid bilayer)作为载体。在过去,研究人员主要利用机加工或光刻等MEMS器件的加工方法,来制作具有“双空腔结构”(double-well chamber,DW)的微型器件,并通过“液滴接触法”(droplet contact method,DCM)来制作双层脂膜。随着3D打印技术的快速发展,也有越来越多的研究人员尝试使用3D打印来制作类似微型器件。最近,东京大学著名学者竹内昌治教授所带领的团队,研究了3种不同的3D打印技术用于双层脂膜制备(fabrication of lipid bilayer devices)及其用于膜蛋白检测(measurement of membrane proteins)的可行性。研究成果以“3D printed microfluidic devices for lipid bilayer recordings”为题,作为封面文章发表在Lab on a Chip期刊上。Fig. 2 (a)DCM装置示意图;(b)3D打印制作DCM微型器件 这项研究从以下三个方面进行:1. 利用3D打印DCM微型器件制备双层脂膜的成功率。研究人员利用3种不同的3D打印技术,分别制作了特殊的DCM器件,其中包含厚度为40μm /80μm /200μm的薄壁结构。利用PμSL高精密3D打印(摩方精密,microArch S140)技术制作的DCM器件,实际尺寸与设计值的偏差只有6%,表面粗糙度低至0.27±0.02μm,在制备双层脂膜时能够实现高达93%的成功率。Fig. 3 不同3D打印样品的尺寸精度及表面粗糙度(microArch为摩方精密 S140打印机)2. 分别对由3D打印及传统方法制作的DCM器件进行性能对比。研究指出,通过电噪声振幅(amplitude of electrical noise)及双层脂膜成型时间(waiting time for lipid bilayer formation)的比较,3D打印所制作的器件能实现与传统方法较为一致的性能,即可灵敏、快速地获取离子通道信号(ion channel signals)。3. 3D打印技术在DCM领域的拓展应用。通过微流控一体成型(monolithic fabrication)制备不同的DCM器件(如DW结构、DW与双管道串联结构、多空腔DW结构)用于溶液混合以及电信号的并行记录,研究人员指出,3D打印技术能够快速、便捷、一体成型制作传统方法无法实现的复杂结构,在药物开发和化学传感器等方面将会有非常大的应用前景。Fig. 4 摩方精密的S140所打印的DCM器件官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • CPSC 再次推迟对双层床申请的决定请求
    CPSC 5 月22 日一致表决,对2010 年4 月16 日提交的请求再次延迟6 个月决定做出决定。该请求要求CPSC 启动法规制定程序修订双层床现行的法规,将头部和颈部卡在侧梯间的测试要求纳入进来。这已是CPSC 第三次延迟6 个月的决定时间,以让CPSC 工作人员继续与ASTM F15.30 双层床分委员会一起,制定有关头部和颈部卡在侧梯这一情况的ASTM F 1427 自愿性标准中的相关要求。   延长符合泳池法规中“无阻碍排水”新解读的截止日期   CPSC 2011 年10 月11 日宣布撤销其对“无阻碍排水”( "unblockable drain")说法的释意,该说法已在Virginia Graeme Baker Pool and Spa Safety Act(VGBA)用过。CPSC 为在2011 年10 月11 日及之前按照CPSC 的最初解释安装符合VGBA 的排水孔盖者规定了符合日期,即2012 年5 月28 日。但根据进一步的审查情况,CPSC 决定延长符合日期至2013 年的5 月23 日。   http://www.hktdc.com/info/mi/a/baus/sc/1X07WXUF/1/美国商情快讯/消费品安全委员会最新工作进展-英文版--.htm
  • 仪器新应用,科学家首次揭示双层石墨烯中的分数量子霍尔效应!
    【科学背景】分数量子霍尔效应是一种在强磁场下发生的量子相变,其中电子在二维材料中以特殊的方式组织,表现出量子化的电导特性。此效应下的准粒子称为任何子,它们具有分数量子电荷,并在交换位置时显示出分数统计,这为研究量子物理的基本问题提供了独特的视角。阿贝尔任何子表现出简单的分数统计,而非阿贝尔任何子则具有更复杂的交换行为,这些特性可以通过量子干涉实验进行探测。然而,尽管已有大量研究探索了量子霍尔状态下的电子干涉,实际操作中仍存在一些问题。例如,传统的GaAs/AlGaAs基干涉仪在调节干涉状态和处理库伦相互作用方面存在局限,这限制了对分数量子霍尔态的深入研究。为了解决这些问题,研究者们将目光转向了具有更高调节能力的石墨烯基干涉仪。双层石墨烯的高迁移率和电气调节特性使得其在分数量子霍尔效应研究中表现出色。近期,以色列魏茨曼研究所Yuval Ronen教授团队在双层石墨烯平台上成功构建了Fabry-Pérot干涉仪(FPI),该装置能够在单一Landau能级内通过精确的电静态调节动态地切换干涉状态,从库伦主导状态到Aharonov-Bohm干涉状态。本研究解决了在分数量子霍尔态下量子干涉的具体实现问题。通过在双层石墨烯基FPI中进行实验,作者能够在填充因子ν=1/3的分数量子霍尔态下观察到纯净的Aharonov-Bohm干涉模式。当电荷密度和磁场变化时,作者不仅观察到常数填充条件下的干涉现象,还在常数密度条件下发现了相位跳跃。这些跳跃表现出准粒子在干涉回路中积累的相位与回路内电子数的关系,验证了e/3准粒子的分数统计特性。【科学亮点】(1)实验首次构建并测量了基于范德华力的双层石墨烯Fabry-Pérot干涉仪(FPI),在分数量子霍尔效应(FQHE)中实现了从库伦主导到Aharonov-Bohm(AB)干涉的动态调节。该装置利用高迁移率双层石墨烯导电层,通过精确的电静态调节,允许在单一Landau能级内实现这一调节。(2)实验通过调节磁场和电子密度,探测了填充因子ν=1/3的分数量子霍尔态下的AB干涉现象。在保持常数填充因子的情况下,作者观察到纯净的AB干涉模式,确认了准粒子电荷为e/3。(3)当实验从常数填充的条件转向常数密度的条件时,干涉模式中出现了相位跳跃的演变。这些相位跳跃对应于准粒子在干涉回路中添加或去除的离散事件。(4)作者还发现,干涉准粒子所积累的相位可以表示为2π〈N〉,其中〈N〉为回路内的电子数。这个观察验证了准粒子遵循分数统计的预期,并为研究阿贝尔任何子提供了新的平台。【科学图文】图1: 基于双层石墨烯的法布里-珀罗干涉仪Fabry–Pérot interferometer,FPI。图2:可调谐整数量子霍尔效应 integer quantum Hall effect,IQHE干涉态,从库仑作用主导Coulomb-dominated,CD到阿哈勒诺夫-玻姆Aharonov–Bohm,AB态。图3:在1/3分数填充处的AB干涉。图4:恒定填充和恒定密度之间可调性。【科学结论】本文的研究通过在高迁移率双层石墨烯的基础上构建并测量范德华力Fabry-Pérot干涉仪(FPI),作者成功地在一个Landau能级内动态调节了从库伦主导到Aharonov-Bohm(AB)干涉的状态。这一实验不仅验证了在填充因子ν=1/3下的Aharonov-Bohm干涉模式,还揭示了在常数填充条件下的纯净干涉图样和在常数密度条件下的相位跳跃现象。这些发现表明,干涉准粒子所积累的相位可以被理解为2π〈N〉,其中〈N〉为回路内电子数,这为理解准粒子的分数统计特性提供了新的视角。通过这种精确的调节能力和测量手段,作者为研究阿贝尔任何子和探索更复杂的非阿贝尔统计奠定了坚实的基础。双层石墨烯所展示的偶数分母分数量子霍尔态的潜力,预示着未来在这一领域的广泛应用前景,为进一步的研究和技术发展提供了有力的支持。参考文献:Kim, J., Dev, H., Kumar, R. et al. Aharonov–Bohm interference and statistical phase-jump evolution in fractional quantum Hall states in bilayer graphene. Nat. Nanotechnol. (2024). https://doi.org/10.1038/s41565-024-01751-w
  • 仪器新应用,科学家首次揭示双层石墨烯中的分数量子霍尔效应!
    【科学背景】分数量子霍尔效应是一种在强磁场下发生的量子相变,其中电子在二维材料中以特殊的方式组织,表现出量子化的电导特性。此效应下的准粒子称为任何子,它们具有分数量子电荷,并在交换位置时显示出分数统计,这为研究量子物理的基本问题提供了独特的视角。阿贝尔任何子表现出简单的分数统计,而非阿贝尔任何子则具有更复杂的交换行为,这些特性可以通过量子干涉实验进行探测。然而,尽管已有大量研究探索了量子霍尔状态下的电子干涉,实际操作中仍存在一些问题。例如,传统的GaAs/AlGaAs基干涉仪在调节干涉状态和处理库伦相互作用方面存在局限,这限制了对分数量子霍尔态的深入研究。为了解决这些问题,研究者们将目光转向了具有更高调节能力的石墨烯基干涉仪。双层石墨烯的高迁移率和电气调节特性使得其在分数量子霍尔效应研究中表现出色。近期,以色列魏茨曼研究所Yuval Ronen教授团队在双层石墨烯平台上成功构建了Fabry-Pérot干涉仪(FPI),该装置能够在单一Landau能级内通过精确的电静态调节动态地切换干涉状态,从库伦主导状态到Aharonov-Bohm干涉状态。本研究解决了在分数量子霍尔态下量子干涉的具体实现问题。通过在双层石墨烯基FPI中进行实验,作者能够在填充因子ν=1/3的分数量子霍尔态下观察到纯净的Aharonov-Bohm干涉模式。当电荷密度和磁场变化时,作者不仅观察到常数填充条件下的干涉现象,还在常数密度条件下发现了相位跳跃。这些跳跃表现出准粒子在干涉回路中积累的相位与回路内电子数的关系,验证了e/3准粒子的分数统计特性。【科学亮点】(1)实验首次构建并测量了基于范德华力的双层石墨烯Fabry-Pérot干涉仪(FPI),在分数量子霍尔效应(FQHE)中实现了从库伦主导到Aharonov-Bohm(AB)干涉的动态调节。该装置利用高迁移率双层石墨烯导电层,通过精确的电静态调节,允许在单一Landau能级内实现这一调节。(2)实验通过调节磁场和电子密度,探测了填充因子ν=1/3的分数量子霍尔态下的AB干涉现象。在保持常数填充因子的情况下,作者观察到纯净的AB干涉模式,确认了准粒子电荷为e/3。(3)当实验从常数填充的条件转向常数密度的条件时,干涉模式中出现了相位跳跃的演变。这些相位跳跃对应于准粒子在干涉回路中添加或去除的离散事件。(4)作者还发现,干涉准粒子所积累的相位可以表示为2π〈N〉,其中〈N〉为回路内的电子数。这个观察验证了准粒子遵循分数统计的预期,并为研究阿贝尔任何子提供了新的平台。【科学图文】图1: 基于双层石墨烯的法布里-珀罗干涉仪Fabry–Pérot interferometer,FPI。图2:可调谐整数量子霍尔效应 integer quantum Hall effect,IQHE干涉态,从库仑作用主导Coulomb-dominated,CD到阿哈勒诺夫-玻姆Aharonov–Bohm,AB态。图3:在1/3分数填充处的AB干涉。图4:恒定填充和恒定密度之间可调性。【科学结论】本文的研究通过在高迁移率双层石墨烯的基础上构建并测量范德华力Fabry-Pérot干涉仪(FPI),作者成功地在一个Landau能级内动态调节了从库伦主导到Aharonov-Bohm(AB)干涉的状态。这一实验不仅验证了在填充因子ν=1/3下的Aharonov-Bohm干涉模式,还揭示了在常数填充条件下的纯净干涉图样和在常数密度条件下的相位跳跃现象。这些发现表明,干涉准粒子所积累的相位可以被理解为2π〈N〉,其中〈N〉为回路内电子数,这为理解准粒子的分数统计特性提供了新的视角。通过这种精确的调节能力和测量手段,作者为研究阿贝尔任何子和探索更复杂的非阿贝尔统计奠定了坚实的基础。双层石墨烯所展示的偶数分母分数量子霍尔态的潜力,预示着未来在这一领域的广泛应用前景,为进一步的研究和技术发展提供了有力的支持。参考文献:Kim, J., Dev, H., Kumar, R. et al. Aharonov–Bohm interference and statistical phase-jump evolution in fractional quantum Hall states in bilayer graphene. Nat. Nanotechnol. (2024). https://doi.org/10.1038/s41565-024-01751-w
  • 仪器情报,科学家首次在扭曲双层石墨烯中取得新发现!
    【科学背景】相关绝缘态是指在周期性超晶格、磁场和各种相互作用的调控下,电子表现出的凝聚态行为。尽管在moire过渡金属二硫化物中已观察到分数值的相关绝缘态,但在扭曲双层石墨烯系统中,特别是在具有三角moire格子的情况下,对几何烦躁效应对电子行为的影响尚未深入研究。此外,如何在实空间建立模型以理解这些复杂现象也是一个未解决的挑战。为了解决这些问题,美国俄亥俄州立大Chun Ning Lau教授团队们进行了广泛的实验和理论研究。他们在不同的扭曲角度下研究了tBLG系统中的相关绝缘态,并发现在大于魔角的扭转角度范围内观察到了强壮的零切尔尼分数相关绝缘态。通过磁场和温度依赖的实验,他们验证了这些态的存在和稳定性。本研究通过建立基于Wannier轨道形状和库仑相互作用的实空间模型,成功解释了这些分数填充下的电子相态。研究表明,Wannier轨道的三叶形状和在不同扭转角度下的几何烦躁效应是导致这些态的关键因素。此外,通过调节掺杂和扭转角度,科学家们展示了可以调控这些态的性质和相变过程。【科学亮点】(1)实验首次观察到在大角度扭曲双层石墨烯(tBLG)中,在1/3填充数下存在高强度的零切尔尼分数相关绝缘态。(2)实验通过分析大于魔角扭转角度的tBLG样品,发现这些零切尔尼分数态在垂直和平行磁场中仍然稳定存在。具体结果如下:&bull 首次观察到在tBLG中的1/3填充下,存在零切尔尼分数相关绝缘态,这些态显著超过了整数填充的态。&bull 实验结果表明,在较小扭转角度的设备中,观察到了符合预测的砖墙电荷有序态。&bull 在施加平行磁场时,观察到分数填充为 ±8/3 的状态表现出铁磁序,而 ±4/3 的状态表现出反铁磁序,并在有限磁场下观察到向自旋对齐态的转变。&bull 在具有更大扭转角度和较强次最近邻相互作用的设备中,观察到了三倍的单元胞重构,与理论预测的armchair相一致。&bull 这些分数态的产生源于Wannier轨道形状和由库仑相互作用引起的几何烦躁,其相通过掺杂和扭转角度可调节。【科学图文】图1: 器件D1的温度相关数据,θ=1.32°。图2:实空间模型。图3:在T=300mK时,器件D1的磁输运。图4:在T=1.5K时,器件D2的磁输运。【科学结论】本文深入探索了大角度扭曲双层石墨烯(tBLG)中的零切尔尼分数相关绝缘态。通过观察和理论模型的结合,揭示了Wannier轨道的特殊几何形状如何与库仑相互作用相结合,导致了这些新型电荷有序态的出现。这种研究不仅拓展了我们对二维材料中几何烦躁效应的理解,还为探索和设计新型量子材料提供了重要思路。从实验角度来看,本研究首次在大于常规魔角的扭转角度下观察到这些分数填充态的显著存在,这为探索不同扭转角度下tBLG的电子结构和相变提供了新的视角。同时,通过施加磁场的实验设计,揭示了这些分数态的磁序行为,为理解其物理本质提供了关键线索。从理论角度来看,本文采用了基于轨道几何烦躁的模型,成功解释了实验观察到的各种现象。这种实空间模型的应用不仅有助于理解和预测tBLG中复杂相互作用的影响,还为未来设计具有特定电子性质的新型二维材料提供了有力的理论指导。总之,本文不仅深化了对tBLG电子结构中几何烦躁效应的理解,还展示了通过调控几何形状和外加场效应来实现对电子态的精细控制的潜力。原文详情:Tian, H., Codecido, E., Mao, D. et al. Dominant 1/3-filling correlated insulator states and orbital geometric frustration in twisted bilayer graphene. Nat. Phys. (2024). https://doi.org/10.1038/s41567-024-02546-5
  • 基于表面增强拉曼光谱的便携式双层过滤装置对多种水源性病原体同时测定
    文献分享-基于表面增强拉曼光谱的便携式双层过滤装置对多种水源性病原体同时测定一、研究背景近些年来,由感染食源性致病菌所引发的重大安全事件时有发生,不断报道的食品中致病菌的残留问题使得人们对食品中致病菌的检测越发关注,各类致病菌的检测方法也层出不穷。该研究设计了一款带有SERS-Tag作为拉曼信号报告装置的便携式双层过滤设备可以快速识别、分离、浓缩和鉴定湖水中大肠杆菌0157:H7、金黄色葡萄球菌和单核细胞增生李斯特菌等多种水生病原体。每个SERS-Tag(与抗体结合的AuTag @ Ag)均由Au @ Ag纳米颗粒作为拉曼增强底物,吸附的拉曼报告染料(CVa, R6G和MB)产生特征性SERS信号以及特异性的抗体针对目标细菌。该过滤装置对注射器进行了一定的改造,使得其具有上孔过滤膜(孔径为30μm)(拦截膜)和下层过滤膜(孔径为200 nm(浓缩膜)。使用时推动受污染的湖水样品流通过双层过滤设备。在此过程中,沙粒,浮游生物和植物叶片等大物体被截留膜截留,而三种目标病原体可以被浓缩膜捕获并浓缩。从便携式设备上卸下浓缩膜后,通过上海如海光电便携式拉曼光谱仪可以同时对多个目标病原体进行测试。实验方法本文采用上海如海光电生产的SEED3000便携式拉曼光谱仪进行数据采集,通过上海如海光电提供的预处理算法进行光谱预处理。研究内容3.1 研究拉曼光谱和拉曼增强效应要检测多个目标,必须选择一组没有光谱间干扰的拉曼报告分子。由图4.2可知,AuCVa@Ag、AuR6G@Ag、AuMB@Ag信号强度分别比CVa、R6G、MB强的多,表明SERS-Tag具有强大的拉曼增强效果。3.2 浓缩膜的SEM表征为了验证浓缩膜的富集能力,在图4.4中通过SEM对湖水处理前后的浓缩膜进行了表征。在图4.4D中可以看到,许多小型SERS-TagCVa通过抗原抗体识别紧密紧密地分布在大肠杆菌0157:H7的表面上。该表征是有力证据证明该过滤装置可用于分离和浓缩目标病原体。3.3对单种细菌的测定性能调查经过以上研究和表征,我们首先用三种目标病原菌中的一种来测试过滤装置的细菌检测能力。测试结果表明,随着湖水中细菌浓度的增大,被吸附在浓缩上的细菌也越来越多,呈现明显的线性关系,结果如图4.6所示。随着大肠杆菌0157:H7浓度增加,在特征拉曼峰586cm-1、1501cm-1和1614cm-1处,定量检测1×101至1×106cfu的大肠杆菌0157:H7、金黄色葡萄球菌和单核细胞增生李斯特菌呈现较好线性关系,R2分别为0.9929、0.9942、0.9854,表明可以将被污染湖水与空白样品区分开来的最低浓度为1×101 cfu/mL,这足以检测实际生活时水中的水生细菌。3.4 对三种细菌的测定性能调查使用三种细菌共同污染了湖水样品,对污染后样品测试结果如图4.8所示,我们发现仍然可以检测到对应于三种目标细菌的特征性SERS峰。通过跟踪586cm-1、 1501cm-1和1613cm-1处的峰值强度,拉曼响应与已知的三种细菌的浓度成正比,表4.4中推导的细菌浓度与已知浓度的加标浓度进行比较得出的回收率也在可接受的范围内。同时也使用经典的基于MNPs的方法进行对比验证,电泳结果也验证了大肠杆菌0157:H7 (101 bp),金黄色葡萄球菌(132 by)和单增李斯特氏菌(261 by)的PCR扩增,证明拉曼信号确实是由结合的纳米颗粒产生的在三种细菌的表面上。表明该设备可以耐受湖水环境,并同时进行多种水生病原体检测的SERS解码测定。文献来源SEED3000便携式拉曼光谱仪SEED3000广泛应用于食品安全、国防安全、珠宝鉴定、医药等需对原材料快速筛选、现场快速检测及物质分析鉴定等行业。结构简单,快速检测,可满足实验室、野外以及工业现场等多种实验场景。预留USB和串口通信, 方便多功能系统集成。SEED3000便携式拉曼光谱仪是一款高性价比的785nm小型拉曼光谱仪;结构简单,快速检测,可满足实验室、野外以及工业现场等多种实验场景。预留USB和串口通信, 方便多功能系统集成。便携式拉曼光谱仪广泛应用于食品安全、国防安全、珠宝鉴定、医药等需对原材料快速筛选、现场快速检测及物质分析鉴定等行业。产品特点◆ 高度集成,应用灵活,轻巧便捷,方便携带;◆ 可适配光谱范围在200cm-1~3000cm-1 ◆ 高稳定性,光谱响应稳定性2% @2hrs ◆ 高分辨率,分辨率最佳可达4 cm-1。
  • 日立分析仪器发布新款高分辨率探测器SDD款XRF镀层测厚仪X-Strata920
    2018年6月19日,英国牛津:日立分析仪器公司(日立分析仪器),是日立高新技术公司(TSE:8036)旗下一家从事分析和测量仪器的制造与销售业务的全资子公司。今日,日立分析仪器拓展了XRF镀层测厚仪 X-Strata920 的功能,添置了新型高分辨率探测器和新型样品台配置。 日立分析仪器XRF镀层测厚仪系列在电子和金属表面处理行业已有超过40年镀层分析的成功经验。X-Strata920可确保镀层符合规格要求,并将镀层过量或过少镀层废料造成的浪费减至最少。随着X-Strata功能的扩展,用户可以通过该仪器进行更多工作。 这一款新型X-Strata意味着可选择高分辨率硅漂移探测器(SDD)或正比计数器定制仪器,以优化其性能。此外,它现在拥有四个腔室和基座配置,可处理各种形状和尺寸的样品,包括汽车行业中的复杂几何形状。 对于复杂的镀层结构,SDD可以提供优于正比计数器的优势,因为它更易分析具有类似XRF特征的元素,例如镍和铜。这扩大了可以用于分析的元素范围,包括磷 — 对于化学镀镍分析非常关键,并且可以更精确地测量较薄镀层,例如符合IPC-4552A的纳米范围的金。 日立分析仪器产品业务发展经理Matt KREINER表示:“X-Strata920以及日立分析仪器产品系列的其他XRF仪器因其未来前景、可靠性和易用性而闻名。SDD的加入以及多种配置选择能提高我们客户的分析能力和灵活性,以测量大量零件的复杂镀层。我们保留了高度直观的SmartLink软件,因此任何操作员(无论经验水平如何)都能够快速学会使用仪器并获得准确可靠的结果。我们的镀层产品,包括高级FT150微焦斑镀层测厚仪、手持式XRF光谱仪以及可进行快速便携式分析的CMI系列,40多年来在镀层测量领域一直深受信赖,我们很高兴能够提供这些改进成果。”
  • 提供MSE 表面涂层综合性能评价试验机的样品性能评估测试
    佰汇兴业(北京)科技有限公司最新引进日本MSE 表面涂层综合性能评价试验机, 可提供多种涂层材料的综合性能评估,欢迎社会各界人士对我公司进行参观考察并进行样品的性能评估测试。 日本Palmeso Co., ltd 公司 表面涂层综合性能评价试验机(MSE微粒喷浆冲蚀法)使用恒定的固体微粒对材料表面进行冲蚀,材料磨损量随表面强度而改变。MSE试验机将磨损量的变化转换成磨损率,来评估和对比各种材料表面强度。 适用范围:涂层、镀层、镀膜 ◎ 涂层强度 (可检测多级涂层强度且数值化) ◎ 复合涂层厚度(可分层检测多涂层) ◎ 涂层间、涂层与基体结合力 ◎ 通过对膜的检测,评价镀膜工艺性能 ◎ 涂层均匀度 评估事例: ◎ 表面粗糙材料上薄膜的膜强度和膜厚度的评价 ◎ 塑料镜片上的硬质薄膜的膜强度和膜厚度的评价 ◎ 基体表面上很薄的DLC涂层的膜强度和膜厚度的评价 ◎ PVD陶瓷表面复合涂层的膜强度和膜厚度的评价 ◎ 树脂薄膜上软材质复合涂层的膜强度和膜厚度的评价 ◎ 金属表面化学镀膜处理后的膜强度和膜厚度的评价 欢迎来电咨询!
  • 半导体化学家沈天慧院士逝世
    中国科学院院士,分析化学、半导体化学家,上海交通大学微纳科学技术研究院研究员沈天慧,因病于2011年1月2日凌晨2时55分在上海逝世,享年88岁。沈天慧院士遗愿希望丧事从简,不举行告别仪式。   沈天慧1923年出生于浙江嘉善,1945年进入大同大学化工系就读,以优异的成绩毕业。   新中国成立后,沈天慧进入中国科学院化学研究所工作。1954年,沈天慧被选派到中科院沈阳金属研究所工作,参加对我国新发现的包头白云鄂博稀土铁矿的分析,在稀土铁矿全分析方法上做出了贡献。1957年,沈天慧被派往苏联莫斯科冶金研究所进修半导体硅和化合物半导体的研制。经过2年的学习后回国,在长春应用化学研究所建立了我国第一个三氯氢硅法制备高纯硅小组,研制出我国第一批用该法制成的半导体高纯硅,开创了中国人自己研制高纯硅的历史。   1966年,沈天慧调到中科院156工程处(北京),1970年迁至陕西临潼县航天工业部771研究所,在以后的近10年里,沈天慧一直从事硅材料器件的研制工作,开辟了磁叠片存储器和玻璃半导体记忆材料的研究领域,为大规模集成电路的工艺研究做出了探索性和开创性的工作。   1974年,沈天慧开始负责大规模集成电路研究。1975年,她领导的研究小组研制成功国产高档微机存储器1024,填补了国内空白,对发展我国微电子事业发挥了重要的历史作用。随后,她的小组相继研制成功多种大规模集成电路,屡获国家科学技术奖,以及国防科工委、航天部等部委科技奖励。   沈天慧于1979年加入中国共产党,1980年当选为中国科学院学部委员。   1987年,沈天慧调入上海交通大学,从事磁盘基片表面化学镀NI-P层、钕铁硼材料表面保护、硬磁盘表面润滑层及微机电系统研究。在她的主持下,1996年我国第一台直径2mm的电磁型微马达诞生了。   在数十年的工作生涯中,沈天慧服从国家需要,三改专业,具有高度的奉献精神。她以一生的行动,实践着自己对党、对祖国诚挚的爱。
  • 朗铎科技|电力行业镀层检测解决方案
    高压隔离开关在我国电力系统中被广泛应用,主要用于检修高压电线、断路器等电气设备时,在无负荷情况下切换高压线,隔断电网,安全的进行检修,保证电力设备和电力人员的安全。导电触头是高压隔离开关的关键部件,承担转接、隔离、接通和分断等任务,其工作状态的好坏,直接影响到整个电力系统的运行。触头作为高压开关的重要部件,容易受到侵蚀破坏,触头镀膜质量下降问题最为常见。因此,一套科学有效的触头镀膜检测方法是保障高压电器设备安全运行的前提。x射线荧光光谱分析法是镀银层厚度检测的一种非常有效的分析方法,具有分析迅速、样品前处理简单、可分析元素种类多,可分析的浓度范围广,可以同时进行多元素分析,谱线简单,光谱干扰少等优点。赛默飞世尔尼通便携式x射线荧光镀层检测仪相比台式分析仪器在金属表面处理工艺中有着无可比拟的优势,它无需切割样品,无需花费较长的时间来等待检测结果,可以在数秒内准确,无损的得到多层镀层厚度,对提高电镀效率和过程效率很有帮助,避免镀层过厚或过薄。另外,赛默飞世尔尼通便携式x射线荧光镀层检测仪不受分析样品的大小、形状限制,对于大的、不规则形状样品和小直径的丝状、管状样品同样适用。切割样品放到台式分析仪测试的做法将成为历史。技术进步和对用户需求的持续关注,使赛默飞世尔尼通便携式x射线荧光镀层检测仪成为在工业现场进行镀层厚度分析的首选,它可以携带至任何工作现场并获得实验室级精度的分析数据。除了优越的合金牌号鉴定及合金成分分析功能,赛默飞世尔尼通便携式x射线荧光镀层检测仪还提供了镀层测厚和涂层测重的无损检测方案,提高了工作效率和经济效益。高压隔离开关触头的镀银层质量是影响其电接触性和可靠性的重要因素,镀层不合格会导致触头早期失效,造成电网运行故障。建议在开关触头验收阶段或者投入使用之前,采用赛默飞世尔尼通便携式x射线荧光镀层检测仪对高压开关触头镀银层进行成分和厚度检测,保证入网产品符合国家电网公司相应规范要求。赛默飞世尔尼通便携式x射线荧光镀层检测仪实测数据ag/ni/cu镀层1镀层2测试次数ni(μm)ag(μm)14.7344.4324.7514.40934.754.40444.7554.40754.7114.38464.7564.40674.7484.42284.714.40894.7364.411104.714.414平均值4.7364.41标准值4.724.42赛默飞世尔尼通便携式x射线荧光镀层检测仪产品特点【灵活性】可利用已知样品轻松校正【在线分析】提升生产过程效率【无损分析】样品无需切割【测厚准确】防止镀层过厚或过薄【特殊构造】采用坚韧的lexan塑料密封外充,重量轻,坚固耐用;密封式一体化设计,防尘、防水、防腐蚀,可在任何地方安全使用【通讯功能】蓝牙、usb多种仪器连接方式【可测试元素多】可检测mg-pb之间的多达25种元素【激发源功率高】可检测镀层厚度为0.4-100um(无限厚度视镀层元素不同)【计算方法领先】基本参数法加经验系数法结合【检测方法领先】提高了较涡电流/磁感应检测方法对基体变化/样品形状比较敏感的技术准确性【多种单位可选】可测试二十余种基体下单/双层镀层样品厚度并可转换成多种单位
  • 未来五年,对塑料电镀装饰的需求将会增加。您准备好了吗?
    塑料电镀是电镀行业最*大的增长市场之一。制造商正在使用塑料电镀部件来降低成本,包括从汽车标识到洗衣机上的各种装饰性部件。在这些部件镀上镍或铬饰面,以确保具有良好外观。消费者对此似乎并不介意;至2024年,塑料电镀市场规模将达到7.5亿美元。日立分析仪器的镀层分析专家Matt Kreiner在此解释了为什么应准备就绪,以及XRF技术应如何成为质量控制工具包的一部分。面向消费者市场的巨大趋势对塑料电镀的需求由两大面向消费者市场驱动:汽车和家用电器。在汽车行业中,造成塑料电镀组件数量增加的主要原因如下:第一,减轻车辆重量以提高燃料效率,第二,降低生产成本。通过在塑料制作的复杂形状上镀上镍和铬以获得性能良好的饰面,将大幅降低成本。塑料组件也不易腐蚀和磨损。在汽车制造业中,塑料电镀用于车轮盖、门把手、饰件、仪表板、格栅和许多其他组件。即日起至2024年,预计汽车塑料电镀细分市场规模将增长6.5%以上(复合年增长率)。2023年,预计全球家用电器行业规模将从1,740亿美元增至2,030亿美元。在该行业中,塑料电镀旨在降低制造成本。镀镍和镀铬是不锈钢的廉价替代品。而且,制造商仅需改变饰面,即可提供外观截然不同的独特产品,而无需在设计上做出巨大改变。这适用于从烤面包机到大型双门冰箱等大量产品。铬和镍是两种主要饰面;镍用在铬层下方,或者作为完整的饰面。采用的电镀技术是化学镀镍和电镀铬。可使用许多塑料材料,常见的基底类型包括:ABS、聚碳酸酯、聚乙烯和液晶聚合物。塑料电镀的XRF最*佳实践使用装饰电镀的成败均在于质量。质量欠佳的饰面会让消费者失望,并损害供应商的声誉。作为塑料金属表面处理提供商,必须提供高质量的部件。XRF分析无损、准确且快速,是最适合测量饰面厚度的理想技术。然而,当塑料上同时镀有铬和镍层时,某些XRF设备难以识别并难于准确测量。这是因为装饰电镀中的元素拥有非常接近的荧光X射线光谱峰位。处理这类问题的好方法是确保XRF设备配备正确类型的探测器。首先应考虑的探测器类型是硅漂移探测器(即SDD探测器)。SDD探测器比传统正比计数器具有更优的分辨率,可轻松读取不同金属层的谱峰。因此可轻松确保获得正确的电镀厚度,这对确保在组件的整个使用寿命期间提供高质量饰面至关重要。就金属表面处理提供商而言,塑料电镀带来的是真正的增长机会,尤其是在其已为汽车和家用电器制造商供货的情况下。联系我们,了解适用于准确测量镍和铬厚度的XRF光谱仪系列。
  • NTU佐藤裕崇/王一凡合作《Additive Manufacturing》:基于改性聚合物3D打印的
    金属三维微结构由于其具有的独特的光学、热学、磁学、电子学和催化特性,在微机电系统(MEMS)、集成电路、高频电子、光电子、小型飞行器和支架等微尺度系统、微流体和微型机器人等领域具有极大的应用潜力。尽管存在用于制造宏观尺度三维金属结构的成熟技术,但到了微观尺度时,现有技术都较难实现。因此目前,先进行聚合物打印,以创建复杂的微 3D 结构,而后在结构表面镀一层金属这一方法引起了大家的兴趣。相比于传统的金属打印样品,3D 金属-聚合物复合功能器件具有更复杂、精密的结构,更轻的重量,以及更高的设计自由度和更高的集成度。近期,南洋理工大学的Hirotaka Sato教授团队,王一凡教授团队以及早稻田大学的Shinjiro Umezu教授团队合作提出了一种新型的金属-聚合物微尺度三维结构的制造方法。该方法采用将催化剂前体加载到光固化树脂中的方法,利用新型微立体光刻技术(nanoArch S140,摩方精密)进行复杂结构的高精度3D打印,并使用NaOH 溶液对打印样品进行预处理,以增加催化剂前体 [Pd(II)] 的存在,便于后续将金属化学镀(ELD)到打印样品上。 与传统工艺相比,该工艺更加安全环保,并且耗时更少,同时更加便宜。此外,此方法还可以实现金属的多层沉积以获得具有所需特性组合的多功能结构。该制造方法克服了传统化学镀工艺的瓶颈,例如进行预处理时对有毒化学品的使用。相关成果以“Modified polymer 3D printing enables the formation of functionalized micro-metallic architectures”为题发表在《Additive Manufacturing》期刊上。 图 1:使用 BMF microArch S140 3D 打印机对金属-聚合物混合微结构进行 3D 打印。a) Pµ SL技术示意图。b) 基于 Pµ SL 技术的微结构3D 打印过程 i) CAD 建模 ii) 切片 iii) Pµ SL 3D 打印 iv) 最终样品。c) 用于金属-聚合物混合微结构的化学镀工艺。微尺度金属三维结构的制造过程主要分为两个步骤:(i) 微尺度结构的Pµ SL打印。(2) 对打印样品表面的化学镀。团队成员使用面投影微立体光刻技术 (nanoArch S140, 摩方精密) 完成器件的制备。化学镀的流程如图1(c)所示。 (1) 用酒精以及去离子水清洗使用催化剂树脂打印的样品 (2) 将样品浸入 50 º C 的 0.2 M NaOH 中 30 分钟以便于树脂的开环,使 Pd2+活跃在样品表面。 (3) 用去离子水清洗样品上多余的NaOH。(4) 将样品浸入NaH₂ PO₂ 溶液中,50℃搅拌15分钟,使Pd (II)还原为Pd。(5) 重复去离子水清洗 (6) 将样品进行Ni-P/Cu 或Co-P 化学镀浴。(7) 用去离子水洗涤样品并吹干。为了通过微型 3D 打印技术制造微尺度结构,上述团队进行了打印材料配方的优化。基础配方是一种水洗光敏树脂。在不同的溶剂和条件下制备不同的PdCl2催化剂树脂,并将其放置5小时,通过观察是否有明显的沉淀现象产生,验证其稳定性。而后改变PdCl2浓度,研究其对催化剂树脂稳定性的影响(如图2所示)。结果显示,使用 0.7 M NH4Cl制备的 PdCl2催化剂树脂具有良好的稳定性,可打印精度达50µ m的微尺度结构。本研究在化学镀方法上有了很大改进,可以摆脱传统对于有毒化学药品的使用,同时均匀地将Ni、Cu、Co等金属镀在复杂三维微结构上,展现了在微电子、微型机器人等领域的巨大应用潜力。图 2:在不同 PdCl2 浓度条件下制备的催化剂树脂的稳定性。a) 在 0.7M NH4Cl 中用不同浓度的 Pd(II) 制备的催化剂树脂,以研究 Pd(II) 浓度对催化剂树脂稳定性的影响,i) 不同的 Pd(II) 溶液,ii) 催化剂树脂混合物b )相同Pd(II)浓度下,不同老化时间的催化剂树脂。 图 3:a) 树脂与打印机参数测试。b) 打印试样化学镀测试。c) 3D 打印微观结构精度比较 i) 水洗树脂和 ii) 催化剂树脂。 图 4:a) 树脂环断裂的碱性水解机理。b) 化学镀工艺优化。c) 化学镀 3D 打印结构。i) 镀铜立方体 ii) 镀镍网格立方体 iii) 镀钴齿轮 iv)镀镍迷你轮。 图 5:微尺度3D打印化学镀的应用。磁性微尺度机器人的运动 a) 研究中使用的局部和全局坐标系示意图 b) 绕 局部坐标系x 轴旋转以沿全局坐标系x 方向滚动 c) 绕局部坐标系 y 轴旋转 d) 沿局部坐标系 i) x 轴 ii) y 轴和 iii) z 轴移动。
  • 利用XRF技术来遵循IPC-4556
    IPC-4556是关于印刷电路板化学镀镍/化学镀钯/浸金(ENEPIG)表面处理的规范。该规范于2013年1月发布,其中给出了IPC对于实现可靠的PCB表面处理的详细指南,旨在确保PCB在金、铜和铝线镀层应用中保持最佳的使用寿命、可焊性和引线键合。该规范涵盖了一系列PCB表面处理参数,用于确保PCB实现可靠的接触性能,其包括:视觉参考、附着力、可焊性、清洁度和电解腐蚀。然而,该文件主要侧重于镍、钯和金层的特定厚度范围。一方面,钯层必须足够厚,以阻止镍扩散到金表面,从而防止化学镀镍层过度腐蚀。(过度腐蚀会导致焊点变得不可靠)。而另一方面,如果钯层太厚,焊点会变脆,最终可能会失效。因此需要金层来保护钯层免受可能对引线键合和焊接产生不利影响的污染,而且金层必须大于规定的厚度。遵守该规范有助于PCB制造商交付的产品符合IPC第三类有关寿命至少为12个月。镀层厚度的测量IPC-4556规定,镀层厚度必须使用x射线荧光(XRF)方法来测量。IPC在开发该规范时采用XRF进行了大量的测试,因此制定出了一套详细的测量标准,包括设备设置、测量报告和校准建议。要想确保准确可靠地进行厚度测量,使用XRF仪器的人员必须了解影响测量结果的许多因素。其包括以下方面:样品大小镀层厚度会随镀层面积而变化,区域面积越小,镀层越厚。因此,对于校准和生产读数而言,用于测量的焊盘大小必须一致。校准标准对于类似于在生产设备上测量的厚度,IPC建议使用国家标准可追溯校准标准。同时应当采用量具R & R或等效统计方法。此外,还应经常检查校准标准片。XRF仪器软件许多XRF仪器配有背景校正软件,该软件旨在消除可能产生不正确读数的基底中的背景散射。该功能可能需要激活,如果适用,用户需要确定如何激活。探测器类型检测器必须能够测量三层薄镀层。虽然固态检测器(SSD)的分辨率比正比计数系统更好,但根据XRF仪器的使用年限和性能,SSD的测量时间会更长,因此可能需要进行权衡。IPC-4556指南有助于确保ENEPIG表面处理实现良好质量,同时让其保质期达到可预测、可重复水平。不过,还要仔细考虑并了解XRF仪器和相关软件以及使用正确的校准程序,这对于确保使用XRF来准确地进行镀层厚度测量而言至关重要。日立分析仪器是IPC成员,我们强烈建议遵循IPC的指南,以实现印刷电路板制造的质量和可靠性。我们的XRF仪器与PCB技术的快速发展保持同步,旨在帮助您在生产中获得一致性和可靠性。
  • 日立分析仪器因使企业更容易满足IPC 4552A要求而荣获创新奖
    在今年日本JPCA展会(2019年)上,日立分析仪器推出了帮助电镀供应商满足IPC 4552A严格要求的新技术。该技术可以同时测量ENIG化学镀镍的镀层厚度和磷浓度。凭借支持电子电路技术和工业发展的优*秀产品和技术,日立分析仪器的创新产品荣获第15届JPCA创新奖。日立分析仪器FT150 XRF分析仪充分展示了这项新技术,可支持IPC 4552A指南2017修订版。修订后的指南强调了在ENIG电镀配置中保持镍和金层质量的必要性。正是这种需求使这一新的发展技术成为电镀制造商的突破口。同时测量ENIG厚度和P浓度为了保证表面光洁度的可靠性,控制ENIG和表面处理过程中的P浓度非常重要。在单一测量过程中同时分析磷浓度和镀层厚度的能力减少了分析每个部件所需的时间,有助于维持繁忙电镀设施的高吞吐量。新技术的另一个方面是,无论产品否有金层,这种方法始终有效。这意味着在完成电镀工艺后,操作者可以进行可靠的厚度和浓度测量,再次有助于支持大批量生产。为了帮助电镀供应商了解新技术,我们编制了一份技术报告,介绍了在柔性印刷电路板(FPC)上分析ENIG电镀的示例。该报告提供了不同Au厚度的P浓度结果,概述了分析条件,并比较了Au与无Au层的Ni-P厚度和P浓度结果。您可以联系我们获取报告副本:FT150同时测定化学镀镍浸镀金(ENIG)镀层厚度和P浓度满足印刷电路板表面抛光IPC指南的指南。IPC4552A指南只是我们关于满足IPC指南中讨论的四种表面抛光之一。认识到XRF分析是满足IPC标准的核心,我们编制了一份指南,阐明满足给定的规格至关重要的原因(以及如果不满足会发生什么情况)以及如何最*好地使用XRF设备获得可靠结果。您可以在“阅读原文”下载指南副本:使用XRF(X射线荧光)以满足IPC规范。
  • Nature Nanotechnology :大面积可控单晶石墨烯多层堆垛制备技术新突破
    多层石墨烯及其堆垛顺序具有特的物理特性及全新的工程应用,可以将材料从金属调控为半导体甚至具有超导特性。石墨烯薄膜的性质相对于层数及其晶体堆垛顺序有很大变化。例如,单层石墨烯表现出高的载流子迁移率,对于超高速晶体管尤为重要。相比之下,AB堆垛的双层或菱面体堆垛的多层石墨烯在横向电场中显示出可调的带隙,从而产生了高效的电子和光子学器件。此外,有趣的量子霍尔效应现象也主要取决于其层数和堆垛顺序。因此,对于大面积制备而言,能够控制石墨烯的层数以及晶体堆垛顺序是非常重要的。 近日,韩国基础科学研究所(IBS)Young Hee Lee教授和釜山国立大学Se-Young Jeong教授在期刊《Nature Nanotechnology》以“Layer-controlled single-crystalline graphene film with stacking order via Cu-Si alloy formation” 为题报道了采用化学气相沉积的方法来实现大面积层数及堆垛方式可控的石墨烯薄膜的突破性工作。为石墨烯和其他2D材料层数的可控生长迈出了非常重要的一步。 文章提出了一种基于扩散至升华(DTS)的生长理论,实现层数可控生长的关键是在铜箔基底上先可控生长SiC合金,具体来讲(如图1所示),先在CVD石英腔室内原位形成Cu-Si合金,之后将CH4气体引入反应室并催化成C自由基,形成SiC,随后温度升高至1075℃以分解Si-C键,由于蒸气压使Si原子升华。因此,C原子被留下来形成多层石墨烯晶种,在升华过程中,这些晶种横向扩展到岛中(步骤III),并扩展致边缘。在给定的Si含量下注入不同浓度稀释的CH4气体,可以控制Si-Cu合金中石墨烯的层数。图1e显示了在步骤II中引入不同稀释浓度CH4气体时C含量的SIMS曲线,在较高CH4气体浓度下,C原子更深地扩散到Cu-Si薄膜中,形成较厚的SiC层,然后生长较厚的石墨烯薄膜。由此实现可控的调节超低限CH4浓度引入C原子以形成SiC层,在Si升华后以晶圆尺寸生长1-4层石墨烯晶体。   图1. 不同生长过程中的光学显微镜结果,生长示意图及XPS能谱和不同生长步骤中Si和C含量的二次离子质谱SIMS曲线 随后,为了可视化堆垛顺序并揭示晶体取向的特电子结构,进行了nano-ARPES光谱表征,系统研究了单层,双层,三层和四层石墨烯的能带结构(图2a-d),随着石墨烯层数增加,上移的费米能逐渐下移。另外,分别根据G和2D峰之间的IG/I2D强度比和拉曼光谱二维模式的线形来确定石墨烯薄膜的层数和堆垛顺序。IG/I2D随着层数增加而增加(从0.25到1.5),并且2D峰发生红移(从2676 cm-1到2699 cm-1)。后,双层、三层和四层石墨烯的堆垛顺序通过双栅器件的电学测量得到了确认(图2i-k)。在双层石墨烯(图2i)中,沟道电阻(在电荷中性点处)在高位移场下达到大值,从而允许使用垂直偶电场实现带隙可调性。在三层器件上进行了类似的测量(图2j),与AB堆垛的双层相反,由于导带和价带之间的重叠,沟道电阻随着位移增加而减小,这可以通过改变电场来控制,从而确认了无带隙的ABA-三层石墨烯。在四层器件中也观察到了类似的带隙调制(图2k),确认了ABCA堆垛顺序。 图2. 不同层数的石墨烯样品的nano-ARPES,拉曼及电学输运表征 本文通过在Cu衬底表面上使用SiC合金实现了可控的多层石墨烯,其厚度达到了四层,并具有确定的晶体堆垛顺序。略显遗憾的是本文并没有对制备的不同层数的石墨烯样品进行电导率,载流子浓度及载流子迁移率的标准测试。值得指出的是,近期,西班牙Das-Nano公司基于THz-TDS技术研发推出了一款可以实现大面积(8英寸wafer)石墨烯和其他二维材料100%全区域无损非接触快速电学测量系统-ONYX。ONYX采用一体化的反射式太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)弥补了传统接触测量方法(如四探针法- Four-probe Method,范德堡法-Van Der Pauw和电阻层析成像法-Electrical Resistance Tomography)及显微方法(原子力显微镜-AFM, 共聚焦拉曼-Raman,扫描电子显微镜-SEM以及透射电子显微镜-TEM)之间的不足和空白。ONYX可以快速测量从0.5 mm2到~m2的石墨烯及其他二维材料的电学特性,为科研和工业化提供了一种颠覆性的检测手段。ONYX主要功能:→ 直流电导率(σDC)→ 载流子迁移率, μdrift→ 直流电阻率, RDC→ 载流子浓度, Ns→ 载流子散射时间,τsc→ 表面均匀性ONYX应用方向:石墨烯光伏薄膜材料半导体薄膜电子器件PEDOT钨纳米线GaN颗粒Ag 纳米线
  • 层状材料的原子力显微镜
    • James Keerfot• Vladimir V Korolkov原子力显微镜(AFM)是一种测量探针和样品之间作用力的技术,它不仅可用于测量纳米级分辨率的表面形貌,还可用于绘制和操作可使用纳米级探针处理的一系列性能。在这里,我们只谈到了最先进的AFM在层状材料研究中的一些能力。我们希望探索的第一个例子是如何使用AFM来研究垂直异质结构中的层的注册表,这会产生许多有趣的现象[1,2]。根据层间和层内的结合、晶格周期和两个重叠薄片角度的对称性和失配,可以观察到单层石墨烯(SLG)和六方氮化硼(hBN)[3]之间的莫尔图案或扭曲控制的双层二硫化钼(2L-MoS2(0°))[4]中的原子重建等特征。在图1中,我们展示了我们的FX40自动AFM如何使用导电AFM(C-AFM)和侧向力显微镜(LFM)来测量这些特征。这两种技术都源于接触模式AFM,其中悬臂由于排斥力而产生的偏转用于通过反馈回路跟踪表面形貌。LFM测量探针在垂直于悬臂梁的方向上扫描时的横向偏转,而C-AFM绘制尖端样品结处恒定电压和力下的电流图。除了传统的形貌通道外,AFM还使用这些模式,为研究垂直异质结构中层间扭曲和应变影响的研究人员提供了“莫尔测量”。图1:Park Systems的FX40自动AFM(a)用于使用LFM(c)和c-AFM(d)测量hBN和单层石墨烯(b)之间的莫尔图案。对于具有边缘扭曲角和有利的层间结合的样品,可以测量原子重建,这是石墨上平行堆叠的双层MoS2的情况(e)。与莫尔图案一样,在这种情况下,由于重建,可以使用LFM(f)和C-AFM(g)测量不同配准的区域。除了探索层状材料的形态和注册,原子力显微镜还具有一系列功能模式,可以用纳米尺度的分辨率测量诸如功函数、压电性、铁电性和纳米机械性能等性能。在图2中,我们展示了如何使用单程边带开尔文探针力显微镜(SB-KPFM)[5]来同时绘制尖端和具有不同层厚度的MoS2薄片之间的形态和接触电势差(CPD)。MoS2薄片从聚二甲基硅氧烷(PDMS)转移到Si上,在MoS2和Si之间留下截留的界面污染气泡。通过比较形貌(见图2b)和CPD(见图2c),我们看到由于MoS2层厚度和截留的界面污染物气泡的大小,CPD发生了变化。通过从地形数据中提取相对应变的估计值,该估计值基于尖端水泡相对于平坦基底的行进距离,可以直接将CPD和一系列层厚度的应变关联起来[6]。图2:KPFM是用Multi75E探针和5V的电驱动(VAC)和5kHz的频率(fAC)在硅(天然氧化物)上的MoS2上进行的(a)。对于多层MoS2薄片,同时绘制了形貌图(b)和CPD(c),揭示了由于层厚度和捕获污染物的气泡的存在而导致的CPD对比度。通过从地形图像中提取相对应变的估计值,我们绘制了各种泡罩尺寸和MoS2厚度的相关应变和CPD(d),如图图例所示。在我们的最后一个例子中,我们将研究如何使用原子力显微镜来决定性地操纵层状材料。在图3 a-c中,我们比较了90 nm SiO2/Si中2-3层(L)石墨烯薄片在使用阳极氧化切割之前(见图3b)和之后(见图3c)的横向力显微镜图像,其中尖端使用接触模式保持接触,同时施加40 kHz的10 V AC偏压[7]。除了阳极氧化,原子力显微镜还能够对层状材料进行机械改性。图3d-f中给出了一个这样的例子,其中使用Olympus AC160探针(刚度~26N/m)将聚苯乙烯上的3L-MoS2薄片缩进不同的深度。如图3f的插图所示,压痕深度(使用非接触模式监测)与压痕力密切相关。以这种方式修改局部应变已被证明可以决定性地产生表现出单光子发射的位点[8]。图3:在接触模式(a)下,通过向探针施加AC偏压,对少层石墨烯进行阳极氧化。通过比较(b)之前和(c)之后的LFM图像来证明薄片的确定性切割。也可以在聚苯乙烯上进行几层MoS2的压痕,证明了机械操作(d)。通过非接触模式AFM监测的压痕深度显示,压痕力范围高达~7.2µN。总之,我们已经展示了AFM如何能够提供比表面形貌多得多的信息,并且可以执行的一套功能测量和样品操作过程为关联测量提供了新的机会。易于使用的功能以及使用最佳探针自动重新配置硬件进行功能测量的能力,使Park的FX40特别适合此类调查。References[1] R. Ribeiro-Palau et al. Science 361, 6403, 690 (2018).[2]Y. Cao et al. Nature 556, 80 (2018).[3] C. Woods et al. Nature Phys. 10, 451 (2014).[4]A. Weston et al. Nat. Nanotechnol. 15, 592 (2020).[5] A. Axt et al. Beilstein J. Nanotechnol. 9, 1809–1819 (2018)[6] E. Alexeev et al. ACS Nano 14, 9, 11110 (2020)[7] H. Li et al. Nano Lett., 18, 12, 8011 (2018)[8] M. R. Rosenberger et al. ACS Nano, 13, 1, 904–912 (2019)原文:Atomic force microscopy for layered materials,Wiley Analytical Science作者简介• 詹姆斯基尔福(James Keerfot)Park Systems UK Ltd, MediCity Nottingham, Nottingham, UK.弗拉基米尔科罗尔科夫(Vladimir V. Korolkov)Park Systems UK Ltd., MediCity Nottingham, UK.弗拉基米尔于2008年获得莫斯科大学化学博士学位。随后,他进入海德堡大学,专攻薄膜的X射线光电子能谱学,随后在诺丁汉大学任职,在那里他发现了自己对扫描探针显微镜(SPM)的热情,并成为SPM技术的坚定拥护者,以揭示纳米级的结构和性能。他率先使用标准悬臂的更高本征模来常规实现分辨率,而以前人们认为分辨率仅限于STM和UHV-STM。弗拉基米尔目前发表了40多篇科学论文,其中包括几篇在《自然》杂志上发表的论文。尽管截至2018年,他的专业知识为SPM技术的产业发展做出了贡献,但他的工作仍在激励和影响该领域的学术冒险。
  • 全国生命分析化学研讨会召开 八院士齐聚
    第三届全国生命分析化学学术报告与研讨会在京召开   仪器信息网讯 为进一步促进我国生命分析化学研究的发展,加深学者之间的交流,强化学科交叉,由国家自然科学基金委员会化学科学部主办,北京大学、清华大学和中国科学院化学研究所共同承办的“第三届全国生命分析化学学术报告与研讨会”于2010年8月20日在北京大学召开。 会议现场   在大会开幕式上,大会组织者北京大学刘虎威教授首先向与会者介绍了会议的筹办情况,本次大会共收到投稿论文840余篇,报名参会人数超过1200人,会议规模超过以往。大会得到了安捷伦科技、赛默飞世尔科技、岛津、沃特世、大连依利特等多家国内外著名仪器厂商的赞助。 刘虎威教授  会议由国家自然科学基金委化学部庄乾坤教授致开幕词,他表示,与前两届会议的举办宗旨一致,本次会议仍然以自由研讨的形式,让思想撞击出火花,使创造力突涌,集小智为大智,化零散为整体,逐渐形成我国生命分析化学研究的独特战略发展思路,壮大具有特殊战斗力的我国生命分析化学研究队伍,开创生动活泼的生命分析化学研究新局面。 庄乾坤教授致开幕词   我国生命分析化学领域的八位著名院士出席了开幕式并分别作了重要的大会报告。北京大学庄乾坤教授和邵元华教授主持了院士论坛环节。 邵元华教授主持院士论坛环节   报告题目:生命活体分析-核成像技术   报告人:中国科学院柴之芳院士   柴之芳院士表示,核成像技术就是研究生命活动的有力武器之一。用于生命成像研究的核方法包括单光子发射计算机断层扫描技术(Single Photon Emission Computerized Tomography, SPECT), 正电子发射计算机断层扫描技术(Positron Emission Tomography, PET), 基于x射线发射的成像技术,以及基于同步辐射的x射线成像技术等。   柴之芳院士在报告中重点叙述了以PET为代表的核成像技术的特点和功能,并结合中科院高能所的一些研究成果,选择性地介绍核成像技术的应用领域和最新进展。   报告题目:细胞图案化、计数及其区分的研究   报告人:中国科学院陈洪渊院士   近年来,活体细胞固定化的研究,在涉及生命科学的诸多领域都受到极大关注,诸如系统生物学、生化分析、毒理监测、临床诊断和公共卫生等等。在电化学传感器、微流控技术及细胞图案化等研究领域,构建各种利于细胞粘附的生物界面用于完整活体细胞的研究巳成为当今的研究热点。   陈洪渊院士在报告中介绍了其研究组在细胞图案化,细胞计数及其区分等方面的最新进展:(1)提出了一种利用化学镀金结合电化学刻蚀构造Au/PDMS图案基底以实现细胞图案化的新方法 此外,结合微流控体系在PDMS基底构建纳米银模板图案,成功地用于有效介导具有时空选择的细胞的固定。(2)基于PDMS-PDDA薄膜和APBA修饰的多壁碳管对细胞的固定作用,我们分别构建了两种细胞电化学传感器。(3)设计并研制成一种用于细胞计数及其区分的芯片装置。   报告题目:生物计算逻辑体系在生命分析化学中应用的前景   报告人:第三世界科学院董绍俊院士   以硅片为基础的计算机因其集成电路的密度已接近理论极限而妨碍发展。近期科学家们已开始利用DNA计算来创造生物计算机,DNA逻辑门作为DNA计算的基础同样受到了广泛关注。作为分析化学工作者,围绕当前科技发展,从学科交叉角度,不断研发出简单实用的DNA逻辑门,将是进行DNA计算以及未来DNA计算机的最根本前提。   董绍俊院士介绍到,其课题组利用适配体控制生物燃料电池的能量输出,制备出适配体逻辑控制(NAND逻辑门)的生物燃料电池,可作为自我供电的、智能的适配体逻辑传感器。它能逻辑确定样品中两种目标物是否同时存在。另一方面,将生物燃料电池和密码锁相结合,其课题组进一步制备了一种新的生物计算安全体系,它具有模拟密码锁的功能。其特点是,能自我供电,并且可重复利用。这项研究有利于模拟和设计自然信号的传导,新陈代谢和基因调控体系。   报告题目:持久性有机污染物(POPs)生物指示物的研究   报告人:中国科学院江桂斌院士   江桂斌院士在其报告中首先提出,过去 10 年间,随着仪器分析技术特别是色谱与质谱技术的进步,若干环境中的新型污染物(Emerging Chemical Contaminants)被分离和鉴定出来。这些污染物所导致的环境与健康问题已经引起了国际社会的广泛关注。由于新型污染物通常浓度较低、组分复杂,而且干扰物质较多,因此,对分析技术有更高的要求,发展高灵敏度和高选择性的分离分析方法是解决问题的主要出路。   近年来,江桂斌院士所在的课题组在新型污染物的筛选及识别技术方面已开展了一些工作,通过三种不同的技术途径筛选到一些新的污染物并开展了有关毒理学的前期研究:(1)基于化合物定量结构-物化性质相关模型(QSPRs) 对环境中新型PBT物质的鉴别。(2)基于质量平衡关系筛选和鉴别新型污染物。(3)生物效应引导的新型污染物识别方法。   江桂斌院士表示,其课题组通过将多维化学分析与毒性测定仪器相结合,已研制出用于EDA 的成组毒理学分析仪(Integrated Toxicology Analyzer),并建立了以发育神经毒性为检测终点,环境样品中溴代阻燃剂等复合有机污染物的毒性筛选及识别方法。   报告题目:DNA保护的荧光银纳米簇及其分析应用   报告人:中国科学院汪尔康院士   近十年来,科学家发现由几个到几十个贵金属原子构成的纳米簇表现出强的依赖于尺寸的荧光发射,并将其发展为一类新型的荧光物质。这些新型荧光团在很多研究领域如光学分析、单分子研究、纳米器件中都具有很大的应用潜力。   汪尔康院士向与会者汇报了其课题组在当前的工作中,发现一种单链寡聚核酸(dC12)保护的荧光银簇,其荧光可被Hg2+离子高选择和灵敏地淬灭。基于此,他们建立了一种简单高效的Hg2+离子检测方法,并尝试在杂交DNA双链里进行银簇合成,设计了包含有一个额外的胞嘧啶环的杂交双链DNA为合成模板进行荧光银纳米簇合成,发现荧光银纳米簇的形成对杂交DNA双链中胞嘧啶环附近碱基序列有高度依赖性,可以识别单碱基的差异,成功识别了一种典型的单碱基突变疾病-镰刀型细胞贫血症,联合PCR基因体外扩增方法,有望将其应用于实际样品检测。另外,汪尔康课题组还尝试利用银纳米簇作为荧光探针来研究DNA-药物的相互作用。以几种药物分子(包括抗癌药物、染色剂等)和DNA的相互作用为模型体系,对银纳米簇作为荧光探针在生物分析中的适用性进行了研究和验证。   报告题目:新仪器在生物传感领域的应用   报告人:中国科学院姚守拙院士   姚守拙院士向大家介绍了其实验组基于非质量响应液相压电传感理论和技术,开发了压电微生物传感器,用于血液、体液中微生物的快速培养和检测,旨在通过病原体的快速检出,促进临床的合理用药,延缓和控制耐药菌的产生。   此外,针对传统传感器有线有源的缺陷,根据磁致伸缩原理,其实验组研制出无线磁传感测定仪,应用于癌细胞和细菌生长等实时监控。   报告题目:DNA单碱基突变的压电与电化学检测   报告人:中国科学院俞汝勤院士   俞汝勤院士在报告中着重介绍了检测DNA单碱基突变的压电与电化学传感器设计。杂交与等位特异性探针的连接反应可在传感界面或在均匀溶液相中进行。在传感界面上修饰巯基标记的寡核苷酸捕获探针与目标基因突变位一侧互补,与另一侧互补的标记的寡核苷酸检测探针配合,以目标基因为模板,利用连接酶介导捕获探针与检测探针的连接反应,结合热变性处理,是实现目标基因的单碱基变异的区分的最基本途径。   用纳米金标记的检测探针或末端生物素化的检测探针将保留于传感器表面,直接提供质量变化信号或利用亲合素化的辣根过氧化物酶催化反应产生难溶沉淀,扩增质量变化信号。在均相溶液中进行杂交与连接则采用生物素标记的捕获探针,最终借生物亲和配合物的形成将检测探针导向压电传感界面。   采用电化学传感时,以二茂铁标记的寡核苷酸检测探针提供检测信号并设计使捕获探针与检测探针两端序列互补,连接的捕获探针与检测探针将形成分子信标(MB)发夹结构,有效提高二茂铁标记的电化学反应效率改善灵敏度。MB技术亦可直接用于单碱基突变电化学传感器设计。特别是在均相反应中综合运用DNA聚合酶与连接酶完成二步连接反应后,再在界面传感中采用MB技术进一步优化电化学检测。   报告题目:蛋白质组分离鉴定新技术新方法进展   报告人:中国科学院张玉奎院士   张玉奎院士在其报告中详细阐述了近年来发展的多种蛋白质组分离鉴定新技术新方法:   在高丰度蛋白质去除方面,发展了基于多维阵列液相色谱的通用型高丰度蛋白质去除技术 一次运行可去除58 种高丰度蛋白质,并将样品中蛋白质的鉴定数目提高2 倍以上。此外,还发展了基于蛋白质印迹材料的高丰度蛋白质选择性去除技术和基于蛋白质均衡器技术的降低蛋白质丰度分布范围的方法。利用上述策略,均显著提高了低丰度蛋白质的鉴定能力。   在低丰度蛋白质富集方面,研制了多种固载金属亲和色谱材料,包括无机有机杂化整体材料、聚合物颗粒和介孔材料,以及金属氧化物气溶胶和复合金属氧化物微球,实现了磷酸化肽的高选择性富集。此外,还研制了亲水材料和硼酸功能化材料,实现了糖肽的高选择性富集。   在多维多模式液相分离方面,研制了多种固定化酶反应器,实现了蛋白质组的在线快速酶解。研制了多种色谱柱和毛细管等电聚焦柱,提高了蛋白质和多肽分离的柱效和分辨率。建立了多维液相色谱、多维毛细管电泳和多维芯片毛细管电泳分离方法 通过与样品预处理或在线酶解的集成,不仅提高了系统的分析通量,而且提高了蛋白质鉴定的可靠性。   在质谱高灵敏度鉴定方面,合成了新型磁性微纳米材料,提高了基体辅助激光解吸离子化质谱对蛋白质鉴定灵敏度。发展了针对磷酸化肽的衍生技术,可不经过富集,直接实现磷酸化肽的高灵敏度鉴定。此外,还建立了多种质谱数据处理新方法。   除八名院士作大会报告外,本次会议还举办了分场讨论会,包括“青年论坛、生物纳米技术、食品分析、海外学者论坛、组学分析、临床分析、前沿论坛、生命分析基础理论、药物分析、仪器装置、环境与健康” 等不同主题,多名专家将在不同议题的专场讨论会上发表精彩演讲。此外,大会还设立了优秀论文墙报展以及小型的仪器展览会,多家厂商参展并在大会召开同期举办了技术交流会。 优秀论文墙报展 部分参展厂商
  • 中国科学技术大学申书伟/胡祥龙/徐晓嵘教授《CEJ》: 双层给药微针用于治疗感染伤口
    皮肤和软组织感染十分常见,特别是在抗生素难以渗透的深层组织中,细菌能够形成生物膜,这使得它们更难对抗生素产生反应。为了克服这一问题,联合治疗策略备受关注。多粘菌素B(PB)和姜黄素(CUR)的联合治疗显示出系统性细菌生长抑制效果。然而,目前面临的主要挑战包括制造可分离微针的材料局限性、环境因素对微针的影响和药物输送机制。通过技术优化来克服这些挑战,将为深层皮肤感染的治疗提供新路径,从而有望改善全球健康状况和抗生素耐药性问题。针对以上问题,中国科学技术大学精密机械与仪器系徐晓嵘教授、中国科学技术大学苏州高等研究院胡祥龙教授研究团队合作开发了一种能够同时装载PB和CUR的多功能微针。这些微针在高湿度环境中表现出色,通过装载CUR的药物层成功解决了药物输送的难题。实验证明,这种技术对细菌的影响显著,为未来的临床应用提供了广阔的前景。相关成果以“Rational engineering of dual Drug-Formulated multifunctional microneedles to accelerate in vivo cutaneous infection treatment”为题发表在学术期刊《Chemical Engineering Journal》上,中国科学技术大学精密机械与仪器系博士研究生郑致远、中国科学技术大学苏州高等研究院副研究员申书伟为本文的共同第一作者,申书伟老师,胡祥龙教授和徐晓嵘教授作为共同通讯作者,中国科学技术大学为该论文的第一通信单位。研究团队通过倒模和静电雾化的方式制备了15×15的微针阵列,微针的高度、底部的宽度和中心到中心的距离分别为790 ± 20 μm、382 ± 16 μm和735 ± 15 μm。此外,随机选取100个负载CUR的颗粒,统计分析显示,颗粒直径保持在2.2~2.8 μm,验证了静电雾化过程的稳定性。团队采用摩方精密microArch® S230(精度:2μm)3D打印设备,实现了微锥结构模板的高精度打印(直径:50 μm,高度:40 μm),并通过翻模技术制备了PDMS模具。通过静电雾化的方式,将CUR装载至微针贴片表面,实现了PB和CUR的联合负载(图1)。图1. 多功能微针的制备和形态示意图。微针尖端与电源附近的电位基本相同,这有助于微粒均匀雾化。粒子主要沉积在微针上,然而,随着粒子继续沉积,电场尖端效应减弱,使得粒子开始在-基底或贴片外部随机沉积。累积粒子重量与喷雾时间的比例关系仅在前80 min内成立。荧光图像显示,50 min时,粒子存在显著差异。同样,静电雾化微针粒子的层厚度波动明显高于30 min和40 min。这种波动可能是由过量沉积造成的,使得粒子与PVP内芯隔离,从而导致它们随机粘附(图2)。图2. 静电雾化粒子形成过程的表征。该团队将共负载PB和CUR的多功能微针(PB-PVP-MN@CUR-PLGA)朝下放置在生物膜覆盖的盖玻片上,无载药的微针也经历了相同程序。对照组和无药微针组样品中仍存在大量活性细菌。相比之下,PB-CUR和PB-PVP-MN@CUR-PLGA能有效减少生物膜厚度。PB-PVP-MN@CUR-PLGA组中细菌的灭活率接近99%。这表明通过物理破坏生物膜可以提高药物输送效率,对于杀灭深层细菌至关重要(图3)。图3. 生物膜抑制作用的体外评估。该团队评估了微针对金黄色葡萄球菌感染小鼠的体内抑制效果。PB-PVP-MN@CUR-PLGA组的损伤在治疗12天后完全愈合。相比之下,其他治疗组的损伤仍然存在。此外,临床分析表明,PB-PVP-MN@CUR-PLGA 组在治疗第12天时病变几乎愈合,皮肤的炎症细胞较少。相反,在其他治疗组中则观察到了严重的感染症状,如更多的炎症细胞和更厚的表皮。这证明了微针可以有效穿刺皮肤并直接向受感染小鼠的皮下组织输送药物,从而加快了愈合过程(图4)。图4. 多功能微针治疗深层皮肤感染的效果。微针的内层是装载PB的PVP,外层是含有CUR的PLGA 粒子,PLGA的疏水性在提高耐湿性方面发挥了重要作用。通过利用内层和外层材料各自的物理特性,多功能微针可以同时具有亲水性PB和疏水性CUR。与传统的局部应用PB和CUR相比,体外抗菌和动物脓肿感染治疗实验均表明,使用基于多功能微针的策略可以显著提高治疗效果。值得注意的是,这种方法可以扩展以创建各种无痛、高效、抗吸湿和多药负载的微针,为病变提供协同治疗。除了治疗皮肤和软组织感染之外,微针还具有更广泛的临床应用潜力。
  • 使用X-Strata920,符合IPC-4552A要求
    2017年8月,行业发布了经深思熟虑后敲定的IPC-4552A要求,其中规定了印刷电路板(PCB)的化学镀镍浸金(ENIG)镀层上浸金和化学镀镍的厚度。新要求旨在减少过度腐蚀现象,为整个电子行业的ENIG镀层构建最佳性能标准,但同时也给制造商和供应商带来新的挑战。新的测量要求长期以来,X射线荧光技术(XRF)一直是一种公认用于测试ENIG镀层厚度的方法,也是镀层行业各公司常用的一种方法。IPC-4552A的发布意味着许多旧仪器的金层测量精度根本无法达到新规范的要求。该规范侧重于ENIG电镀工艺能否形成镍和金镀层厚度的正态分布,且最终产品需均匀一致。这意味着XRF分析仪需具备准确、可靠且可重复等特点。制造商面临的一项最大挑战将是验证可接受的腐蚀程度,可能需要增加测量和观察方面的工作量。因此,许多公司接下来的当务之急是“采用低成本解决方案用于准确可靠地分析镀层厚度”。业内一些人士担心增加XRF分析时间的需求可能造成生产瓶颈,使得设备可靠性变得至关重要。日立分析仪器X-Strata 920能够提供符合IPC-4552A的测量结果,这无疑给运营商带来了福音。您的XRF设备是否符合要求?电子产品供应链中的所有各方(从化学供应商到OEM)均须各司其职确保产品符合IPC设定的标准。参与过程控制的XRF分析仪必须能够使用符合既定的金和镍厚度参考标准进行一类测量系统的重复性和复现性(Gauge R&R)研究。关于现有设备的可行性,运营商可能还面临着许多其他技术问题。新规范并非规定一家公司应使用的EDXRF检测器种类或准直器种类。此外,新规范也允许使用机械准直或毛细管光学器件,但光斑尺寸必须适于被测垫块。为确保分析灵敏度和速度X-Strata 920为用户提供了灵活多变的准直器选择。X-Strata 920的优点X-Strata 920兼具IPC-4552A合规性、市场领先的准确性和性价比以及最少的用户培训需求等优点。使用多点分析功能,可在单次测量中分析大样本区域,必要时,用户可返回特定点进行详细调查。X-Strata 920不仅符合IPC-4552A的要求,还具有800多个预加载校准包,专门用于各种材料筛选应用以及易于选择的应用参数和方法。其操作灵活,准确性高,符合ASTM B568和ISO 3497等国际测试方法。其用户界面简单,安全性高,日常操作人员可确保所生产的产品符合新标准,同时其也针对系统设置提供了管理员级访问权限。此外,分析仪甚至可在无人值守的情况下执行操作,这有助于缩短生产过程停机时间,并提高整个操作的生产率。制造商担心XRF分析时间的增加会对他们的生产过程产生负面影响,而X-Strata 920的一大特点是可在角落运行,并确保产生准确可靠的结果。操作灵活性检测器设备通常是一种使用寿命较长的设备,因此,尽管坚固耐用的设计至关重要,但确保制定不过时的解决方案一直是日立分析仪器的优先考虑事项。X-Strata 920的设计能长期适应您的操作。如果您的操作需要精确可靠地测量单个元素镀层,您仅需使用X-Strata 920正比计数器。如果您需要一次性分析多种元素镀层,或者您认为所用镀层将来可能会发生变化,则你可选配具备高附加性能的硅漂移检测器(SDD)。SDD产生的噪声较小,能够更好地检测更薄的镀层,并清晰地显示金峰值。凭借40多年为全球领先行业提供顶尖XRF解决方案的经验,我们深谙国际标准在为终端用户提供高质量产品方面的重要性。但是,若遵守国际标准会导致高生产成本和低效率,则会产生负面影响。而X-Strata 920便是制造商苦苦寻求的最佳解决方案:既能符合IP -4552A要求,又可提高生产效率并保证测量精度。您可与我们联系获得我们的帮助,或预约样机演示来了解我们的仪器运作。
  • 仪器情报!非接触式光拉曼技术揭示单层MoSi2N4的异常高热导率现象!
    【科学背景】二维半导体是当今研究的热点,因为它们具有潜在的在下一代电子和光电子器件中发挥重要作用的特性。然而,尽管已经取得了一定进展,但已知的二维半导体普遍存在着热导率较低的问题,这限制了它们在高性能器件中的应用。为了解决这一挑战,科学家们开始寻找具有高热导率的二维半导体。在这种背景下,MoSi2N4作为一种新兴的二维半导体受到了关注。相较于已知的二维半导体,MoSi2N4具有更高的电子和空穴迁移率,光学透射率以及断裂强度和杨氏模量等方面的性能。然而,尽管其结构更加复杂,MoSi2N4被预测具有异常高的热导率。为验证这一预测,中国科学院金属研究所沈阳国家材料科学实验室、中国科学技术大学材料科学与工程学院Wencai Ren教授等人进行了实验测量,并发现悬浮单层MoSi2N4的热导率高达173 Wm–1K–1,远高于已知的二维半导体。通过第一性原理计算,他们发现这种异常高的热导率得益于MoSi2N4的高德拜温度和低格林尼森参数,这两者都与其高杨氏模量相关。这项研究不仅为下一代电子和光电子器件提供了有望实现高性能的新材料,而且为设计具有高效热传导的二维材料提供了重要参考。【科学亮点】(1)实验首次利用非接触的光热拉曼技术,对悬浮单层MoSi2N4的热导率进行了实验测量。(2)通过该实验,我们在室温下测量到了约为173 Wm–1K–1的高热导率,这一结果远高于已知的二维半导体如MoS2、WS2、MoSe2、WSe2和黑磷。(3)这一结果证明了MoSi2N4具有异常高的热导率,为其作为下一代电子和光电子器件的候选材料奠定了基础。(4)第一性原理计算揭示了MoSi2N4的热导率高的原因,主要归因于其高德拜温度和低格林尼森参数,这两者又强烈依赖于材料的高杨氏模量,后者是由最外层Si-N双层引起的。【科学图文】图1:化学气相沉积生长的MoSi2N4晶体的表征。图2. SiO2/Si衬底上单层MoSi2N4晶体的拉曼表征。图3:利用光热拉曼技术对悬浮单层MoSi2N4晶体的热导率测量。图4:单层MoSi2N4晶体的异常高热导率。图5:对单层MoSi2N4异常高热导率的理论分析。【科学结论】在单层MoSi2N4中发现异常高的热导率,不仅确立了该材料具有同时高载流子迁移率的基准二维半导体,可用于下一代电子和光电子器件,还为设计具有高效热传导性能的二维材料提供了新的见解。然而,本研究中测得的单层MoSi2N4的热导率低于理论计算结果,这可以归因于以下两个事实。首先,MoSi2N4晶体具有一定浓度的热力学平衡点缺陷,如通过iDPC-STEM成像观察到的N空位。与其他二维材料中的缺陷类似,随着N空位密度的增加,Si-N双层的热导率显著下降。此外,N2空位在高频声子散射中起主要作用,而N1空位影响较小。其次,MoSi2N4中的褶皱,作为一种形式的平面外扭曲变形,会导致强烈的声子局部化和增强的声子散射,从而类似于其他二维材料,降低了热导率。在未来,制备具有高质量的硅片尺度单晶单层MoSi2N4是利用其高热导率和载流子迁移率用于下一代电子和光电子器件的关键。原文详情:He, C., Xu, C., Chen, C. et al. Unusually high thermal conductivity in suspended monolayer MoSi2N4. Nat Commun 15, 4832 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-48888-9
  • 研究揭示层间拖拽输运中的量子干涉效应
    中国科学技术大学教授曾长淦、副研究员李林研究团队与北京大学教授冯济课题组合作,通过构筑氮化硼绝缘层间隔的多种石墨烯基电双层结构,首次揭示了在层间拖拽这一复杂的多粒子输运过程中存在显著的量子干涉效应。相关研究成果日前在线发表于《自然-通讯》。量子干涉效应是量子力学中波粒二象性的直接体现。在固体材料中,弱局域化、普适电导涨落和Aharonov-Bohm效应等独特量子输运现象,都源于载流子扩散路径之间的量子干涉。然而这些量子干涉行为均发生在单一导体内的载流子输运过程,可以在非相互作用的单粒子框架下很好地解释。与之相比,诸如层间拖拽效应这种路径更为复杂的多粒子耦合输运中是否会展现出类似的量子力学行为,是一个重要的基础科学问题。所谓拖拽效应,是指对于两个空间相近但彼此绝缘的导电层构成的电双层结构,在其中一层(主动层)施加驱动电流,层间载流子之间的动量/能量转移会诱导另一层(被动层)载流子移动,从而在被动层产生一个开路电压或闭路电流。此前,拖拽效应被广泛用于研究载流子长程耦合特性,发现如间接激子波色爱因斯坦凝聚等层间关联量子态。然而,对这一独特输运过程本身的外场响应特性及可能的量子效应研究还十分缺乏。石墨烯基二维电双层结构为在二维极限下深入相关研究提供了很好的平台,作为天然且理想的二维电子气,石墨烯本身载流子类型和浓度均高度可调,且利用氮化硼作为绝缘层,两层石墨烯之间的间距可以低至数纳米,从而使得在更广阔参数空间内表征层间拖拽特性成为可能。此次研究中,研究团队构筑了双层石墨烯/氮化硼/双层石墨烯(以下称双层/双层)、单层/单层以及单层/双层等多个石墨烯基电双层结构。通过系统的外磁场下拖拽响应特性测试,研究团队发现在很大的温度/载流子浓度范围内,低磁场区间内拖拽磁电阻均会明显偏离经典库伦拖拽行为,并且这种偏离的符号直接取决于石墨烯层的能带拓扑性。如对于双层/双层和单层/单层体系,拖拽电阻在电子-电子区间的修正均表现为低场的电阻峰,而对于双层/单层体系,则为电阻谷。通过对拖拽输运过程的系统性分析,研究团队发现观察到的低场修正可以很好地归因于由时间反演和镜面对称联系起来的两个层间拖拽过程之间的量子干涉,而其干涉路径则由空间分隔的两个石墨烯层层内载流子扩散路径共同组成。这种层间量子干涉的产生依赖于两层石墨烯中空间重叠的扩散路径的形成,其中中间绝缘层的杂质势散射起到至关重要的作用。研究人员认为,这一新型量子干涉效应的发现,将固体材料中的量子干涉行为,从单一导体内单一粒子输运行为,拓展到多个导体间多粒子耦合输运过程,进一步丰富了量子干涉的物理内涵。此外,相比于传统层内量子干涉导致的磁阻修正,层间量子干涉导致的拖拽磁电阻的修正显著增大,从而有望为发展新原理存储器件提供新的思路。
  • 半导体所在多层石墨烯边界的拉曼光谱研究方面获进展
    单层石墨烯(SLG)因为其近弹道输运和高迁移率等独特性质以及在纳米电子和光电子器件方面所具有的潜在应用而受到了广泛的研究和关注。每个SLG样品都存在边界,且SLG与边界相关的物理性质强烈地依赖于其边界的取向。在本征SLG边界的拉曼光谱中能观察到一阶声子模-D模,而在远离边界的位置却观察不到。研究发现边界对D模的贡献存在一临界距离hc,约为3.5纳米。但D模的倍频模-2D模在本征SLG边界和远离边界处都能被观察到。因此,D模成为研究SLG的晶畴边界、边界取向和双共振拉曼散射过程的有力光谱手段。   SLG具有两种基本的边界取向:&ldquo 扶手椅&rdquo 型和&ldquo 之&rdquo 字型。与SLG不同,多层石墨烯(MLG)中每一石墨烯层都具有各自的边界以及相应的边界取向。对于实际的MLG样品,其相邻两石墨烯层的边界都存在一个对齐距离h。h可以长到数微米以上,也可短到只有几个纳米的尺度。当MLG的所有相邻两石墨烯层的h等于0时,我们称之为MLG的完美边界情况。MLG边界复杂的堆垛方式以及存在不同h和取向可显著影响其边界的输运性质、纳米带的电子结构和边界局域态的自旋极化等性质。尽管SLG边界的拉曼光谱已经被系统地研究,但由于MLG边界复杂的堆垛方式,学界对其拉曼光谱的研究还非常少。   最近,中国科学院半导体研究所博士生张昕、厉巧巧和研究员谭平恒等人,对MLG边界的拉曼散射进行了系统研究。他们首先对MLG边界进行了归类,发现N层石墨烯(NLG)的基本边界类型为NLGjE,即具有完美边界的jLG置于(N-j) LG上。因此,双层石墨烯(BLG)的边界情况可分为BLG1E+SLG1E和BLG2E两种情况。研究发现:(1)NLG1E边界与具有缺陷结构的NLG的D模峰形相似,其2D模则为NLG和(N-1)LG的2D模的叠加。(2)在激光斑所覆盖区域的多层石墨烯边界附近,相应层数石墨烯的2D模强度与其面积成正比,而相应的D模强度则与在临界距离内的对齐距离(如果h
  • 百亿元市场贡献却沦为皮肤病“真凶”,这困局谁来解?
    关于镍的历史听到这个字,你可能非常的陌生。而对于化工等行业的人来说,化学镀镍及电镀镍想必并不陌生。在中国,对于镍的工业化使用起步较晚,但发展迅速。目前我国是全球*的镍铁生产和消费国,每年的化学镀镍市场总规模在百亿元左右,并且以每年10%~15%的速度发展。而随着我国现代电镀技术的不断发展和进步,镍镀层的应用场景也不断得到扩展,主镍镀层已被广泛的应用于在工业、运输、海洋工程和建筑领域,被用于超过30万种产品。镍与人们的生活息息相关你觉得镍与我们并没什么关系?不!事实上,你可能每天都在日常生活中见到它。镍镀层作为最重要的防护装饰性镀层之一,被广泛应用在人们日常生活中所接触到的金属表面,如拉链、纽扣、铆钉等服饰中的金属配件,耳环、项链、手镯、戒指等珠宝饰品,表带、眼镜框等日常用品。 图1:镍在日常生活中的应用另一方面,随着社会的发展,电子产品逐渐走入人们的日常生活,如智能手机、笔记本电脑等,因此人们与电子产品中用于电子元件上镍镀层的接触也愈发密切。并且,在电子设备小型化、轻型化、便捷化、智能化的发展趋势下,智能可穿戴设备(如智能眼镜、智能手表等)正成为激发社会需求的热点产品。据并呈现快速发展的趋势。可以预见:未来用于可穿戴设备上的镍镀层与人们的接触机会也将急剧增加。但镍难道百利而无一害吗?镍也有“正反两面”镍镀层在与人体的皮肤长期接触后易被汗液腐蚀,产生镍释放现象,对人体造成过敏等危害。镍过敏常常会导致患者皮肤出现经久不愈的湿疹与皮炎,且可能会无限期的持续下去。在一项北美接触性皮炎研究中,据数据统计,在所有接触性皮炎患者中,由镍过敏引起的大约占13%左右。随着社会发展,人们与金属的接触将愈发频繁。出于安全的考量,国际上也出台了相关规定,限制了与人体密切接触的金属材料的镍释放量。而在释放量测定试验中,配制人工汗液是最重要的环节,会直接影响到测试的准确性。Pickering Laboratories人工体液人工汗液配置人工汗液的配制应特别关注配方及pH 值的控制,并要保证测试过程的基体一致性。因为上述因素都会影响测试的准确性。因此,为了保障实验,需要一款更贴近真实人体体液且质量较高的人工汗液产品——Pickering Laboratories人工体液。Pickering Laboratories人工体液依据多种测试标准配置的一种即用型溶液,此溶液有一定的PH值,含有无机盐、乳酸和含硫氨基酸等数十种成分,以模拟真实并严苛的测试环境。Pickering人工体液产品详情产品一 ✦BS EN1811:2011缓冲人工汗液(PH值:6.5)用于测试珠宝或其他长期与皮肤接触的电子穿戴设备的镍的释放度。产品二 ✦BS EN1811:2011人工汗液(PH值:6.5)适用于测试插入耳洞及其他用于穿过人体的部件镍的释放度。产品三 ✦ISO3160人工汗液(改配方PH值:4.7)改配方用于检测金合金的耐腐蚀性,适用于镀金合金的表壳和附件。产品四 ✦ANSI-BHMAA156.18人工汗液依据美国建筑五金制造商协会(BHMA)相关方法配制,适用于检测各种建材。产品五 ✦ISO 12870人工汗液适用于眼科光学—眼镜架的耐汗性和耐腐蚀性。小贴士Pickering人工汗液类产品均为即用型产品,根据客户的需求分为稳定版和非稳定版两个版本,稳定版汗液中添加了不影响产品使用性能防腐成分,可室温储存1年;非稳定版汗液不含防腐成分,需冷藏或冷冻保存。我们还可提供其他类型人工体液:人工唾液、人工皮脂、人工肺液、人工尿液、人工耳垢等参考文献:「1」金属中镍的释放机理及影响镍的释放量的部分因素分析—张恒等「2」离子液体电沉积Al-Mn 合金镀层的人工汗液腐蚀研究—徐静「3」含镍18K 金首饰在人工汗液中的腐蚀性研究—李桂华等「4」“镍”无处不在,什么人最容易镍过敏?_金属镍 (sohu.com)关于Pickering Laboratories美国Pickering Laboratories公司是全球专业提供人工测试体液和柱后衍生化学试剂、色谱柱、分析方法等柱后衍生分析整体解决方案的机构,其不断创新及良好的信誉被众多的美国政府机构如EPA、ATF、FDA、AOAC和世界知名的厂商所认可。
  • 同是三层石墨烯结构 电学性质因何大相径庭?
    p style=" text-indent: 2em " 近日,日本科学家研制出两种新材料,它们都是三层石墨烯结构,但由于堆叠方式不同,却各具独特的电学性能,这项研究对于光传感器等新型电子器件的发展具有重要意义。 /p p style=" text-indent: 2em " 自从2004年,两位科学家首次利用清洁石墨晶体的透明胶带分离出了单层碳原子,石墨烯就因其迷人的特质吸引了无数研究者蜂拥而至。它的强度是钢的200倍,不仅非常柔韧,而且是一种极为优良的电导体。 /p p style=" text-indent: 2em " 石墨烯的碳原子呈六边形排列,构成了蜂窝状晶格。在单层石墨烯上再堆叠另一单层石墨烯,就可以形成双层石墨烯结构。有两种堆叠方法:让每层石墨烯结构的碳六边形中心彼此正对在一起,就构成了AA堆叠结构;而将其中一层向前移位,使得其碳原子六边形中心位于另一层石墨烯的碳原子之上,就构成了AB堆叠。AB堆叠的双层石墨烯材料在施加外部电场时,具有半导体的性质。 /p p style=" text-indent: 2em " 刻意堆叠三层石墨烯结构是非常困难的,但是这样做却可以帮助科学家们研究三层材料的物理性质是怎样随层与层间堆叠方式的不同而变化的,并从而对新型电学仪器设备的发展具有促进作用。现在,日本东京大学和名古屋大学的研究者已成功研制出两种具有不同电学性能的三层石墨烯结构。 /p p style=" text-indent: 2em " 他们采用了两种不同的方式加热碳化硅,一种是在加压氩气环境下将碳化硅加热到1510摄氏度,另一种是在高真空环境将碳化硅加热至1300摄氏度。随后用共价键已被破坏成单个氢原子的氢气喷涂两种材料,两种不同的三层石墨烯结构就大功告成了。在加压氩气下加热的碳化硅形成了ABA堆叠结构的三层石墨烯,其顶部和底层的碳原子六边形精确对齐,中间层稍有移位。高真空环境下加热的碳化硅则形成了ABC堆叠结构的三层石墨烯,每一层碳原子六边形都比其下面一层稍稍向前移位。 /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/fda047f2-d0aa-4cca-894b-6475b2f605a5.jpg" title=" 同是三层石墨烯结构 电学性质因何大相径庭?.jpg" / /p p /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px " ABA堆叠状三层石墨烯(图a)与ABC堆叠状三层石墨烯(图b)的晶体结构示意图 /span /p p style=" text-indent: 2em " 科学家们检测了这两种三层石墨烯结构的物理性质,发现他们电学性能差异显著。ABA型石墨烯与单层石墨烯类似,是十分优良的电导体,而ABC型石墨烯却更像AB型双层石墨烯结构,具有半导体的性质。 /p p style=" text-indent: 2em " “ABA型和ABC型两种不同三层石墨烯结构的成功制备,将从堆叠层数和堆叠序列的角度,拓宽石墨烯基纳米电子器件的研发可行性。” 相关研究人员在NPG Asia Materials杂志上发表的论文中这样总结道。 /p
  • Science:透射电镜新突破!电子叠层衍射成像实现晶格振动原子分辨率极限
    透射电子显微镜(TEM)在物理、化学、结构生物学和材料科学等领域的微纳结构研究中发挥着重要作用。电子显微镜像差校正光学的进展极大地提高了成像系统的质量,将空间分辨率提高到了低于50pm的水平。然而,在实际样品中,只有在极端条件下才能达到这个分辨率极限,其中一个主要的障碍是,在比单层更厚的样品中,多电子散射是不可避免的(由于电子束与原子静电势之间的强库仑相互作用)。多次散射改变了样品内部的光束形状,并导致探测器平面上复杂的光强分布。当对厚度超过几十个原子的样品进行成像时,样品的对比度与厚度之间存在非线性甚至非单调的依赖关系,这阻碍了通过相位对比成像方式直接确定样品的结构。定量结构图像解释通常依赖于密集的图像模拟和建模。直接修正样品势需要解决多重散射的非线性反函数问题。尽管已经通过不同的方法对晶体样品的不同布拉格光束进行相位调整(其中大部分是基于布洛赫波理论),但对于具有大晶胞或非周期结构的一般样品来说,这些方法变得极其困难,因为需要确定大量未知的结构因子。Ptychography(叠层衍射成像)是另一种相位修正方法,可以追溯到20世纪60年代Hoppe的工作。现代成熟的装置使用多重强度测量——通常是通过小探针扫描广大的样品收集的一系列衍射图案。这种方法已广泛应用于可见光成像和X射线成像领域。直到最近,电子叠层衍射成像技术还受到样品厚度和电子显微镜中探测器性能的限制。二维(2D)材料和直接电子探测器的发展引起了更广泛的新兴趣。用于薄样品(如2D材料)的电子叠层衍射成像已达到透镜衍射极限的2.5倍的成像分辨率,降至39μm阿贝分辨率。然而,这种超分辨率方法只能可靠地应用于小于几纳米的样品,而较厚样品的分辨率与传统方法的分辨率没有实质性差异。对于许多大块材料来说,这样的薄样品实际上很难实现,这使得目前的应用局限于类2D系统(例如扭曲的双层)。对于比探针聚焦深度更厚的样品,多层叠层衍射成像方法提出了使用多个切片来表示样品的多层成像。所有切片的结构可以分别恢复。目前,利用可见光成像或X射线成像都成功地演示了多层叠层衍射成像。然而,由于实验上的挑战,只有少数的多层电子叠层衍射成像证据的报道,并且这些报道在分辨率或稳定性方面受到限制。透射电子显微镜使用波长为几皮米的电子,有可能以原子的固有尺寸最终确定的固体中的单个原子成像。然而,由于透镜像差和电子在样品中的多次散射,图像分辨率降低了3到10倍。康奈尔大学研究人员通过逆向解决多次散射问题,并利用电子叠层衍射成像技术克服电子探针像差,证明了厚样品中不到20皮米的仪器(图像)模糊以及线性相位响应;原子柱的测量宽度受到原子热涨落的限制,新的研究方法也能够在所有三维亚纳米尺度的精度从单一的投影测量定位嵌入原子的掺杂原子。相关研究工作以“Electron ptychography achieves atomic-resolution limits set by lattice vibrations”为题发表在《Science》上。图1 多层电子叠层衍射成像原理图2 PrScO3的多层电子叠层衍射重建图3 多层电子叠层衍射成像的空间分辨率和测量精度图4 多层电子叠层衍射的深度切片
  • BILON光化学反应仪用于化学合成及环境保护等领域
    上海比朗品牌BL-GHX系列光化学反应仪主要用于研究气相或液相介质、固定或流动体系、紫外光或模拟可见光照、以及反应容器是否负载TiO2光催化剂等条件下的光化学反应。具有提供分析反应产物和自由基的样品,测定反应动力学常数,测定量子产率等功能,广泛应用化学合成、环境保护以及生命科学等研究领域。   BL-GHX系列光化学反应仪主要特征:●微电脑控制器,功率连续可调(国内领先)。●机箱内置有温度保护传感器,箱内温度过高启动断电保护。●控制器置有电流表和电压表,便于观察电流和电压变化。●有微电脑定时器,可分步定时。●内照式光源,受光充分。●配有磁力搅拌器,使样品充分混匀受光。●双层石英冷阱,可通入冷却水循环以避免光源温度过高受损。●配有可移动式推车,便于移动或固定。●BL-GHX-I型适合大批量样品的处理。   您在上海比朗仪器所购的每一台光化学反应仪,均向您保证所售产品为正品行货,每一个产品的售出,上海比朗仪器都将与您签订合同,并在您收到货物后向您提供正规发票。您购买的产品,都在上海比朗的客户系统中有详细的记录,上海比朗将据此为您提供质保服务。   BILON品牌,用心服务   国内销售部:021-5296 5776   国外销售部:021-5296 5967   传   真:021-5296 5990   光化学反应仪:http://www.ghxfy.com/   销 售 部:上海市闵行区北松公路588号7号楼5-6层   生 产 部:上海市闵行区北松公路588号16号楼   邮   编:201109
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