光阻材料

癌症免疫治疗是一种通过刺激宿主免疫反应来抑制肿瘤生长和转移的临床治疗模式，近年来取得了巨大进展，但在实际应用中仍然面临效率低下、不良反应等诸多挑战，因此免疫疗法结合其它疗法的协同治疗模式引起了人们的广泛关注。光疗，包括光动力疗法(Photodynamic therapy，PDT)和光热疗法(Photothermal therapy，PTT)，与化学疗法相比是侵入性较小的治疗方式之一。PDT和PTT诱导的免疫原性细胞死亡（Immunogenic Cell Death，ICD）可释放肿瘤相关抗原和损伤相关分子模式（damage-associated molecular patterns，DAMPs），一定程度上刺激免疫反应。光免疫疗法是光疗和免疫疗法相结合的新型治疗方法，与单一的治疗方式相比，该方法可以显著提高治疗效果。目前已有多种纳米系统作为光敏剂用于光免疫治疗，然而大多数纳米体系仅使用单一的PDT或PTT模式来诱导相对有限的免疫反应，难以突破肿瘤免疫抑制微环境的屏障，在启动免疫反应过程中受到了明显的阻碍。目前，构建简单且多功能的光免疫系统仍处于起步阶段，还没有关于PDT联合PTT进一步整合toll样受体(TLR)激动剂来刺激免疫反应的相关报道。因此，迫切需要开发一种多功能、安全的光免疫治疗系统，以提高肿瘤治疗效果。近日，苏州医工所董文飞课题组开发了一种载有咪喹莫特（R837，TLR7激动剂）的介孔六方核壳锌卟啉-二氧化硅纳米粒子(MPSNs)，该纳米粒子可用于乳腺癌PDT、PTT和特异性免疫联合治疗。该纳米材料以四苯基卟啉锌（Zinc(II) Tetraphenylporphyrin，ZnP）为核，介孔二氧化硅骨架为壳。一方面，该粒子只需一种光源即可高效产生活性氧（ROS）并将光子转化为热能，实现PDT和PTT效果；另一方面，二氧化硅壳的介孔结构实现了R837的高效装载，与肿瘤相关抗原一起功能化，有效促进树突状细胞（DC）成熟，激发强烈的免疫反应。综上所述，MPSNs不仅能作为优良的光敏剂，还可以作为高效的药物载体，基于MPSNs@R837的治疗策略不仅通过光疗方式（PDT和PTT）根除原发性肿瘤，而且由于双向机制相互作用引发的强烈免疫反应，有效抑制了肿瘤转移。纳米材料用于乳腺癌光免疫治疗的示意图相关研究成果以“Light-triggered multifunctional nanoplatform for efficient cancer photo-immunotherapy”为题发表于纳米生物材料领域国际高水平期刊Journal of Nanobiotechnology（中科院一区，IF：10.435）。博士研究生岳娟为论文第一作者，董文飞研究员和梅茜研究员为共同通讯作者。该研究获得了国家重点研发计划（2020YFC2004500）等项目的资助。

成果名称 材料变温电阻特性测试仪(EL RT-800) 单位名称 北京科大分析检验中心有限公司 联系人 王立锦 联系邮箱 13260325821@163.com 成果成熟度 □研发阶段 □原理样机 □通过小试 &radic 通过中试 &radic 可以量产 合作方式 □技术转让 &radic 技术入股 &radic 合作开发 □其他 成果简介： 本仪器专门为材料电阻特性变温测试而设计，采用专用高精度电阻和温度测量仪以及四端测量法减小接触电阻对测量的影响从而提高测量精度，样品采用氮气保护可连续测量-100℃~500 ℃条件下样品电阻随温度的变化。采用流行的USB接口将高精度的数据采集器与计算机相连，数据采集迅速准确；用户界面直观友好，能极大方便用户的使用。 主要技术参数: 一、信号源模式：大电流模式；小电流模式；脉冲电流模式。 二、电阻测量范围: 1&mu &Omega ~3M&Omega 。 三、电阻测量精度: ± 0.1％FS。 四、变温范围：液氮温度~900 ℃。 五、温度测量精度：热电阻0.1%± 0.1℃；热电偶0.5%± 0.5℃。 六、供电电源：220 VAC。 七、额定功率：500W。 八、数据采集软件在Windows XP、Windows 7操作系统均兼容。 应用前景： 本仪器可用于金属、合金及半导体材料的电阻变温测量。适合于高校科研院所科研测试及开设专业实验。 知识产权及项目获奖情况： 本仪器拥有完全自主知识产权和核心技术，曾在全国高校自制实验仪器设备评选活动中获得优秀奖。

2012年年底，济南兰光与山东省产品质量监督检验研究院国家包装产品质量监督检验中心（济南）共同承担的国家质监总局科技计划项目&ldquo 软包装材料阻隔性数据拟合分析应用技术的研究&rdquo 顺利通过验收，鉴定委员会一致认为该项技术达到国际先进水平。 　　该项目是基于当前实验室阻隔性检测中&ldquo 良好的测试结果&rdquo 和现实中&ldquo 不佳的应用案例&rdquo 之间的矛盾而提出的。这是由于材料的阻隔性会随着环境温度的不同而改变，而实际应用中温度的波动幅度远超过实验室所能模拟的范围，因此往往实验室中阻隔性能表现良好的材料在现实应用中却易出现各种质量问题。 　　对此，该项目重点研究了软包装材料阻隔性数据拟合分析技术，建立了常用包装材料在-20℃到150℃温度范围内的气体渗透试验数据库。同时，兰光为配合试验数据验证成功研发了一款超高低温气体渗透装置，利用渗透腔、测试腔独立控制技术，能经济、快速、方便的实现非常规温度下包装材料阻隔性测试，以进一步保障食品、药品货架期的品质安全。（来源：济南兰光0531-85068566）

薄膜材料因其质量轻，防水性强，外形设计灵活等优势，在半导体、光伏、消费电子、纳米技术等行业得到广泛应用。MOCON的渗透分析仪和测试服务准确评估薄膜材料的水蒸气透过率。高阻隔材料的透水性能确保设备免受环境水汽的侵蚀，提高设备的使用寿命。在半导体设计、制造、封装中的各个环节都要进行反复多次的检测、测试以确保产品质量，从而研发出符合系统要求的器件。缺陷相关的故障成本影响高昂，从IC级别的数十美元，到模块级别的数百美元，乃至应用端级别的数千美元。因此，检测设备从设计验证到整个半导体制造过程都具有无法替代的重要地位。AMETEK SEMICONDUCTOR半导体直播专场活动基于以上背景，阿美特克集团旗下6大部门将开展“半导体联直播专场”线上研讨会活动。本次研讨会活动将于10月26日10点正式开始——CAMECA的刘红艳、GATAN & EDAX的严琴舫和袁昊、MOCON的何志勇、ZYGO的张磊以及TMC的何捷，深耕半导体检测领域的6位专家们将在阿美特克直播间分享他们的技术干货。直播专场将分为三场，敬请期待！AMETEK SEMICONDUCTOR直播报名方式扫描上方图片二维码即可报名参加，本次会议全程免费。10月26日下午15:00-15:45，MOCON专场：如何准确验证高阻隔材料、镀膜的真实透水值。我们将一同探讨如何评估半导体封装材料的阻隔性能，提高设备的使用寿命，欢迎报名参加！

p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 我国研制新材料的脚步从未停下，但 strong 近年来，许多已经产业化的材料却迟迟没有进入终端市场，到底是什么阻碍了新材料进入终端市场的进度？其中最大的问题就是材料需要进行相应的测试评价，但仪器与检测，都存在不小的问题。 /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " span style=" text-align: justify text-indent: 2em " 据不完全统计，在新材料测试评价领域，工业和信息化部布局了国家新材料测试评价平台主中心、钢铁、电子材料、先进无机非金属、稀土新材料4个行业中心、浙江、四川、湖南3家区域中心；国家质检总局布局了国家磁性材料产业计量测试中心、国家碳纤维产业计量测试中心以及多家检验检测技术联盟；此外，材料领域还有数量众多的国家产品质量监督检验中心、地方分析测试中心、高校实验中心等。但我国材料测试评价面临规模普遍偏小、高端设备难以自给、部分测试方法落后的制约。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 材料测试评价规模普遍较小 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 一方面，我国材料测试评价机构平均收入低。《全国检验检测服务业统计报告》显示，2018年，我国材料测试机构数量为1200家，占全国检验检测机构3.0%；材料测试服务业收入为57.3亿元，占检验检测服务业收入的2.0%；材料测试机构平均收入达到477.5万元，仅为全国检验检测行业平均收入的67%。另一方面，与进入国内检测市场的国外企业相比，国内机构在规模和综合实力差距较大。2016年材料测试领域23家外资企业收入达到8.08亿元，平均收入超过3500万元；而国内企业的平均收入仅为375万元，仅为外资企业平均收入的10.7%。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 高性能测试仪器设备不能自给 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 从整体上看，我国测试分析仪器集中在中低端，中高端检测仪器与发达国家相比仍存在一定差距，尚不能自给。中国仪器仪表行业协会的数据显示，2014—2016年，检测分析仪器贸易逆差占仪器仪表行业的比例分别为75.91%、80.46%和78.34%。从材料测试表征仪器设备看，痕量超痕量成分测定、高端电镜等科研用、复杂精密型仪器依赖进口，超高温拉伸/蠕变/疲劳试验机、拉扭复合热机械疲劳试验机等极端条件性能试验设备被国外禁运，在线关键参数测试技术和设备缺乏，国产测试仪器的部分关键部件仍要进口。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 部分测试评价方法和认证落后 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 从分析测试方法标准数量看，我国与国外和国家分析测试方法标准已经不存在显著性差异；从分析测试技术应用角度看，色谱、光谱、质谱、电子显微镜等国际最先进的分析测试技术已经普遍应用于我国的分析测试标准；从重要领域典型标准看，我国相关标准的测试水平基本与国际一致。但新材料领域部分测试评价方法落后，存在“测不准”、“测不全”甚至“测不出”问题。例如，用于先进金属材料的精细化、系统化、更接近真实服役条件下的性能测试表征方法和手段不足，对碳纤维及复合材料质量影响较大的原材料至今没有统一的检测、评价方法和标准。此外，航空装备、石油化工、海洋工程装备和高技术船舶及其相关材料、构件的质量评价认证、安全生产认证主要掌握在国外认证机构，致使国内已产业化的材料很难进入终端应用市场。 /p

近年来在电机和电子领域，不断开发出使用有机电致发光（EL）的显示器和照明设备等产品。在有机EL的开发过程中，需要通过光致发光（PL）对新合成物质的光学特性进行确认。这样可以帮助我们找到高效的发光材料，以及研究材料在溶液中发光原理。通过这个过程，以开发符合要求的光色调、满足节能和高效发光等要求的有机EL材料。在检测有机EL材料时，必须在较宽的波长范围内迅速且准确地测定荧光波长。 本次分析在韩国浦项科技大学基础科学研究院（POSTECH：Pohang University of Science and Technology）的协助下，我们使用岛津荧光分光光度计RF-6000对有机EL材料之一的卟啉溶液（溶剂：三氯甲烷）进行了测定。在各种有机EL材料的开发过程中，要求能够在更高灵敏度和更大范围内进行光谱观测。RF-6000不仅能够迅速准确地进行三维测定，还能够进行高达900nm的高灵敏度光谱测定。并且，还可使用选购件积分球测定量子效率（绝对量子产率）。综上所述，使用荧光分光光度计RF-6000可有效对有机EL材料的三维光谱及荧光光谱进行确认。本文向您介绍详细的分析示例 荧光分光光度计RF-6000 了解详情，敬请点击《有机电致发光材料的荧光测定》关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司，在中国全境拥有13个分公司，事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心，并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站，已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念，始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务，为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。 岛津微信平台

碳是元素周期表中最多样化的元素之一，碳原子具有极轻的原子质量和极强的共价键，以多种杂化方式成键获得结构丰富的碳网络，其独特的π电子共轭体系展现出优异的力、热、光、电等属性。通过调节碳材料的带隙，可以使其表现出迥异的电学性质，从而在晶体管、能源存储器件、超导等领域具有广泛应用。碳材料的性能与其拓扑结构密切相关，因此，研究新的二维碳同素异形体，特别是具有带隙的新型结构，具有重要意义。 在科技部、国家自然科学基金委、北京分子科学国家研究中心和中国科学院的支持下，郑健课题组在常压下通过简单的反应条件，创制了一种新型碳同素异形体单晶——单层聚合C60。这是一种全新的簇聚二维超结构，C60簇笼在平面上通过C-C键相互共价键合形成规则的拓扑结构。这种新型碳材料具有较高的结晶度和良好的热力学稳定性，并具有适度的禁带宽度，为碳材料的研究提供了全新的思路。 迄今为止构筑二维材料的最小单元是单个原子，纳米团簇作为基本单元构筑更高级的二维拓扑结构一直未能实现。由于碳碳成键的反应收率不是100%，且反应不可逆，因此采用传统化学反应制备二维团簇碳材料单晶几乎无法完成。郑健课题组利用掺杂聚合-剥离两步法，成功制备了单层二维聚合C60单晶，获得了确凿的价键结构。通过调节镁（Mg）和C60的比例，在常压条件下制得了两种紧密排列的准六方相和准四方相的Mg插层聚合物单晶，通过新的有机阳离子切片策略，使用四丁基水杨酸铵作为切割试剂，从准六方相结构中剥离得到单层C60聚合物。单晶XRD和STEM证明了C60之间通过C-C桥连单键和[2+2]环加成的四元环桥连键在平面内连接形成了一种全新的二维拓扑超结构。单层聚合C60的带隙约为1.6 eV，是典型的半导体，预示着其在光/电半导体器件中具有广阔的潜在应用。该结构具有良好的热力学稳定性，在约600 K（326.85℃）下仍旧稳定存在。由于不对称成键结构，这种新的碳材料具有显著的平面各向异性，表明该材料在非线性光学和功能化电子器件方面具有巨大应用前景。相关研究成果发表在Nature（https://www.nature.com/articles/s41586-022-04771-5）上。侯凌翔博士为论文第一作者，郑健研究员为通讯作者。 图a：准六方聚合C60的单晶结构示意图。每个C60与周围6个C60通过C-C共价键相连。 图b：单层聚合C60的STEM图片，C60笼簇在STEM图片中显示为圆环。

日前，中国阻燃学会批准在道恩工程塑料有限公司成立中国阻燃学会阻燃材料研发中心。 　　中国阻燃学会专家组认为，龙口市道恩工程塑料有限公司已有十余年阻燃材料生产历史，生产经验丰富，生产设备先进，检测仪器齐备，研发团队素质较高，具备成立中国阻燃学会阻燃材料研发中心的基本条件。 　　道恩工程塑料有限公司是国内重要的高分子复合材料生产基地之一，也是国内唯一生产高档TPV(热塑性弹性体)材料的生产基地，产品涵盖十二大系列近千种牌号。

拉曼光谱是物质的非弹性散射光谱，能够提供丰富的材料结构信息，已经成为研究材料物理性质，鉴别材料成分的基本手段，同时也是必不可少的一种有力工具。作为科研级拉曼光谱仪的使用“大户”，物理材料领域的研究一直代表着拉曼光谱应用的前沿和高端。近年来，相关的研究成绩斐然！即将召开的第四届拉曼光谱网络会议（iCRS2022 ）特别邀请了多位专家进行相关的分享，部分报告预告如下（ 点击报名 ）。吉林大学 刘冰冰教授《拉曼光谱在高压下低维碳及相关材料研究中的应用》（点击报名） 吉林大学刘冰冰教授现任吉林大学超硬材料国家重点实验室主任，长期从事高压下材料的基础研究，在高压新结构、新性质以及高压新材料研究方面取得了系列结果，在Science、PNAS、Adv Mater 等刊物上发表SCI论文400 余篇。本次会议中，刘冰冰教授将分享其课题组最新的研究成果，题目待定。北京理工大学 张韫宏教授《光镊受激拉曼研究单液滴化学反应动力学》（点击报名） 北京理工大学张韫宏教授课题组多年来一直致力于与环境问题密切相关的大气气溶胶吸湿性的研究，近十几年来在Atmospheric Chem Phys、Anal. Chem.、EST、J. Phys. Chem. A、Phys. Chem. Chem. Phys和化学通报等国内外高水平杂志上发表论文百余篇。利用光镊技术，捕获微米尺度的单液滴，与二氧化硫痕量气体发生非均相氧化反应，依据液滴的受激拉曼共振峰，精确测量反应过程中半径的增长，测量不同条件下二氧化硫生成硫酸盐的速率，确定pH、离子强度、过渡金属离子催化对反应动力学的影响。本次会议中，张韫宏教授将分享其科体恤在光镊受激拉曼研究单液滴化学反应动力学的工作进展。北京大学 童廉明副研究员《二维材料的圆偏振拉曼散射研究》（点击报名） 北京大学童廉明副研究员研究方向为二维材料的拉曼光谱学。目前共发表学术论文76篇，引用 2300 余次；发表英文论著章节 6 篇，合编书籍1部（出版中）。拉曼光谱已经被广泛应用于二维材料的结构和物性表征。通过对拉曼光谱的峰位、峰强和峰宽等的分析，可以获得关于二维材料的组成、层数、缺陷、边缘结构等信息。在拉曼光谱表征中，偏振态是一个重要的自由度，影响到拉曼散射过程中的光电/电声/电光等相互作用，从而决定了拉曼散射光的强度和偏振态。童廉明副研究员利用圆偏振拉曼散射研究了石墨烯、二硫化钼、二硫化铼等代表性的二维材料，结合对拉曼散射光偏振态的分析，区分了极性二维材料中的电声耦合类型，观察到了手性拉曼散射，发现了扭转双层石墨烯中新的声子模式，并提出了竖直石墨烯阵列取向的表征方法。本次会议中，童廉明副研究员介绍其在二维材料的圆偏振拉曼散射研究进展。四川大学 雷力研究员《金属的拉曼光谱》（点击报名） 四川大学雷力研究员主要从事高压物理学研究，利用极端条件谱学方法探索高能量密度物质（聚合氮、金属氢）的演化机制。金属有没有拉曼光谱？如果有，如何测量金属在热力学加载条件下的拉曼光谱信号？金属拉曼光谱能够反映金属的哪些物理性质？此次报告雷力研究员将给大家介绍一下其课题组在金属拉曼光谱方面的研究进展。高端的研究当然对仪器性能也会提出更高的要求，除了精彩的专家报告之外，奥地利安东帕应用工程师史芸、雷尼绍（上海）贸易有限公司应用经理王志芳、天美仪拓实验室设备（上海）有限公司市场部应用工程师李朝霞等也将在本会场分享最新的产品和技术。奥地利安东帕 应用工程师 史芸《安东帕拉曼光谱原位检测解决方案》（点击报名） 雷尼绍（上海）贸易有限公司 应用经理王志芳《雷尼绍拉曼光谱技术发展及其在锂电材料领域的应用》（点击报名） 天美仪拓实验室设备（上海）有限公司市场部应用工程师 李朝霞《爱丁堡仪器全新显微共聚焦拉曼光谱技术与应用》（点击报名）为了分享拉曼光谱技术及应用的最新进展，促进各相关单位的交流与合作，仪器信息网与上海师范大学将于2022年9月22-23日联合举办第四届拉曼光谱网络会议（iCRS2022） 。以上仅是部分报告嘉宾的分享预告，更多精彩内容请参加会议页面：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/icrs2022/

当天气变冷时，我们马上就知道多穿几层衣服会让我们更暖和。简单地说，如果你想要更多的保护，你就增加更多的厚度。同样的原理也适用于气体透过率测试。经验法则是，如果你将材料的厚度增加一倍，阻隔水平也会增加一倍，相应的透过率将减少一半。厚度对渗透率的影响有多大？很少有人去了解的是，较厚的样品渗透达到平衡所需的测试时间。典型的假设是，厚度加倍就需要测试时间加倍。这是不正确的。通常情况下，每次材料厚度增加一倍，渗透率达到平衡需要4倍的时间。下面是厚度1mil和5mil PET薄膜及其渗透率水平的比较。选择这些薄膜是因为它们在短时间内WVTR达到平衡。在此示例中，1mil PET薄膜的水蒸气透过率 (WVTR) 为10.1 g/(m2 x day）。达到该值95%所需的时间不到30分钟。5mil PET薄膜的WVTR为2.17 g/(m2 x day)，需要近450分钟才能达到最终值的95%。我们通常看到，对于厚样品特别是在测量更高阻隔材料时，最后5%~10%的渗透率平衡可能需要相对较长的时间。通过测试得出结论当测试较厚材料的阻隔时，整体渗透率会成比例下降。材料厚度增加5倍，测得的WVTR从10.1 g/(m2 x day)下降至 2.17 g/(m2 x day)。 随着材料厚度的增加，需要更多的时间（超过5倍）来测试样品以达到平衡。如图所示，渗透率水平和达到平衡的时间都受到材料厚度的影响。当您优化测试条件（例如WVTR和CO2TR的流速）和测试持续时间以确保平衡值时，需要牢记这一点。适用于薄样品的标准测试设置可能会为厚样品产生不准确或过早的结果。

食品和饮料在居民日常快消品中占据很大的份额，包装物作为食品与饮料传递的介质，对保障内容物在运输、存储、售卖和使用过程中的品质、安全、新鲜等有着重要的作用。阿美特克旗下多品牌皆可助力食品和饮料行业对包装材料的研发与测试。此次直播将涵盖食品和饮料货架期和包装阻隔性测试、包装光稳定性测试、包装力学性能测试等，助力安全、可靠的包材科研与品控。基于此背景，阿美特克集团携手旗下3大品牌——MOCON/ATLAS/LLOYD，在5月12日，为大家带来精彩的线上直播，期待您扫码报名参与!

光与物质的相互作用是探究低维量子材料微观物理机制的重要探测手段，并且其中超短、超强脉冲激光还可作为电子结构及物态的有效调控手段，实现平衡态所不具有的新物态、新效应。周树云研究组和合作者首次在半导体材料黑磷中实现了脉冲激光诱导的弗洛凯瞬时能带调控，并发现其与黑磷的赝自旋具有独特的耦合作用及光学选择定则，研究工作以“Pseudospin-selective Floquet band engineering in black phosphorus”为题，于2023年2月2日发表在Nature杂志。半导体材料弗洛凯能带调控示意图给黑磷中的电子“拍电影”低维量子材料包括碳纳米管、石墨烯、过渡金属硫族化合物等，以其新奇的物理特性和全新的器件应用而广受关注。例如，相比于石墨的三维立体结构而言，石墨烯以其单原子级厚度可以被视作“二维”这样的低维材料，其中的电子结构也会因为维度的降低而发生剧烈的变化。“我们研究的电子能带结构可以通俗地理解成这些材料的DNA，它决定了材料的各种属性，清华大学“水木学者”鲍昌华解释道，“而我们所做的就是利用飞秒激光来调控这些材料的DNA，从而获得我们想要得到的一些性质。”当前学界的研究主要聚焦在材料的平衡态特性，而对其非平衡态物理及超快动力学的研究尚处于发展阶段。周树云团队利用脉冲激光，将时间精度控制到万亿分之一秒，迈出了实现瞬时调控材料特性的坚实一步。在超快时间尺度（皮秒甚至飞秒）上实现电子结构和物理特性的测量和调控，不仅能够拓展非平衡态物理知识的前沿，还将为未来新型、高速器件的开发和应用奠定重要的科学基础。在非平衡态超快动力学和瞬时物态调控研究中，一个备受关注的重要研究方向是通过周期振荡的势场诱导量子物态的变化，进而实现对其电子结构的调控，该方案被称为弗洛凯工程(Floquet engineering)。从材料的晶格结构出发，电子受到空间中周期性变化晶格的影响，形成在动量空间具有周期性的能带结构，导致整个材料呈现出金属、绝缘体、半导体乃至超导体的多种性质的可能。与之相类比，外加的周期振荡势场将导致电子在能量空间出现能带结构的周期性复制，进而形成弗洛凯态。进一步地，通过电子与周期势场的相互作用对低维量子材料的能带结构、对称性及拓扑性质的瞬时调控，可实现平衡态所不具有的新物态，例如，将拓扑平庸的材料转变为拓扑材料，实现远离平衡态的拓扑超导态等。“目前，国际上这方面的研究还刚开始。一方面，我们希望弗洛凯能带工程可以在更加广泛的材料体系中被实现，从而为更加自由地调控材料的性质提供一种新的途径，”对于该研究领域的发展前景和可能的应用，清华大学物理系2017级博士生周绍华介绍，“另一方面则是在未来飞秒激光在材料物性调控作用上的应用，如在超快时间尺度上实现材料的非平庸拓扑、超导拓扑物态等。”弗洛凯态的概念自上个世纪初被提出后就引起了物理学家的广泛关注，并被应用于凝聚态物理、冷原子物理和光晶格等领域。近十年来，弗洛凯瞬时能带和物性调控已经发展成为国际上凝聚态物理和材料科学的一个重要科学前沿。然而，尽管理论方面涌现出丰富的预言，与之形成鲜明对比的是凝聚态体系中的实验进展非常少。很多关键的科学问题，例如，能否在常规材料（例如半导体）中实现能带结构的瞬时调控，仍然有待实验的证实。利用超快时间分辨角分辨光电子能谱在黑磷中实现弗洛凯瞬时能带调控周树云研究组多年来致力于低维量子材料的电子能谱和非平衡态超快动力学的研究，尤其是弗洛凯能带及物态调控的实验研究。这一过程并不简单，需要研发具有能够实现弗洛凯调控工程所需的极端实验条件的先进科学仪器。由于弗洛凯调控要求激发光源具有低光子能量、强峰值电场等极端实验条件，研究组针对领域难点投入了大量的精力，攻克了中红外强场脉冲激发光源以及与角分辨光电子能谱仪结合方面的困难，研制出具有前沿技术指标的超快时间分辨角分辨光电子能谱(TrARPES)系统。在材料体系方面，周树云研究组独创一格，巧妙地选取了黑磷这个具有小带隙、高迁移率的经典半导体材料。通过精细调节中红外激发光源的光子能量，研究组发现当光子能量与带隙接近共振时，黑磷的电子结构从平衡态的抛物线形状演化为在带顶打开能隙的“墨西哥帽”形状，并观察到了复制的弗洛凯边带。在研究其中的弗洛凯瞬时能带调控时，研究组使用了类似“给电子拍电影”的方法：在飞秒尺度上去记录它在光的激发下，从光到来之前、刚好到达时以及光离开以后整个动态过程中的关键时刻，从而观察它是怎样演化的。在此基础上，他们通过系统性地探究该瞬时能隙对时间、光强和电子掺杂等变量的响应等，确认了所观测到的瞬时能隙是由弗洛凯能带工程所导致。更有意思的是，研究组发现黑磷中的弗洛凯能带工程对激发光源的偏振具有强烈的选择性：只有当泵浦光偏振沿着黑磷的扶手椅型(armchair)方向时，才会出现瞬时能隙，揭示出弗洛凯能带工程调控具有特定的光学选择定则。结合理论分析，研究组指出这一奇特的偏振选择效应来源于黑磷的赝自旋自由度（黑磷元胞中含有两个子晶格，对应的两能级系统可类比自旋）。这些研究结果不仅为弗洛凯能带调控提供了重要的思路，同时，飞秒激光调控的迅速“开关”特点也为进一步探索拓扑物态、关联物态（磁性、超导等）的瞬时调控奠定了重要的基础。此外，这一独特的偏振选择效应未来也有望应用于光学偏振相关的光电器件应用中。参与项目研究的实验团队成员坚持“一步一个脚印”这个研究课题自周树云2012年入职清华大学就已列入她的研究计划，是她在清华最想解决的科学挑战之一。该实验涉及多种精密实验技术的结合，没有现成的仪器设备可以开展此类实验，也缺乏可供借鉴的研究经验，研究过程充满了挑战。课题组通过多年的技术研发和多方筹集资源，克服重重困难，不断朝着目标努力，并最终在2018年完成了仪器平台的建设，使该系统在能量分辨率、时间分辨率、中红外泵浦光源等多方面指标具有国际领先水平。最近，他们利用这一设备成功攻克了超快时间尺度下，光与半导体材料相互作用导致的弗洛凯工程这一重要科学问题。该实验所需的实验条件十分苛刻，研究成果来之不易。例如，在实现弗洛凯瞬时能带调控的过程中，需要调控两束飞秒激光在时间和空间上完全重合，才有可能观测到该效应。这就需要不仅在时间上要使它们在飞秒尺度上重合，还要使它们在空间上聚焦到空间上同一个几十微米尺度的点。此外，激光光源的能量范围以及极端峰值电场强度也给实验带来了很多技术上的挑战。最困难的是，对于这样的未知领域，什么样的实验条件有利于弗洛凯瞬时能带调控的观测，在这方面并没有可供借鉴的经验，只能是摸着石头过河，通过大量实验逐渐积攒经验。在研究过程中，研究组成员通过长年累月的坚持、严谨求实的态度最终攻克了一个又一个难关，从最初开始该实验时遭遇不断失败到观察到最终实验结果时的豁然开朗，他们用专精的实力诠释了科研的态度和决心。“清华大学为我们提供了优质的科研环境，为青年学者的成长提供了助力。”在清华园学习生活的第 11 个年头，鲍昌华一步步从清华物理学堂班学生、获得研究生特奖成长为今年的 “水木学者”，对科研有他自己深刻的体会。“我们在做科研的过程中，需要不忘初心，始终坚持一步一个脚印。只有把每一步都做到完美，厚积薄发，最后才有希望摘取到最重要的科研成果。”周绍华也有这样的深切体会：“除了优秀的学术环境和科研平台以外，清华自强不息的文化传统也使我们受益匪浅。在科研的道路上，只有坚持自强不息，不断追求卓越，才能取得科研上的重大突破。”论文通讯作者是周树云，论文共同第一作者为周绍华和鲍昌华。合作者包括清华大学物理系段文晖院士、于浦教授，北京航空航天大学汤沛哲教授，中科院物理所孟胜研究员等。该研究工作主要受到科技部国家重点研发计划、自然科学基金委国家杰出青年科学基金项目、重点项目和重大科研仪器研制项目的支持。此外，该研究工作还受到国家自然科学基金委基础科学中心项目和中国科学院项目的支持。

兰州大学物理科学与技术学院王育华教授领导的课题组日前成功研制了一种新型发光材料，只要在阳光或灯光底下照一照，该材料就可以把这些光亮储存起来，然后在比较暗的环境里自己发光。其余辉初始亮度高，余辉时间近4小时左右，发光颜色为橙黄色，可以作为黑暗环境中的警戒指示照明。

记者6月20日从云南大学材料与能源学院获悉，该学院杨鹏、万艳芬团队经过持续研发，解决了类石墨烯材料大面积均匀少层硫化铂的合成及其结构和物理性能的一系列问题，为更丰富的应用场景器件开发提供支持，同时给行将终结的摩尔定律注入新的希望，提供极具潜力的半导体材料。“微电子技术历经半个多世纪发展，给人类带来了极大的便利。作为信息产业基础的半导体材料是微电子、光电子及太阳能等工业的基石，对我国的工业、信息及国防事业发展具有重要意义。”云南大学副教授杨鹏介绍，石墨烯作为典型的二维纳米材料，具备化学、光、电、机械等一系列优良的特性而得到广泛应用，但石墨烯存在零带隙、光吸收率低等缺点，限制其更广泛地应用。与此同时，类石墨烯材料应运而生。作为类石墨烯材料的典型代表，过渡金属硫族化合物不仅具备类似石墨烯的范德华力结合的层状结构，还拥有优异的光、电、磁等性能，可更好地弥补石墨烯的缺点，大大拓宽了半导体材料的实际应用范围。基于贵金属的硫化铂作为过渡金属硫族化合物家族的重要成员，具有较宽且可调带隙、“光—物质”相互作用强和稳定性好等特点，是半导体器件的潜在候选者，给现代电子技术领域带来了新的发展机遇。然而当今二维材料共同面对的比如材料面积不大、不易转移等问题对半导体产业的发展形成了一定的影响。针对这些难题，云南大学材料与能源学院、云南省微纳材料与技术重点实验室杨鹏、万艳芬团队通过物理气相沉积和化学气相沉积相结合的方式，在合适的温度、压强等条件下，实现制备平方厘米级大面积少层、均匀的硫化铂材料，并表征了相关物理特性。这一研究成果为大面积电子器件的发展提供了新的思路与技术基础，并为未来拓展过渡金属硫族化合物的应用范围提供了重要参考。相关研究成果发表在国际著名材料学术刊物《现代材料物理学》上。

近年来，凝胶材料因其灵活可调的力学特性和丰富的功能，受到了各领域研究者的极大关注。然而，凝胶材料往往因溶剂的迁移而具有较低的稳定性，容易溶胀或干燥变形，已经成为制约凝胶材料深入应用的瓶颈难题。尽管已经开发了多种策略来提高凝胶的稳定性，然而，从热力学角度来看，如果凝胶中溶剂的含量偏离了聚合物的平衡溶胀状态，溶剂将不可避免的发生迁移。因此，若要准确控制凝胶中的溶剂含量，保持高稳定性，需要有效抑制溶剂迁移的动力学过程。基于“分子阻塞”超分子机制的有机凝胶构建思路。（论文课题组供图）机械互锁作用通过分子结构中的几何关系将不同的分子连接起来，这使得非共价连接的分子，能够保持稳定的聚集状态。西安交通大学化学学院“智能高分子”团队吴宥伸副教授和张彦峰教授，从机械互锁超分子原理中汲取灵感，提出了“分子阻塞”超分子机制，利用溶剂分子与交联网状结构之间的尺寸差异带来的阻滞，有效抑制溶剂在凝胶内的迁移。通过设计和合成分子尺寸超过1.4 nm的液态支链柠檬酸酯(branched citrate ester, BCE)，并将这种大体积分子作为溶剂与交联聚脲原位聚合，制备获得系列新型“分子阻塞”凝胶。“分子阻塞”凝胶具有与普通聚合物或弹性体相媲美的卓越稳定性，可储存10个月而无任何形貌或力学性能改变，并能耐受高温烘烤，保持质量和性能的稳定。特别是“分子阻塞”凝胶的杨氏模量能够在1.3 GPa至30 kPa的大范围内连续调控，变化幅度达到创纪录的43000倍，有效覆盖了现有交联树脂、塑料、弹性体和凝胶的范围。同时，“分子阻塞”效应作为一种非共价耗散机制，赋予了凝胶材料独特的粘弹性力学特性，使其具有高阻尼，达到和超过了商业化的聚氨酯和聚脲材料。上述研究成果，近期发表于《先进材料》，西安交通大学化学学院为第一单位，西安交通大学生命学院为合作单位。论文第一作者为化学学院吴宥伸副教授，论文通讯作者为化学学院副院长张彦峰教授。这一研究受到了国家自然科学基金和西安交通大学分析测试中心的支持。

近日，大连化物所太阳能制储氢材料与催化研究组(DNL1621组)章福祥研究员团队与日本东京工业大学Kazuhiko Maeda教授团队合作，设计合成了一种层状结构的宽光谱捕光催化新材料β-ZrNBr，其吸光带边可至530nm，表现出较优异的光催化水分解半反应制氢和放氧、光催化半反应还原CO2制甲酸等功能。宽光谱捕光催化材料的设计合成是实现太阳能高效光—化学转化的基础，其吸收带边越宽，太阳能 转化理论效率越高。 　　在前期氮氧化物设计合成基础上，本工作中，科研人员通过氮元素与卤素离子共取代氧原子策略，合成了氮卤化物(β-ZrNBr)，解决了以往单纯氮取代氧过程中，由于电荷不匹配(N3-，O2-)，导致产生不可避免缺陷态的弊端，实现了兼具宽光谱响应和低缺陷密度的新型可见光催化材料的开发。该新型宽光谱捕光催化材料为层状结构化合物，其结构单层为双面Br-离子夹棱形ZrN层板的结构，且通过插层剥离后可得到纳米片结构。此外，科研人员通过在β-ZrNBr表面分别修饰Pt、RuOx、RuRu’分子，实现了该材料光催化还原水产氢、光催化水氧化产氧、光催化还原CO2产甲酸等半反应功能，展示了较好的光化学转化应用潜力。 　　大连化物所太阳能研究部长期致力于具有较宽可见光利用的新光催化材料开发，先后设计合成了氮氧化物类(J. Mater. Chem. A，2013；J. Mater. Chem. A，2017；Chem. Commun.，2014；Angew. Chem. Int. Ed.，2015；Appl. Catal. B，2019；Adv. Mater.，2021；J. Energy Chem.，2021等)、含氧酸盐类(Adv. Energy Mater.，2018)、金属有机框架类(Adv. Mater.，2018；Sci. China Chem.，2020；J. Am. Chem. Soc.，2022)等不同类型、具有我国自主知识产权的新材料，在光催化分解水制氢方面展现了良好性能。 　　上述工作以“Layered β-ZrNBr Nitro-Halide as Multifunctional Photocatalyst for Water Splitting and CO2 Reduction”为题，于近日发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)上。该论文的第一作者是大连化物所DNL1621组毕业生鲍云锋博士和博士后杜仕文，以上工作得到了国家自然科学基金、国家科技部等项目资助。

p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family:宋体" 锂电行业近年来正在快速增长，并对多类光学、物性检测领域的仪器设备有着强烈需求。对于锂电池的电池材料来说，粒度、细度的检测是重要的相关参数，因而对激光粒度仪仪器厂商，锂电行业就此成为了他们书写市场红利新篇章的重要笔墨。 /span /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/a0946e4d-f5d6-4005-b98d-768e0013fd6b.jpg" title=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " strong span style=" font-family:宋体" 锂电池 /span /strong /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family:宋体" 粒度和粒径分布影响着锂电池材料性能的方方面面，特别是在生产流程，粒度粒径的检测有助于试验阶段的通过 /span / span style=" font-family:宋体" 失败检测、过程控制、以及每个工厂的出货控制。对锂电池，特别是聚焦舆论大量视线的锂离子电池，在原材料管控阶段，主要有三类电池材料需要进行粒度检测——正极材料、负极材料和隔膜材料，所需的粒径检测范围在 /span 10nm span style=" font-family:宋体" 到 /span 5mm span style=" font-family:宋体" 之间。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family:宋体" 以锂离子电池的正极材料为例，粒径 /span D50 span style=" font-family:宋体" 是关键性的质量控制指标之一，无论是磷酸铁锂电极还是其他主流锂合金氧化物电极都不例外。 /span D50 span style=" font-family:宋体" 是表示粒径大小的典型值，其标准定义是累计分布百分数达到 /span 50% span style=" font-family:宋体" 时对应的粒径值，又名中值粒径、中位径。电池正极对原材料的粒径要求波动范围较大，一般在 /span 1-20 span style=" font-family:宋体" μ /span m span style=" font-family:宋体" 之间。具体指标主要受到材料种类和工艺要求的双重限制。负极材料的粒径对电池的初始放电容量和首次效率等参数有重要影响，还是以锂离子电池为例，其负极石墨材料的平均粒径较为集中地分布在 /span 16-18 span style=" font-family:宋体" μ /span m span style=" font-family:宋体" 之间时，最为合适。电池隔膜，介于正负极材料之间，也是电池结构重要的组成部分，其中需要添加氧化铝等阻燃材料，这些阻燃材料的粒径需求则呈现随着隔膜层厚度不断提升，粒径不断减小的趋势，目前甚至需要达到亚微米甚至纳米级的要求。 /span /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/9c1cbb85-5a43-475e-978d-bc165aef7207.jpg" title=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " strong span style=" font-family:宋体" 锂电池结构示意图 /span /strong /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family:宋体" 电池的工艺特性、充放电容量、体积能量密度等重要参数都会受到电池材料粒度的影响， /span span style=" font-family:宋体" 而在各种粒度检测方法中，激光粒度仪因具有操作简便、可测颗粒数、等效概念明确、速度快、准确性好等优点，受到锂电市场的青睐。在激光粒度仪的各类技术指标中，“分辨能力”对于电池材料的检测有着极为重要的意义。分辨能力是指激光粒度仪对样品中不同粒径之间的区分能力。这种能力对电池材料的检测非常重要，例如，过小颗粒的石墨粉中往往具有较多的菱方结构，用参有这种石墨材料的锂电池，储锂容量就会比较小，而分辨能力高的激光粒度仪，就能较容易地检测出石墨原材料中的菱方结构。 /span /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/f3d5ee0f-102d-47ac-9a4e-773ee5e791bc.jpg" title=" 3.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " strong span style=" font-family:宋体" 激光粒度仪原理示意图 /span /strong /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-size:14px font-family:宋体" 评估激光粒度仪分辨能力的方法有很多，最常见的就是测量在已知粒径的标准样品中加入少量比例已知的大 /span span style=" font-size:14px font-family:& #39 Calibri& #39 ,& #39 sans-serif& #39 " / /span span style=" font-size:14px font-family:宋体" 小颗粒样品，看测试结果是否能满足真实的差异。目前在市场上，激光粒度仪的分辨能力往往从散射光能分布角度、信噪比光学电子设计、高精度的模数转换及反演计算水平等角度改进。而具有高品质高分辨率元器件、装配工艺及算法数控优化水平高的激光粒度仪，也越来越为锂电行业所重视。 /span /p

近日,大连化物所生物技术研究部生物分离与界面分子机制研究组（1824组）卿光焱研究员团队开发了一种超精准内毒素分离材料。该团队通过“量体裁衣”的材料设计理念,提出了一种基于噬菌体展示筛选和血液相容性肽基聚合物设计的策略,实现了在血液中对特定内毒素的原位、快速、精准清除。　　脓毒症是ICU高发病率、高死亡率、高治疗成本的危重病症,每年造成全球超1100万患者死亡。基于内毒素清除的血液净化策略,在脓毒症治疗中具有重要临床意义。然而,内毒素的结构复杂性、血液成分的复杂性以及内毒素在血液中的低丰度,导致血液中的特异性内毒素清除极具挑战。针对当前血液净化材料特异性不足所导致的内毒素清除效率低、活性药物在血液净化过程中大量流失等问题,团队创新性地提出了超精准内毒素分离材料的研发策略。在本工作中,团队以大肠杆菌内毒素为模型,通过噬菌体表面展示迭代亲和筛选和内毒素解毒活性筛选,发现了一种对靶标内毒素具有高亲和力、高特异性和高解毒活性的内毒素亲和肽(HWKAVNWLKPWT)。该多肽不仅可以实现对内毒素与其他血液成分的精确区分,而且能够实现对特定种类内毒素分子的精准识别与清除。由此设计的肽基聚合物[poly(PEGMEA-co-PEP-1)]可以将脓毒症家兔血液中的内毒素水平从2.63±0.01降低到0.78±0.05 EU/mL (清除率 70%),显著缓解内毒素引起的多器官损伤和脓毒症预后。　　该项工作为超精准内毒素分离材料的开发提供了一个通用范例,有望通过打造一个内毒素系列分子全覆盖的高选择性吸附材料库,全面提升血液净化材料对内毒素的清除选择性,实现对特定内毒素分子的精准识别与清除。此外,这种自上而下的配体筛选策略也适用于其他内源性和外源性血液毒素的特异性清除,有助于推动“个性化”精准医疗在全球重症血液净化领域的探索与应用。　　卿光焱团队致力于开发生物分离分析新材料、新方法,提出了生物分子响应型聚合物的设计思想,研制了多磷酸化肽智能富集材料（Nat. Commun. 2017）、磷酸化肽、唾液酸型糖肽同步富集材料（Anal. Chem. 2020）；提出基于动态共价化学的唾液酸糖肽富集新策略,改变了科学家对富集材料稳定性的认识（J. Am. Chem. Soc. 2020）；利用赖氨酸侧链氨基和18-冠-6间的选择性络合,高效分离甲基化肽（Anal. Chem. 2020）；展望新一代翻译后修饰富集材料的典型特征,以及智能聚合物在该领域的应用前景（Adv. Mater. 2017； TRAC Trends Anal. Chem. 2020）。　　上述工作以“Specific Clearance of Lipopolysaccharide from Blood Based on Peptide Bottlebrush Polymer for Sepsis Therapy”为题,于近日发表在《先进材料》（Advanced Materials）上。该工作的第一作者是我所1824组博士后施振强。上述工作得到国家自然科学基金、辽宁省兴辽英才计划、我所创新基金等项目的支持。

近日，中国科学院大连化学物理研究所太阳能制储氢材料与催化研究组研究员章福祥团队与日本东京工业大学Kazuhiko Maeda教授团队合作，设计合成了层状结构的宽光谱捕光催化新材料β-ZrNBr，其吸光带边可至530nm，表现出较优异的光催化水分解半反应制氢和放氧、光催化半反应还原CO2制甲酸等功能。　　宽光谱捕光催化材料的设计合成是实现太阳能高效光—化学转化的基础，其吸收带边越宽，太阳能转化理论效率越高。在前期氮氧化物设计合成基础上，本工作利用氮元素与卤素离子共取代氧原子策略，合成了氮卤化物（β-ZrNBr），解决了以往单纯氮取代氧过程中因电荷不匹配（N3-，O2-）产生不可避免缺陷态的弊端，开发了兼具宽光谱响应和低缺陷密度的新型可见光催化材料。该新型宽光谱捕光催化材料为层状结构化合物，其结构单层为双面Br-离子夹棱形ZrN层板的结构，且通过插层剥离后可得到纳米片结构。此外，科研人员通过在β-ZrNBr表面分别修饰Pt、RuOx、RuRu’分子，实现了该材料光催化还原水产氢、光催化水氧化产氧、光催化还原CO2产甲酸等半反应功能，展示了较好的光化学转化应用潜力。　　大连化物所太阳能研究部长期致力于具有较宽可见光利用的新光催化材料开发，设计合成了氮氧化物类（J. Mater. Chem. A、J. Mater. Chem. A、Chem. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、Appl. Catal. B、Adv. Mater.、J. Energy Chem.）、含氧酸盐类（Adv. Energy Mater.）、金属有机框架类（Adv. Mater.、Sci. China Chem.、J. Am. Chem. Soc.）等不同类型、且具有我国自主知识产权的新材料，在光催化分解水制氢方面展现了良好性能。　　相关研究成果以Layered β-ZrNBr Nitro-Halide as Multifunctional Photocatalyst for Water Splitting and CO2 Reduction为题，发表在《德国应用化学》上。研究工作得到国家自然科学基金、科技部等的支持。

p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 近日，中国科学技术大学化学与材料学院杜平武教授课题组，首次利用纳米管稠环封端“帽子”模板，构建出纵向切割的纳米管弯曲片段。这种通过三个弯曲型分子连接两个石墨烯单元的方法，可直接得到纳米笼状结构，为构建封端锯齿型碳纳米管提供了新思路。相关研究成果发表在最新一期《德国应用化学》上。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 无独有偶。几乎在同时，以研制出世界上第一颗原子弹而闻名于世的洛斯阿拉莫斯实验室的研究人员，使用功能化碳纳米管生产出首个能在室温下使用通信波长发射单光子的碳纳米管材料。神奇材料碳纳米管，为何如此受各国科学家追捧？ /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 空间结构像“挖空的足球” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 1985年，“足球”结构的C60一经发现即吸引了全世界的目光。将“足球”挖空，保持表面的五角和六角网格结构，再沿着一个方向扩展六角网格，并赋予平面网格以碳—碳原子和共价键，就形成了具有中空圆柱状结构的碳纳米管。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料。其主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管，层与层之间保持固定的距离，约0.34纳米，直径一般为2—20纳米。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “可以将碳纳米管联想为头发丝，而实际上它的直径只有头发丝的几万分之一，即几万根碳纳米管并排起来才与一根头发丝相当。”杜平武教授告诉科技日报记者，作为典型的一维纳米结构，单层碳原子和多层碳原子网格卷曲而成的单壁与多壁碳纳米管，直径通常为0.8—2纳米和5—20纳米，目前报道的最细碳纳米管直径可小至0.4纳米。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 杜平武告诉记者，碳纳米管可以看做是石墨烯片层卷曲而成，因此按照石墨烯片的层数可分为：单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。若依其结构特征，碳纳米管则可分为扶手椅形纳米管和锯齿形纳米管等几种类型。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 制备方法是挑战 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “通常的碳纳米管制备方法主要有电弧放电法、激光烧蚀法、化学气相沉积法、固相热解法、辉光放电法、气体燃烧法以及聚合反应合成法等。”杜平武告诉记者，电弧放电法是生产碳纳米管的主要方法。1991年日本物理学家饭岛澄男就是从电弧放电法生产的碳纤维中首次发现的碳纳米管。“这种方法比较简单，但很难得到纯度较高的碳纳米管，并且得到的往往都是多层碳纳米管，而实际研究中人们往往需要的是单层碳纳米管。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “随后科研人员又发展出了化学气相沉积法，在一定程度上克服了电弧放电法的缺陷，得到的碳纳米管纯度比较高，但管径不整齐，形状不规则。”杜平武说，后续逐步发展起来的固相热解法等，均受限于环境和条件。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “碳纳米管的制备过程与有机合成反应类似，其副反应复杂多样，很难保证同一炉碳纳米管均为扶手椅形纳米管或锯齿形纳米管。”杜平武说，在强酸、超声波作用下，碳纳米管可以先断裂为几段，再在一定纳米尺度催化剂颗粒作用下增殖延伸，而延伸后所得的碳纳米管与模板的卷曲方式相同。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “如果通过类似于DNA扩增的方式对碳纳米管进行增殖，那么只需找到少量的扶手椅形纳米管或锯齿形纳米管，便可在短时间内复制、扩增出数量几百万倍于模板数量的、同类型的碳纳米管。”杜平武说，这可能会成为制备高纯度碳纳米管的新方式。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 性能及尺寸超越硅基材料 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “碳纳米管具有完美的一维管式结构，碳原子以碳—碳共价键结合，形成自然界中最强的化学键之一，因此轴向具有很高的强度和韧性。此外六角平面蜂窝结构围成的管壁侧面没有悬挂键，所以碳纳米管具有稳定的化学特性。”杜平武说，碳纳米管优异的性能表现在电学、热学和光学等方面，具有超越传统的导电、导热特性等等。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 2013年，斯坦福大学科学家制备了由平行排列的单壁碳纳米管为主要元器件的世界上最小“计算机”。近两年，碳纳米管电子器件的性能及尺寸又一次次被突破，势在超越并最终取代目前商用的硅基器件。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 碳纳米管还可以制成透明导电的薄膜，用作触摸屏的替代材料。且原料是甲烷、乙烯、乙炔等碳氢气体，不受稀有矿产资源的限制。碳纳米管触摸屏具有柔性、抗干扰、防水、耐敲击与刮擦等特性，可以做成曲面，已在可穿戴装置、智能家具等领域得到应用。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 碳纳米管还给物理学家提供了研究毛细现象的最细毛细管，给化学家提供了进行纳米化学反应的最细试管，科学家甚至研制出能称量单个原子的“纳米秤”。“我国在碳纳米管材料的基础研究方面处于领先地位，结构均一性的控制方法和理论不断创新，控制指标也逐年刷新。”杜平武说。 /p

莫帝斯燃烧技术(中国)有限公司完成对北京理工大学阻燃测试中心的NBS烟密度箱的安装调试，该设备已移交北京理工大学阻燃测试中心使用。 　　莫帝斯燃烧技术(中国)有限公司，独立完成了NBS烟密度箱的设计及制造，该设备目前可符合ASTM E662、ISO 5659-2 以及 GB/T 8323等国内外最新标准，将对北京理工大学阻燃测试中心提供了强有力的研发工具。莫帝斯所研发的NBS烟密度箱，完全根据最新标准制造，其透光率指标可精确至0.00001%，在测试前，用户可自行校准透过率指标以及辐射通量数值，确保了测试过程中的试验数据的准确性，操作便捷，维护也非常简单，主要性能已能同国外同类产品相媲美。 用户介绍： 北京理工大学阻燃材料检测中心成立于2007年，2009年获得CNAS（中国合格评定国家认可委员会）、CMA（中国国家认证认可监督管理委员会）和DILAC（国防科技工业实验室认可委员会）的认证证书，具备了CNAS、CMA和DILAC检测资质，专门从事塑料、橡胶、纺织品及建筑材料等阻燃性能及力学性能的检测。 www.firetester.cn

美国哈佛大学和英国利兹大学的一个联合研究小组最近演示了一种新型太赫兹半导体激光器，其发射的太赫兹光波准直性能与传统太赫兹光源相比显著改善。该激光器的研发成功，为太赫兹科技的应用打开了更广阔的领域。哈佛已经为此提交了一系列专利申请。这一进展发布在8月8日的《自然材料》杂志上。 　　新型太赫兹激光器突破了传统材料的限制，研究人员刻了一组亚波长光栅，直接加倍了超材料晶面的光流量，设备以3太赫兹(百亿赫兹)的频率发射光线(波长为100微米，在可见光谱中属于远红外线)，大大降低了这些半导体激光器的散射角度，同时保持了光能的高输出功率。 　　这种超材料被直接嵌入光学设备的高吸收性砷化镓晶面上，在演示中能看到，人造光显示出深浅不同的微米光栅，各具不同的功能。浅蓝色的狭缝能将输出的激光功率加倍，导向并限定在晶体表面。 　　太赫兹射线(T—rays)能穿透纸张、衣物、塑料和其他一些材料，在探测隐匿武器和生物制剂方面非常理想，在做肿瘤成像检测时对人体无伤害和副作用，还能探测材料内部诸如断裂之类的缺陷，也可用于星际稀薄化学物质的高灵敏探测。 　　研究人员卡帕索表示，新的人造光学设备，从晶面上发出的激光器非常紧密，瞄准度非常高，高度凝聚使光能有效聚集，这是昂贵且笨重的传统透镜达不到的。 　　另一位研究人员林菲尔德说，新的太赫兹激光器还能用于海关探测非法药品，并能检验生产和存储的药物是否合格。这种超材料还能用作一种演示的工具，同时还具有一些神奇的潜在功能，如用来研发隐身斗篷、负折射和高解析图像。 　　研究的另一项重要意义就是这种超材料的光导作用。该设备产生的极强太赫兹光线，以直线光束导向激光晶面，这种超强的限定导向作用，还可应用于传感器和太赫兹光路。

美国哈佛大学和英国利兹大学的一个联合研究小组最近演示了一种新型太赫兹半导体激光器，其发射的太赫兹光波准直性能与传统太赫兹光源相比显著改善。该激光器的研发成功，为太赫兹科技的应用打开了更广阔的领域。哈佛已经为此提交了一系列专利申请。这一进展发布在8月8日的《自然材料》杂志上。 　　新型太赫兹激光器突破了传统材料的限制，研究人员刻了一组亚波长光栅，直接加倍了超材料晶面的光流量，设备以3太赫兹(百亿赫兹)的频率发射光线(波长为100微米，在可见光谱中属于远红外线)，大大降低了这些半导体激光器的散射角度，同时保持了光能的高输出功率。 　　这种超材料被直接嵌入光学设备的高吸收性砷化镓晶面上，在演示中能看到，人造光显示出深浅不同的微米光栅，各具不同的功能。浅蓝色的狭缝能将输出的激光功率加倍，导向并限定在晶体表面。 　　太赫兹射线(T—rays)能穿透纸张、衣物、塑料和其他一些材料，在探测隐匿武器和生物制剂方面非常理想，在做肿瘤成像检测时对人体无伤害和副作用，还能探测材料内部诸如断裂之类的缺陷，也可用于星际稀薄化学物质的高灵敏探测。 　　研究人员卡帕索表示，新的人造光学设备，从晶面上发出的激光器非常紧密，瞄准度非常高，高度凝聚使光能有效聚集，这是昂贵且笨重的传统透镜达不到的。 　　另一位研究人员林菲尔德说，新的太赫兹激光器还能用于海关探测非法药品，并能检验生产和存储的药物是否合格。这种超材料还能用作一种演示的工具，同时还具有一些神奇的潜在功能，如用来研发隐身斗篷、负折射和高解析图像。 　　研究的另一项重要意义就是这种超材料的光导作用。该设备产生的极强太赫兹光线，以直线光束导向激光晶面，这种超强的限定导向作用，还可应用于传感器和太赫兹光路。

在科研的路途中，固然山高水深，寒暑风雨，但只要初心如磐，奋楫笃行，终能让梦想照进现实。中国科学院半导体所研究员，博士生导师，中国科学院大学材料科学与光电技术学院量子光电子学首席教授牛智川，就是在这样的风雨兼程中，实现了半导体材料的突破。锑化物材料的突破半导体是一种材料，是现代科技不可或缺的技术。半导体技术发展一代材料体系、形成一代器件技术。本世纪初，锑化物半导体材料，即GaSb基晶格匹配异质结、量子阱、超晶格体系获得业界高度重视，其破隙型窄带隙能带构型和材料组分适于能带工程设计调控和先进的III－V族半导体工艺，为突破传统红外半导体长期瓶颈提供全新路径。近年来GaSb单晶、衬底与外延材料技术的突破，极大地促进了中波红外激光器、中长波红外探测器的技术跨越，其应用价值得到确认，2009年起西方实施锑化物半导体出口管控。“只有将科技掌握在自己的手中，才能真正的安心，放心。”近些年来，中国的科研工作者经历了太多这样的波折，所以，面对封锁，牛智川教授没有抱怨，更没有放弃，他知道，这是中国制造必然要走的一步。锑化物材料属于多元素化合物体系，相比于其他材料，锑化物量子阱超晶格等低维材料的能带结构最为复杂，器件台面、腔面表面氧化性质悬殊，实现高光电效率激光发光和探测器的能带设计优化、外延材料质量调控、器件高稳定性的工艺结构优化方法、高可靠性大功率输出热场等综合表征与优化等，都是该器件技术的核心科学难题。作为长期从事半导体低维材料物理与量子光电子器件技术研究的探索者，牛智川教授率先在我国开拓锑化物半导体外延材料与红外光电器件技术方向。他带领团队针对锑化物多元复杂材料能带设计及外延生长技术的挑战难题，聚焦中波红外量子阱激光器波长拓展效率提升、长波红外超晶格探测器暗电流抑制效率优化等关键科学问题和应用发展需求，历经20年攻关，成绩斐然。他，不仅发明GaSb基二元AlSb／AlAs／AlSb／GaSb超晶格数字合金，克服锑化物四元、五元合金组分精确控制和组分互溶，提升光学质量和发光效率；发明As／Sb、Ga／In双交叉外延技术，提升超晶格质量和载流子寿命；创新外延技术，解决应力平衡、缺陷界面调控、表面颗粒抑制难题；锑化物量子阱材料用于2－4微米中波红外激光器，激光单管／巴条／模组的室温连续功率分别达到2.6瓦／18.4瓦／172瓦的国际最高记录（超越禁运指标），超晶格材料用于中长波红外探测器，实现了单色、双色焦平面探测器，国际首次报道＞14微米甚长波焦平面成像芯片。这些成果标志着中国的单晶、衬底与外延材料及器件技术成功突破封锁，2023年7月，我国发布锑化物材料管制法规，自此，国内的锑化物半导体技术实现了跨越式的升级。乘风破浪的探索从零开始，一路披荆斩棘，屡获突破，到现在，整个锑化物半导体红外光电产业链逐渐完善和发展，牛智川教授依靠的就是开拓创新，砥砺前行。众所周知，科研是永无止境的，半导体领域的探索更是如此，InAs／GaAs量子点量子光源、InGaAsSb量子阱大功率与单模激光器的问世，就是牛智川教授持续深耕探索的见证。InAs／GaAs基量子点量子光源。面向量子光源核心器件基础研究前沿和量子信息系统重要需求，围绕半导体量子点生长密度和均匀性控制技术挑战，研究发展亚单层InAs循环、束流梯度分布外延新技术，揭示液滴法生长量子环机理，突破量子点相干发光效率、单光子发光速率和全同性瓶颈，实现三项全优性能单光子源，实现量子点单光子量子态存储（Nat. Comm.），发展量子点拓扑角态激光（Light），为构建全固态量子网络提供半导体量子光源器件解决方案。InGaAs（Sb）量子阱激光器。面向中短波红外激光重大需求，围绕量子阱应变临界束缚、拓展波长、提升功效难度难题，发明锑化物数字合金势垒结构，研制成功1.9－3.6微米高功率和单模激光器，其中2.0微米激光器的室温连续功率国际领先突破卡脖子（禁运）条例，发光效率和单模性能超越国际同行。花会沿路盛开，牛智川教授的科研之路也会如此。一个有坚定信念的探索者，总是能够从容的面对荆棘，能以智慧扛起身负的责任和使命。作为中国的半导体人，牛智川教授始终对中国的半导体充满了期待，他认为，中国的半导体处于黄金发展时期，但任何产业的发展都不会一蹴而就，半导体的探索是一场接力赛，“只要有更多的人投入到半导体领域，中国的半导体技术，才会不断突破，产业才会实现可持续发展。”他这样说，也在这样做。作为博士生导师，牛智川教授十分关注学生的成长，毕竟，知识需要传承，科技需要接力，所以，他对学生的学业和科研要求严格，同时，对于学生遇到的问题，也给予指导和引导。目前，他已培养百余位硕士博士学位高级科技人才，这些人才走向了各自的工作岗位，继续助力中国半导体事业的发展。而牛智川教授本人，则继续以国家需求为目标，通过承担国家重点任务立足锑化物半导体领域，在基础研究成果之上，联合国内产学研用各方面力量，发起成立锑化物半导体技术创新与产业发展联盟，通过联盟方式针对各方需求，为国内各装备行业及高科技企业开发多功能高性能光电芯片，推动长期受限于国外技术封锁的红外高端光电芯片的自主可控全链条技术进步，实现从部分性能的超越领跑和满足各类需求的全链条解决方案。当前，半导体技术的代际更替已经进入了微电子与光电子技术的并重发展时代，锑化物窄带隙半导体呈现出第四代半导体光电芯片技术发展的重大潜力。未来，牛智川教授将以锑化物半导体光电材料与芯片为中心，面向智能化信息技术新时代广泛需求，建设完整的技术创新与产业制造链条，并以这样的方式，提升中国半导体的整体竞争和研发能力。在这个喧嚣的时代里，牛智川教授始终踏踏实实，创新探索。不被繁华迷惑，不被名利捆绑，心里，眼里，始终是中国的半导体，或许，正是这份坚定，这份执着，让他在这个领域硕果累累。这就是牛智川，这就是中国的半导体人。个人简介牛智川，中国科学院半导体所二级研究员，博导，中国科学院大学材料科学与光电技术学院量子光电子学首席教授。入选中科院“BR计划”，“国家杰出青年科学基金”、“新世纪百千万人才工程国家级人选（首批）”、“国务院政府特殊津贴”等。先后主持了国家863计划，国家973重大科学研究计划，国家重点基础研发计划等项目，在国际顶尖学术期刊发表了400多篇论文，曾获得北京市自然科学二等奖，中国电子学会自然科学一等奖，湖北省科技进步一等奖等。近年来积极推动引领新型锑化物半导体材料与红外光电器件成果转化，推动了相关制造与装备技术进步。

安捷伦携全线光谱产品进军材料行业领域 由中国金属学会和中国分析测试协会主办，中实国金国际实验室能力验证研究有限公司承办单位的&rdquo 国际冶金及材料分析测试学术报告会暨国际检测技术及质量控制展（TQC）&rdquo 于2012年11月1～3日在北京国家会议中心隆重举行，以会展为依托的三大学术会议及高峰论坛：中国科学仪器设备与试验技术发展高峰论坛、第三届中国能力验证与标准样品论坛和国际冶金及材料分析测试学术报告会同期举行。安捷伦公司携其全线光谱产品精彩亮相此次展会,为材料行业各方面用户展示了针对高端研究、行业的复杂难点分析，为高端客户提供极致的技术与解决方案 以及针对常规检测，在提高仪器性能的同时，为客户提供更为简便、实用、可靠且降低运行成本的专业技术。 安捷伦公司作为化学应用和生命科学领域首屈一指的分析仪器供应商，无论从有机分析到无机分析，从小分子到大分子，从实验室、临床检测到现场检测，处处彰显出强大的产品、技术实力和市场适应能力。 其化学分析市场服务能源化工、食品安全、环境保护和法医毒理行业，多年来赢得行业用户的信任，取得了骄人的业绩。并购瓦里安和A2之后，安捷伦持续投入光谱市场，并拓展投资材料测试市场和移动检测市场。 随着瓦里安并购的完成，安捷伦的产品线已经扩展到色谱质谱、光谱、真空产品、核磁、X射线产品、自动化装置、样品前处理装置及消耗品，在液相、气相、质谱、光谱等产品方面均具有领先地位，为材料检测提供全面、灵活的解决方案。 (安捷伦公司展台) 安捷伦科技化学分析事业部中国区总经理许宏琪先生现场接受了媒体访问, 就公司在材料分析领域的最新技术以及安捷伦公司的售后服务特色进行了介绍 来自日本安捷伦公室ICPMS产品经理 Naoki Sugiyama 先生在会上 针对全球首款电感耦合等离子体串联质谱（ICP-MS/MS）进行了报告 更加全面的材料测试解决方案 安捷伦在仪器创新的另一重要的方向：针对常规分析的需求给用户提供简便、可靠、绿色、低成本的检测工具。自安捷伦并购瓦里安和A2后，安捷伦增加了在原子光谱方面增加了AAS、ICP-AES等产品线，协同安捷伦原有的ICP-MS，为客户提供了更全面的无机分析解决方案。2011年9月，安捷伦又新推出了微波等离子体发射光谱新产品，这一创新的原子光谱家族新成员仍然一如既往地秉承了安捷伦在常规分析领域为客户提供简便、实用、可靠且降低运行成本的创新技术的理念，创造性地推出了&ldquo 空气中运行&rdquo 的等离子体技术。该产品近期荣获2012 R&D 杂志百大科技研发奖，是全球范围内推出的技术最先进的 100 种产品之一（注："R&D 100&rdquo 奖项由美国著名科技杂志《R&D》于1963年创立，在科技界享有 &ldquo 创新奥斯卡奖&rdquo 的美誉，同时也是国际科技研发领域极为推崇的科技研发奖项，该奖项是由独立评审小组和 R&D 杂志的编辑共同甄选）。除了荣获上述重要奖项以外，MP-AES还于&ldquo 2012中国科学仪器发展年会(ACCSI 2012)&rdquo 期间为安捷伦赢得&ldquo 2011年度科学仪器优秀新产品&rdquo 奖。 该技术无需危险气体或高价气体，可在空气运行，实现无机元素的分析和监测，大大降低了使用成本和安全顾虑。4100 MP-AES 从根本上改变了科学家进行元素分析的方法，开创了一个全新的产品类别，为科研人员提供了最低维护成本的元素分析设备，同时还提高了实验室的安全性。该技术绿色、安全、低运行成本的优点，极适合于采选矿、冶金原材料中的元素检测。 除了在原子光谱领域的创新技术，安捷伦公司在分子光谱领域也推出了很多新型的便携式仪器, 如新一代手持式傅里叶变换红外光谱仪&mdash &mdash EXOSCAN，适合于生产设备及复合材料的无损检测，该产品已被波音公司列入787梦想客机维修手册的必备工具，为机身机翼的的碳纤维复合材料的热暴露程度检测提供完美解决方案。 安捷伦最新傅里叶变换红外光谱仪Cary 630 荣获2012国际工业设计IBO金奖，小巧轻便，尺寸16 x 31 x 13 cm(WxDxH)，重量只有3.8Kg，操作简单方便，使得实验室应用和现场分析都适用；丰富的附件选择可以应用于广泛的测量范围；专利的液体分析技术，根本上解决了传统液体池不易清洗和ATR分析灵敏度低的问题。 在元素检测中为客户的高端应用提供极致的解决方案 在元素检测中，对于某些高端研究与行业的特殊难点问题，由于目前单四极杆ICP-MS质谱技术仍然存在局限性，无法彻底解决难题，其中主要集中在复杂基质中的易受基体各种不同元素干扰的痕量或超痕量元素分析。所以需要ICP-MS技术不断的创新发展以满足高难度应用的需求。安捷伦于2012年1月刚刚发布的新型8800 ICP-MS/MS 系统，为全球首款电感耦合等离子体串联质谱（ICP-MS/MS），亦称三重串联四极杆电感耦合等离子体质谱仪(ICP-QQQ)。8800ICP-MS/MS专为解决高端应用与复杂难点问题量身定做，为客户的高端应用提供极致的解决方案，这是安捷伦在仪器创新的一个重要方向。其性能优于单四极杆 ICP-MS，进行 MS/MS 运行时在反应模式下具有可控且持续的干扰消除能力。ICP-MS/MS 还能满足高端应用需求，具有单四极杆仪器所没有的灵活分析能力。8800-MS/MS 极适合于众多复杂样品基质中的超痕量元素的准确分析。金属材料基质复杂，同一样品中通常多种主、微量元素同时共存，同时对其中的许多痕量杂质元素限量极严。由于基质中的多种共存元素对各痕量元素的干扰以及对检出限的要求，此前业界不得不采用化学方法进行基质分离后再用ICP-MS并结合其它检测手段进行各种痕量元素的测定，而目前新型的ICP-MS/MS则有效解决了上述问题，使得复杂基质的超痕量分析简便、准备与可靠。 关于安捷伦科技 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）是全球领先的测量公司，同时也是化学分析、生命科学、电子和通信领域的技术领导者。公司的 18,700 名员工为 100 多个国家的客户提供服务。在 2011 财政年度，安捷伦的业务净收入为 66 亿美元。要了解安捷伦科技的信息，请访问：www.agilent.com.cn。

光电探测器的原理是由辐射引起被照射材料电导率发生改变。光电探测器的工作原理是基于光电效应，热探测器基于材料吸收了光辐射能量后温度升高，从而改变了它的电学性能，它区别于光子探测器的最大特点是对光辐射的波长无选择性。 　　为了提高传输效率并且无畸变地变换光电信号，光电探测器不仅要和被测信号、光学系统相匹配，而且要和后续的电子线路在特性和工作参数上相匹配，使每个相互连接的器件都处于最佳的工作状态。 　　具有宽带探测能力的光电探测器在我们日常生活的许多领域中发挥着重要作用，并已广泛应用于成像、光纤通信、夜视等领域。迄今为止，基于传统材料的光电探测器如：GaN 、Si 和 InGaAs占据着从紫外到近红外区域的光电探测器市场。 　　然而，相关材料复杂的生长过程和高昂的制造成本阻碍了这些探测器的进一步发展。为了应对这些挑战，人们一直在努力开发具有可调带隙、强光-物质相互作用且易于集成的二维材料光电探测器。 　　如今，许多二维材料如石墨烯、黑磷和碲等已经表现出优异的宽带光探测能力。尽管如此，目前基于二维材料的高性能宽带光电探测器数量仍然有限，特别是许多基于二维材料的光电探测器虽然表现出较高的光响应度和探测率，但响应速度较慢，这可能归因于其较长的载流子寿命，这种较低的响应速度限制了二维光电探测器的实际应用。 　　最近，石墨烯、黑磷和部分过渡金属二硫属化物(TMDs)范德华异质结器件已经展现出二维材料在高速宽带光电探测领域的潜力。然而，石墨烯是一种零带隙材料，黑磷在环境条件下并不稳定，TMDs异质结的制造工艺相对复杂，这些问题同样限制了这些材料在光电探测领域的应用。 　　鉴于此，中科院合肥研究院固体所纳米材料与器件技术研究部李广海研究员课题组李亮研究员与香港理工大学应用物理系严锋教授合作，开发了一种基于层状三元碲化物InSiTe3的光电探测器，合成出高质量的InSiTe3晶体，并通过拉曼光谱分析了其拉曼振动模式。InSiTe3的间接带隙可以从1.30 eV(单层)调节到0.78 eV(体块)。 　　此外，基于InSiTe3的光电探测器表现出从紫外到近红外光通信区域(365-1310 nm)的超快光响应(545-576 ns)，最高探测率达到7.59×109 Jones。这些出色的性能价值凸显了基于层状InSiTe3的光电探测器在高速宽带光电探测中的潜力。 　　论文第一作者为纳米材料与器件技术研究部博士生陈家旺。该工作得到了国家自然科学基金、安徽省领军人才团队项目、安徽省自然科学基金、安徽省先进激光技术实验室开放基金和香港理工大学基金的支持。

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近日 ，扬州大学环境学科与工程学院朱兴旺团队在光催化治理水体污染方面取得重要进展，团队成功研制一款能够实现全光谱响应的氮碳基光催化剂，实现水体污染治理全程零碳净化，与传统催化剂相比，整体效率提升13.6倍，并已实现产业级制备条件。基于材料制备的光催化网，在工程应用中，使河水污染物在10天内减少80%，且持续效果长达一年。基于氮碳材料的晶面结构催化量子效率提升270倍。（课题组供图）目前，这一研究成果发表在《材料》期刊上，并已申请两项发明专利。在全国率先实现氮碳基光催化材料的工业应用。随着城市化进程加快，生活污水排放严重污染了城市水体，各种有机污染物的大量使用导致水体环境污染加剧，城市水网黑臭现象屡见不鲜，不仅严重影响城市环境和生态，还对生命健康造成巨大危害。传统的水处理方法如截污纳管和内源治理的防范需要铺设大量管道，并将河水截留，把河底淤泥挖出来运走，工程量浩大，地方政府财政压力大。近年来，以催化材料为基础的水处理方法成为黑臭水体处理的热点，但目前的催化材料总体催化效率慢，催化材料寿命短，需要外加能量和持续投入。为此，朱兴旺科研团队长期致力于开发一种无需外加能量、成本低、持久性强、效果好的光催化材料。经过长达5年的持续科研攻关，团队成功研发并优化了一种全光谱响应的氮碳材料，该材料具有光生电子-空穴寿命长、化学稳定性高、光吸收范围宽、光吸收能力强等特点。此外，经过持续改进，材料已实现了产业化制备。在近期开展的工程实验中，团队利用新型材料制备的光催化网在静态河水中成功恢复了河道生态系统，10天内让河水污染物减少80%，有效恢复了其自净能力。相比于其他水体净化材料，处理效率大幅度提升，从常规的30天缩减到10天以下。另外在河道治理中，在每公里的河道，只需要铺设宽度3m的光催化处理网，即可在10天内使河水的化学含氧量达到国家地表水I类标准。“最近一年的研究表明，该材料在1年内光催化网能持续发挥水体净化作用，分解有毒有机物、提高溶解氧、激活生态，净化效率在1年后仍有70%。”团队科研人员刘清介绍说，该光催化网目前主要适用于景观河道水和工业废水中的化学含氧量去除，也为治理城市污染河道，治理湖泊等大型水体，净化水质，恢复水体自净能力提供了方向，改善水体生态系统。

北京卓立汉光仪器有限公司（以下简称卓立汉光）于8月24日-25日在南京举办第四届“逐梦光电”国产光电分析仪器研制与应用研讨会。来自南京工业大学的王琳教授在会议期间接受卓立汉光《视点前沿》栏目的采访，奇思妙想探索二维光电材料制备与应用王琳教授课题组研究方向是二维光电材料与器件，主要分为三个子方向，即材料、物理、信息。*一个材料方向是关于二维光电材料本身的设计和制备，主要面向有化学材料背景的同学们，同学们可以根据自己的奇思妙想，利用一些比较新奇的制备方法去制备具有优异光物理特性和光电器件性能的材料，这些材料主要是以二维钙钛矿为代表的二维卤化物。第二个是物理方向，需要通过二维卤化物或者二维半导体与其他材料通过范德华异质结进行组装，从而研究由界面、电荷或能量传递引起的发光物理上的特性。这个方向适合具有良好物理知识背景的同学去从事。第三个是信息方向，当课题组制备出性能优异的光电材料并深入了解了其光物理特性之后，需要针对光电器件的应用去开发原型器件，包括存储器、晶体管和光电探测器等。目前王琳老师课题组的学生及老师一共有40余人。二维材料与后摩尔时代（Post-Moore Era）英特尔创始戈登摩尔在60多年前提出摩尔定律，描述电子器件在近几十年来的发展趋势。指的是每18-24个月，电子器件的集成密度会翻倍。随着器件的特征尺寸逐渐逼近了材料和器件的物理极限，大家发现这个摩尔定律失效了，由于后摩尔时代就出现了。王琳老师介绍道：“后摩尔时代有两条常规的发展路径。一是 “More Moore”(延续摩尔)，更多的是采用更加激进的方法将器件的特征尺寸更加微缩化，使得集成密度提升到更高水平，主要是从尺寸集成角度来讲，希望材料能有底层的创新。第二是超越摩尔，也就是“More than Moore”。更多的是强调单一的器件功能的丰富化，比如把传感、存储、计算等功能集成在一个单一器件，使得器件功能更加丰富，从而提升集成的密度。这样单位面积上的器件的数量和功能得到很大提升，满足大家对集成器件更高的要求。搭建在显微镜上的圆偏振发光（CPL）王琳老师近年部分研究聚焦在低维材料的圆偏振发光中。课题组近期《NANO LETTERS》上发表了一篇文章（Stimulating and Manipulating Robust Circularly Polarized Photoluminescence in Achiral Hybrid Perovskites），文章通过二维的范德华力把二维非手性钙钛矿和二维手性钙钛矿连接起来，制备得到的材料在室温下的CPL强度有了数量级的提升。王琳老师分享了课题组在圆偏振显微镜的搭建的经验：“圆偏振发光显微系统的搭建需要用到四分之一玻片，我们可以在谱仪的激发或者发射端通过四分之一玻片的加入实现CPL特性的测量。CPL特性有三种测量方法：激发侧起偏、发射侧检偏和二者的结合。CPL也是表征二维材料如二硫化钼、二硒化钼等材料的一种重要方法。CPL*大应用方向是自旋光电子器件，我们以前主要考虑电荷传输及电荷量，但是经研究发现自旋作为载流子另外一个维度的调控，可以进一步丰富器件的功能，出现很多新奇的特性，而圆偏振光在这个方面是很好的表征手段。”与卓立汉光一起成长的科研历程作为卓立汉光的老朋友，王琳老师提到，她们课题组的发展和卓立汉光是密不可分的。她回忆道：“我在2017年认识了卓立汉光的董磊副总经理，当时我们有一个很好的想法，那就是能不能去集成适合研究二维材料微纳光电系统的全国产化设备，包括荧光、拉曼、光吸收、微纳LED测量，包括低温和磁场环境等。我当年刚回国，怀揣对祖国的热情，对国产仪器也有别样的情怀。董总问我，你敢不敢做*一个吃螃蟹的人，我当时也没有什么犹豫，就和董总达成了这样的协议。”通过六年的发展，王琳老师说，她觉得当初的选择是对的。她在当初选择了国产品牌并与它一起成长，虽然并不是每一台国产仪器都是完美的，但是她也见证国产仪器从不完美或是比较稚嫩的状态走向一个逐渐完美强大的发展过程。“这个过程和我自身的科研经历相似，我也是从一个懵懵懂懂的科研工作者，慢慢看清楚自己想做什么。有些虽然没有做到，但是已经确定了一个非常坚定的目标，我也非常感谢和卓立汉光一起成长的过程。‘’结束语在采访中，王琳老师深入浅出为我们科普了后摩尔时代，也让我们看到了二维光电材料与器件的发展潜力。*后当王琳老师娓娓道来她与卓立汉光一起成长的故事的时候，我们也十分感动并非常荣幸能够参与到这个与科研工作者一起成长的历程中。非常感谢王琳老师对卓立汉光的信任，也希望能与王老师一起见证二维光电器件在后摩尔时代中的巨大魅力。王琳教授简介王琳，南京工业大学教授、博士生导师、国家海外高层次青年人才引进计划入选者。长期从事低维异质集成材料与器件的研究工作。目前已发表学术论文90余篇，以（共同）通讯作者身份在Nat. Mater.、Nat. Commun.、Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nano Lett.、ACS Nano、Light Sci. Appl.、Nano Today等发表论文40余篇。曾荣获国际健康、科学与工程组织*佳研究员奖、国际先进材料学会奖章、欧洲材料学会青年科学家奖、江苏特聘教授、江苏省“六大人才高峰”高层次人才A类等荣誉。当选国际先进材料协会会员、欧洲先进材料大会科学顾问委员、柔性电子材料与器件工信部重点实验室学术委员会委员、InfoMat、中国激光杂志社、Frontier of Physics青年编委等。

近期，智能所刘锦淮课题组杨良保研究员等人将上转换发光材料引入表面增强拉曼光谱(SERS)研究中，实现了长波长、低能量激光下高灵敏的SERS检测，对SERS技术应用于实际检测具有十分重要的意义。相关成果已发表在英国皇家化学会《材料化学A》和《分析家》杂志上(J. Mater. Chem. A, 2015, DOI: 10.1039/C5TA03143E, Analyst, 2015, DOI: 10.1039/C5AN00441A)。　　近年来，SERS技术由于可以进行无损、高灵敏的指纹识别检测而一直备受关注，已经广泛应用各大基础研究领域。但如何发展一种SERS基底使其更好的应用于实际检测和监测研究仍然是一个很大的挑战。　　针对以上问题，刘洪林博士等研究人员通过简单的方法合成了上转换材料与贵金属的复合材料NaYF4:Yb,Er@Ag和NaYF4:Yb,Er@SiO2@Ag。利用上转换材料NaYF4:Yb,Er将近红外光转换为常用的可见光，实现了近红外激光下超灵敏的SERS检测和表面等离子体催化反应，并通过一系列的对比实验阐明了近红外激光下复合SERS基底高灵敏检测的机理。研究人员通过改变上转换材料的发光中心制得了另一种复合SERS基底(NaYF4:Yb,Tm@TiO2@Ag)，成功实现了二氧化钛在非紫外光下的光催化降解行为。同时利用SERS技术监测不同波长单色激光下各光催化剂的光降解反应过程，为NaYF4:Yb,Tm@TiO2@Ag在非紫外光下光催化降解反应提供了直接证据，也为SERS应用提供了新的方向。　　该研究工作得到了国家重大科学仪器设备开发专项任务、国家重大科学研究计划纳米专项和国家自然科学基金等项目的支持。　　文章链接： 　　1.http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/an/c5an00441a　　2. http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/ta/c5ta03143e 上转换材料中能量转移以及由表面等离子体共振引起的电磁场增强示意图