材料研究量子

我现在急需有关量子信息和量子纠缠方面的材料,请各位帮忙推荐一下

当前关于TEM研究量子点的国际经典前沿材料！[em48] [em32] [img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=14288]最新经典[/url]

[b]职位名称：[/b]西安交通大学自旋电子材料与量子器件研究中心招聘2测试工作人员[b]职位描述/要求：[/b]自旋电子材料与量子器件研究中心根据现有工作进展以及开展重大项目研究的迫切需要，现计划招高频电磁测试工作人员、飞秒光学测试工作人员各1名，通过西安交通大学科技与教育发展研究院（以下简称“科教院”）聘用。招聘岗位职责及任职要求如下：一、高频电磁测试岗（1名）岗位职责：（1）参与高频电学信号测试和射频测试系统的搭建及实验研究；（2）负责高频测试系统的维护和实验操作；（3）负责高性能示波器、矢量网络分析仪和任意波形发生器等日常电磁测试设备的维护及操作；（4）负责相关技术资料整理及设备日常维护。任职要求：（1）具有电信或电子等相关专业背景，具有操作和维护任波形发生器、示波器或者矢量网络分析仪等高频电磁测试系统经验者优先考虑；（2）热爱祖国，热爱教育事业，思想素质高、政治觉悟强，遵纪守法，有良好的职业道德、敬业精神和团结协作精神；（3）应聘者须具有全日制高校硕士及以上学历学位；（4）满足岗位所需的专业知识、能力和技术要求，身心健康；（5）年龄一般不超过30周岁，有一年以上工作经验。二、飞秒光学测试岗（1名）岗位职责：（1）负责先进电子材料、二维材料光学测试所需的光路设计与搭建；（2）参与超快动力学、近场光学的实验研究；（3）负责超净室的维护及实验操作；（4）负责相关技术资料整理、光学器件采购及设备日常维护。任职要求：（1）热爱祖国，热爱教育事业，思想素质高、政治觉悟强，遵纪守法，有良好的职业道德、敬业精神和团结协作精神；（2）应聘者须具有全日制高校硕士及以上学历学位；（3）满足岗位所需的专业知识、能力和技术要求，身心健康；（4）年龄一般不超过30周岁，有一年以上工作经验。[b]公司介绍：[/b] 仪器信息网仪器直聘栏目针对高校科研院所的免费职位发布平台，汇集了全国数十所高校科研院所的招聘信息。发布信息请联系010-51654077...[url=https://www.instrument.com.cn/job/user/job/position/59863]查看全部[/url]

[size=4][font=黑体]简介：量子调控研究是国家中长期科技发展战略规划的重要内容。近日，中科院物理所纳米物理与器件实验室高鸿钧研究组与谢心澄研究员及英国利物浦大学Werner A. Hofer教授合作在单分子自旋态的量子调控研究中取得新进展[/font][/size]量子调控研究是国家中长期科技发展战略规划的重要内容。近日，中科院物理所纳米物理与器件实验室高鸿钧研究组与谢心澄研究员及英国利物浦大学Werner A. Hofer教授合作在单分子自旋态的量子调控研究中取得新进展。他们发现在酞菁铁分子Kondo效应中由于分子中心铁原子在金属表面的吸附位置不同对Kondo效应产生很大影响。相关研究结果发表在9月7日出版的《物理评论快报》(Phys. Rev. Lett. 99, 106402 (2007))上。这是首次报道吸附位置对单分子Kondo效应的调控作用，为单分子自旋态的量子调控及其在量子信息中应用研究提供了新思路。 Kondo效应是指磁性杂质中的局域自旋与自由电子强关联相互作用所引起的一系列低温反常现象。近年来，扫描隧道显微镜技术的迅速发展使人们能够精确地测量单个磁性原子或分子在金属表面上的Kondo效应，而在原子尺度上探索影响Kondo效应的因素是实现单分子自旋态量子调控的关键。 物理所高鸿钧研究组利用低温扫描隧道显微镜及扫描隧道谱，在对吸附在金表面的磁性分子酞菁铁的测量中，发现了Kondo温度高于室温的Kondo效应，并发现分子中心铁原子在金表面的吸附位置对Kondo效应影响很大。他们发现酞菁铁分子在金表面存在两种吸附取向，虽然在分子中心测量的扫描隧道谱显示两种分子取向都存在Kondo效应，但是彼此却存在很大差别。这种差别主要表现在两个方面：根据Fano理论拟合的Kondo温度，以及扫描隧道谱在费米面附近的线型。第一性原理计算及实验测量表明，两种取向的分子的中心铁原子吸附在金表面的不同位置：第一种分子取向，铁原子吸附在金表面两金原子之间的桥位置；第二种分子取向，铁原子吸附在金表面金原子的正上方。他们的理论分析表明，分子中心铁原子在金表面的吸附位置不仅影响到局域自旋与自由电子耦合相互作用的强弱，而且还会影响扫描隧道谱测量中隧穿电子的通道。 近年来，高鸿钧领导的研究组对纳米功能结构材料的调控生长、机制与物性等进行了系列研究(如：Phys. Rev. Lett. 97, 246101 (2006)；97, 156105 (2006)；96, 226101 (2006)；96, 156102 (2006)；Adv. Func. Mater. 17, 770 (2007))。根据该工作观察到的吸附位置对单分子Kondo效应，他们提出了调控单分子自旋量子态的可能途径：1)通过基底上不同位置或不同基底的物理化学性质(如：Phys. Rev. Lett. 97, 156105 (2006))；2)通过调节纳米分子体系中非功能性侧链(如：Phys. Rev. Lett. 96, 226101 (2006))。这对量子调控和量子信息研究具有重要意义。 以上工作得到了国家自然科学基金委、国家科技部和中国科学院的资助。

大家知道目前有哪些老师在做量子点的研究么？？

一、纳米材料研究的现状　　自70年代纳米颗粒材料问世以来，80年代中期在实验室合成了纳米块体材料，至今已有20多年的历史，但真正成为材料科学和凝聚态物理研究的前沿热点是在80年代中期以后。从研究的内涵和特点大致可划分为三个阶段。第一阶段（1990年以前）主要是在实验室探索用各种手段制备各种材料的纳米颗粒粉体，合成块体（包括薄膜），研究评估表征的方法，探索纳米材料不同于常规材料的特殊性能。对纳米颗粒和纳米块体材料结构的研究在80年代末期一度形成热潮。研究的对象一般局限在单一材料和单相材料，国际上通常把这类纳米材料称纳米晶或纳米相材料。第二阶段（1994年前）人们关注的热点是如何利用纳米材料已挖掘出来的奇特物理、化学和力学性能，设计纳米复合材料，通常采用纳米微粒与纳米微粒复合，纳米微粒与常规块体复合及发展复合材料的合成及物性的探索一度成为纳米材料研究的主导方向。第三阶段（从1994年到现在）纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构的材料体系越来越受到人们的关注，正在成为纳米材料研究的新的热点。国际上，把这类材料称为纳米组装材料体系或者称为纳米尺度的图案材料。它的基本内涵是以纳米颗粒以及它们组成的纳米丝和管为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系，基保包括纳米阵列体系、介孔组装体系、薄膜嵌镶体系。纳米颗粒、丝、管可以是有序或无序地排列。如果说第一阶段和第二阶段的研究在某种程度上带有一定的随机性，那么这一阶段研究的特点更强调人们的意愿设计、组装、创造新的体系，更有目的地使该体系具有人们所希望的特性。著名诺贝尔奖金获得者，美国物理学家费曼曾预言“如果有一天人们能按照自己的意愿排列原子和分子…，那将创造什么样的奇迹”。就像目前用STM操纵原子一样，人工地把纳米微粒整齐排列就是实现费曼预言，创造新奇迹的起点。美国加利福尼亚大学洛伦兹伯克力国家实验室的科学家在《自然》杂志上发表论文，指出纳米尺度的图案材料是现代材料化学和物理学的重要前沿课题。可见，纳米结构的组装体系很可能成为纳米材料研究的前沿主导方向。　　二、纳米材料研究的特点　　1、纳米材料研究的内涵不断扩大第一阶段主要集中在纳米颗粒（纳米晶、纳米相、纳米非晶等）以及由它们组成的薄膜与块体，到第三阶段纳米材料研究对象又涉及到纳米丝、纳米管、微孔和介孔材料（包括凝胶和气凝胶），例如气凝胶孔隙率高于90％，孔径大小为纳米级，这就导致孔隙间的材料实际上是纳米尺度的微粒或丝，这种纳米结构为嵌镶、组装纳米微粒提供一个三维空间。纳米管的出现，丰富了纳米材料研究的内涵，为合成组装纳米材料提供了新的机遇。　　2．纳米材料的概念不断拓宽1994年以前，纳米结构材料仅仅包括纳米微粒及其形成的纳米块体、纳米薄膜，现在纳米结构的材料的含意还包括纳米组装体系，该体系除了包含纳米微粒实体的组元，还包括支撑它们的具有纳米尺度的空间的基体，因此，纳米结构材料内涵变得丰富多彩。 　　3．纳米材料的应用成为人们关注的热点 经过第一阶段和第二阶段研究，人们已经发现纳米材料所具备的不同于常规材料的新特性，对传统工业和常规产品会产生重要的影响。日本、美国和西欧都相继把实验室的成果转化为规模生产，据不完全统计，国际上已有20多个纳米材料公司经营粉体生产线，其中陶瓷纳米粉体对常规陶瓷和高技术陶瓷的改性、纳米功能涂层的制备技术和涂层工艺、纳米添加功能油漆涂料的研究、纳米添加塑料改性以及纳米材料在环保、能源、医药等领域的应用，磨料、釉料以及纸张和纤维填料的纳米化研究也相继展开。纳米材料及其相关的产品从1994年开始已陆续进入市场，所创造的经济效益以20％速度增长。　　三、纳米材料的发展趋势　　1．加强控制工程的研究　　在纳米材料制备科学和技术研究方面一个重要的趋势是加强控制工程的研究，这包括颗粒尺寸、形状、表面、微结构的控制。由于纳米颗粒的小尺寸效应、表面效应和量子尺寸效应都同时在起作用，它们对材料某一种性能的贡献大小、强弱往往很难区分，是有利的作用，还是不利的作用更难以判断，这不但给某一现象的解释带来困难，同时也给设计新型纳米结构带来很大的困难。如何控制这些效应对纳米材料性能的影响，如何控制一种效应的影响而引出另一种效应的影响，这都是控制工程研究亟待解决的问题。国际上近一两年来，纳米材料控制工程的研究主要有以下几个方面：一是纳米颗粒的表面改性，通过纳米微粒的表面做异性物质和表面的修饰可以改变表面带电状态、表面结构和粗糙度；二是通过纳米微粒在多孔基体中的分布状态（连续分布还是孤立分布）来控制量子尺寸效应和渗流效应；三是通过设计纳米丝、管等的阵列体系（包括有序阵列和无序阵列）来获得所需要的特性。 　　2．近年来引人注目的几具新动向 　　（1）纳米组装体系蓝绿光的研究出现新的苗头。日本Nippon 钢铁公司闪电化学阳极腐蚀方法获得6H多孔碳化硅，发现了蓝绿光发光强度比6H碳化硅晶体高100倍：多孔硅在制备过程中经紫外辐照或氧化也发蓝绿光；含有Dy和Al的SiO2气凝胶在390nm波长光激发下发射极强的蓝绿光，比多孔Si的最强红光还高出1倍多，250nm波长光激发出极强的蓝光。　　（2）巨电导的发现。美国霍普金斯大学的科学家在SiO2一Au的颗粒膜上观察到极强的高电导现象，当金颗粒的体积百分比达到某临界值时，电导增加了14个数量级；纳米氧化镁铟薄膜经氢离子注入后，电导增加8个数量级；　　（3）颗粒膜巨磁电阻尚有潜力。1992年，纳米颗粒膜巨磁电阻发现以来，一直引起人们的关注，美国布朗大学的科学家最近在4K的温度下,几个特斯拉的磁场，R/R上升到50％，目前这一领域研究追求的目标是提高工作温度，降低磁场。如果在室温和零点几特斯拉磁场下，颗粒膜巨磁阻能达到10％，那么就将接近适用的使用目标。目前国际上科学家们正在这一领域努力。　　（4）纳米组装体系设计和制造有新进展。美国加利福尼亚大学化学工程系成功地把纳米AU 颗粒组装到DM的分子上形成纳米晶分子组装体系；美国利用自组装技术将几百支单壁纳米碳管组成晶体索"Ropes"，这种索具有金属特性，室温下电阻率小于10－4W／cm；将纳米三碘化铅组装到尼龙（nylon－11）上，在X射线照射下具有强的光电导性能，利用这种性能为发展数字射线照相奠定了基础。

[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=50580]清华知名材料化学家吴国是教授量子化学分析讲义[/url]

科技日报 2012年06月09日 星期六 本报华盛顿6月7日电 （记者毛黎）全球著名的人造钻石超材料生产商六元素公司（Element Six）7日表示，美国哈佛大学和加州工学院以及德国马普光量子研究所合作，利用该公司获得的单晶体人造钻石，创下了室温量子比特存储时间超过1秒钟的新纪录。这是人类首次实现用一种材料在常温下将量子比特存储如此长时间。 研究人员认为，人造钻石系统的多能性、稳定性和潜在的延展性有望让其在量子信息科学和量子传感器领域开拓新的应用。六元素公司位于英国阿斯科特的人造钻石研发小组用化学气相沉积技术开发出新的人造钻石生长工艺。公司创新主任斯蒂芬·库伊表示，人造钻石科学领域发展迅速，新钻石合成工艺能将杂质控制在兆分之几，这是真正的纳米工程化学气相沉积钻石合成技术。 参与合作的哈佛大学物理学教授海尔·鲁金表示，六元素公司独特的人造钻石材料是研究获得进展的核心，常温下单个量子比特存储时间超过1秒是一项十分令人兴奋的成果，它是初始化、存储、控制和测量4项需求的结合。新发现有望帮助人们开发新的量子通信和技术，在近期则有助于研发新的量子传感器。 量子信息处理涉及操纵人造钻石中单个原子尺寸的杂质和探讨单个电子自旋量子特性，新的研究成果代表着量子信息处理的最新发展。在量子力学中，电子量子自旋（量子比特）可以同时是0和1，此特性提供了量子计算的框架，同时也提出了更直接的应用，如新的磁传感技术。 总编辑圈点 谁会对1秒钟锱铢必究呢？但从量子的标准来看，这算是很长一段时间了。在量子计算的构建过程中，长期以来人们都只能局限在数公里的范围内利用量子点传输量子信息，而如果一种材料能做到捕捉、较长时间的稳定存储住继而转发信息，也就意味着扩大了量子网产生作用的区域。更何况，很多物质的量子态都要求接近绝对零度，能在室温下操作量子比特，尤显珍贵。

一般做分子印迹荧光量子点材料（MIP-QDs）的时候，用什么溶剂做荧光测试啊？做测试的时候，是将MIP-QDs分散到溶剂中么？

日前，由中国计量科学研究院承担的“可编程约瑟夫森量子电压基准研究”课题顺利通过项目验收。该项目课题建立了基于可编程约瑟夫森结阵的量子电压基准装置，实现了直流1伏电压的测量不确定度1.9×10-9、交流幅值1伏电压（60Hz）的测量不确定度3.1×10-6，技术指标达到国际先进水平。　　据悉，该项目课题是国家“十一五”科技支撑计划重点项目“以量子物理为基础的现代计量基准研究”项目中的一项。“以量子物理为基础的现代计量基准研究”项目是为应对国际单位制重大变革而设立的国家“十一五”科技支撑计划重点项目，项目分9个课题执行，内容分别涵盖了普朗克常数、精细结构常数等4项基本物理常数的精密测量及量子质量基准、量子电压基准等9套量子基准的研究。“可编程约瑟夫森量子电压基准研究”是该项目中第一个申请验收的课题。9 H# H! ?- U F　　项目课题组经过3年多的研究，自主研发了低损耗微波传输系统、低热电势精密自动开关和高速结阵激励系统，大大减少了系统的噪声，建立了基于可编程约瑟夫森结阵的量子电压基准装置，使我国的量子计量基准研究又往前迈进了重要的一步。$ ^; o" b4 [; N) X$ K　　据该课题负责人、中国计量科学研究院电学与量子研究所研究员高原介绍，在国际计量单位改用自然常数重新定义的改制进程中，电压基准研究的不确定度水平与7个国际单位制基本量中的两个基本量密切相关。一个是电流的单位“安培”，另一个是质量的自然基准“千克”，课题工作的成功将对这两个基本单位的重新定义发挥重要作用。 　高原介绍，其中，电流的单位“安培”是国际单位制7个基本量中惟一的与电磁量有关的基本单位，国际上常用的复现电流单位的方法是根据电学中的欧姆定律，即用电压和电阻两个电学量导出电流。因此在实际量值传递中，电压和电阻起到了电学基本量的作用，用于保存和复现电流量值。

我国科学家首次发现“量子反常霍尔效应”这一科研成果离诺贝尔物理奖有多近2013年04月11日 来源： 中国科技网 作者： 林莉君 李大庆 http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130410/051365597244421_change_wtt3427_b.jpg量子反常霍尔效应的示意图，拓扑非平庸的能带结构产生具有手征性的边缘态，从而导致量子反常霍尔效应 http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130410/051365597244437_change_wtt3428_b.jpg理论计算得到的磁性拓扑绝缘体多层膜的能带结构和相应的霍尔电导 “这个研究成果是从中国实验室里，第一次发表出来了诺贝尔物理奖级别的论文，这不仅是清华大学、中科院的喜事，也是整个国家发展中喜事。”4月10日，诺贝尔物理奖得主、清华大学高等研究院名誉院长杨振宁教授高度评价了我国科学家的重大发现——量子反常霍尔效应。 由清华大学薛其坤院士领衔、清华大学物理系和中科院物理研究所组成的实验团队从实验上首次观测到量子反常霍尔效应。美国《科学》杂志于3月14日在线发表这一研究成果。由于此前和量子霍尔效应有关的科研成果已经3获诺贝尔奖，学术界很多人士对这项“可能是量子霍尔效应家族最后一个重要成员”的研究给予了极高的关注和期望。那么什么是量子反常霍尔效应？对它的研究为什么引起世界各国科学家的兴趣？它的发现有什么重大意义？ 重要性 突破摩尔定律瓶颈 加速推动信息技术革命进程 在认识量子反常霍尔效应之前，让我们先来了解一下量子霍尔效应。量子霍尔效应，于1980年被德国科学家发现，是整个凝聚态物理领域中重要、最基本的量子效应之一。它的应用前景非常广泛。 薛其坤院士举了个简单的例子：我们使用计算机的时候，会遇到计算机发热、能量损耗、速度变慢等问题。这是因为常态下芯片中的电子运动没有特定的轨道、相互碰撞从而发生能量损耗。而量子霍尔效应则可以对电子的运动制定一个规则，让它们在各自的跑道上“一往无前”地前进。“这就好比一辆高级跑车，常态下是在拥挤的农贸市场上前进，而在量子霍尔效应下，则可以在‘各行其道、互不干扰’的高速路上前进。”薛其坤打了个形象的比喻。 然而，量子霍尔效应的产生需要非常强的磁场，“相当于外加10个计算机大的磁铁，这不但体积庞大，而且价格昂贵，不适合个人电脑和便携式计算机。”薛其坤说，而量子反常霍尔效应的美妙之处是不需要任何外加磁场，在零磁场中就可以实现量子霍尔态，更容易应用到人们日常所需的电子器件中。 自1988年开始，就不断有理论物理学家提出各种方案，然而在实验上没有取得任何进展。2006年, 美国斯坦福大学张首晟教授领导的理论组成功地预言了二维拓扑绝缘体中的量子自旋霍尔效应，并于2008年指出了在磁性掺杂的拓扑绝缘体中实现量子反常霍尔效应的新方向。2010年，我国理论物理学家方忠、戴希等与张首晟教授合作，提出磁性掺杂的三维拓扑绝缘体有可能是实现量子化反常霍尔效应的最佳体系。这个方案引起了国际学术界的广泛关注。德国、美国、日本等有多个世界一流的研究组沿着这个思路在实验上寻找量子反常霍尔效应，但一直没有取得突破。 薛其坤团队经过近4年的研究，生长测量了1000多个样品。最终，他们利用分子束外延方法，生长出了高质量的Cr掺杂（Bi，Sb）2Te3拓扑绝缘体磁性薄膜，并在极低温输运测量装置上成功观测到了量子反常霍尔效应。 “量子反常霍尔效应可在未来解决摩尔定律瓶颈问题，它发现或将带来下一次信息技术革命，我国科学家为国家争夺了这场信息革命中的战略制高点。”拓扑绝缘体领域的开创者之一、清华大学“千人计划”张首晟教授说。 创新性 让实验材料同时具备“速度、高度和灵巧度” 从美国物理学家霍尔丹于1988年提出可能存在不需要外磁场的量子霍尔效应，到我国科学家为这一预言画上完美句号，中间经过了20多年。课题组成员、中科院物理所副研究员何珂告诉记者：“量子反常霍尔效应实现非常困难，需要精准的材料设计、制备与调控。尽管多年来各国科学家提出几种不同的实现途径，但所需的材料和结构非常难以制备，因此在实验上进展缓慢。” “这就如同要求一个运动员同时具有刘翔的速度、姚明的高度和郭晶晶的灵巧度。在实际的材料中实现以上任何一点都具有相当大的难度，而要同时满足这三点对实验物理学家来讲是一个巨大的挑战。”课题组成员、清华大学王亚愚教授这样描述实验对材料要求的苛刻程度。 实验中，材料必须具有铁磁性从而存在反常霍尔效应；材料的能带结构必须具有拓扑特性从而具有导电的一维边缘态，即一维导电通道；材料的体内必须为绝缘态从而对导电没有任何贡献，只有一维边缘态参与导电。 2010年，课题组完成了对1纳米到6纳米（头发丝粗细的万分之一）厚度薄膜的生长和输运测量，得到了系统的结果，从而使得准二维超薄膜的生长测量成为可能。 2011年，课题组实现了对拓扑绝缘体能带结构的精密调控，使得其体材料成为真正的绝缘体，去除了其对输运性质的影响。 2012年初，课题组在准二维、体绝缘的拓扑绝缘体中实现了自发长程铁磁性，并利用外加栅极电压对其电子结构进行原位精密调控。 2012年10月，课题组终于发现在一定的外加栅极电压范围内，此材料在零磁场中的反常霍尔电阻达到了量子霍尔效应的特征值h/e2—25800欧姆——世界难题得以攻克。 课题组克服薄膜生长、磁性掺杂、门电压控制、低温输运测量等多道难关，一步一步实现了对拓扑绝缘体的电子结构、长程铁磁序以及能带拓扑结构的精密调控，最终为这一物理现象的实现画上了完美的句号。 “下一步我们主要的努力方向是全面测量材料在极低温下的电子结构和输运性质，寻找更好的材料体系，在更高的温度下实现这一效应。那时，也许我们能对其应用前景作更好的判断。”王亚愚告诉记者。 外界评说 这是凝聚态物理界一项里程碑式的工作 “实验成果出来以后，量子霍尔效应的发现者给我发了一封邮件。他写道：我深信拓扑绝缘体和量子反常霍尔效应是科学王冠上的明星。”张首晟向记者展示了这封邮件。 《科学》杂志的一位审稿人说：“这项工作毫无疑问地证实了与普通量子霍尔效应不同来源的单通道边缘态的存在。我认为这是凝聚态物理学一项非常重要的成就。”另一位审稿人说：“这篇文章结束了多年来对无朗道能级的量子霍尔效应的探寻。这是一篇里程碑式的文章。” 延伸阅读 霍尔效应与反常霍尔效应 霍尔效应是美国物理学家霍尔于1879年发现的一个物理效应。在一个通有电流的导体中，如果施加一个垂直于电流方向的磁场，由于洛伦兹力的作用，电子的运动轨迹将产生偏转，从而在垂直于电流和磁场方向的导体两端产生电压，这个电磁输运现象就是著名的霍尔效应。产生的横向电压被称为霍尔电压，霍尔电压与施加的电流之比则被称为霍尔电阻。由于洛伦兹力的大小与磁场成正比，所以霍尔电阻也与磁场成线性变化关系。 1880年，霍尔在研究磁性金属的霍尔效应时发现，即使不加外磁场也可以观测到霍尔效应，这种零磁场中的霍尔效应就是反常霍尔效应。反常霍尔效应与普通的霍尔效应在本质上完全不同，因为这里不存在外磁场对电子的洛伦兹力而产生的运动轨道偏转。反常霍尔电导是由于材料本身的自发磁化而产生的，因此是一类新的重要物理效应。 量子霍尔效应的相关研究已3次获得诺贝尔奖 量子霍尔效应在凝聚态物理的研究中占据着极其重要的地位。它就像一个富矿，一代又一代科学家为之着迷和献身，他们的成就也多次获得诺贝尔物理奖。 1985年，诺贝尔物理奖颁给了德国科学家冯·克利青，他于1980年发现了整数量子霍尔效应。 1998年，诺贝尔物理奖颁给了美国科学家：美籍华人物理学家崔琦以及施特默、劳弗林。前两人于1982年发现了分数量子霍尔效应，而后者则对这一效应进一步给出了理论解释。 2010年，诺贝尔物理奖颁给了英国科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫。他们俩在2005年发现了石墨烯中的半整数量子霍尔效应。 此外，量子化自旋霍尔效应于2007年被发现，2010年获得欧洲物理奖，2012年获得美国物理学会巴克利奖。（记者 林莉君 李大庆） 《科技日报》（2013-04-11

量子点的“战争”不可避免随着现在一种被称为量子点的纳米材料越来越多地受到电子以及生命科学产业的重视，分析人士担心在量子点技术领域复杂的专利权问题将引发一场昂贵且没有赢家的法律战争。 纽约市雷克斯研究公司的副总裁Matthew Nordan认为，“在未来三年内很有可能会发生一场针对量子点技术的法律大战。” 然而，有专家称，也许有方法可以避免这些无谓的法律战争。 Stephen Maebius是美国华盛顿纳米科技行业法律顾问公司Foley & Lardner公司的主席，他表示“研究量子点的那些公司可以通过专利交换的方式来避免由诉讼引起的干扰，把原本花在长达数年官司的百万美元投入到研究中去。” 量子点是半导体纳米微晶体，大小只有十亿分之一米，仅仅由10个原子组成。这种材料在吸收了少量的光线后能够发出明亮的荧光。科学家们能够改变量子点吸收的光线颜色，然后再对量子点的体积和结构进行调整就能让这种材料散发出颜色极为精确的荧光。例如，直径大于6纳米的硒化镉量子点能够发出红色的荧光，而直径小于3纳米的硒化镉量子点则会发出绿色的荧光。 量子点能够帮助科学家们对细胞和器官的行为成像，而成像细节级别在价值5亿美元的全球生物探测试剂市场中是前所未有的。生命科学研究中所使用的传统的光燃料分子是作为分子标签使用，帮助科学家们监测细胞与器官生长、发展，而它们通常在几秒钟内就会失去发光能力。而量子点的发光时间却更长，让研究者们能够实时监测细胞与器官在死亡与健康情况下的表现。 美国加利福尼亚州海达德地区的Quantum Dot（量子点）公司刚成立不久，它已经和诸如Genentech,， Roche 和GlaxoSmithKline几个业界巨头开始合作。 量子点还能够通过吸收光线产生电子。美国科罗拉多州戈尔登地区的国家可再生能源实验室的研究人员在五月份一期的《纳米快讯》中解释说，这将使新的太阳能系统性能提高到现有最好的太阳能电池性能的两倍。目前我们生产的太阳能电池吸收光线中的一个光子，然后，最多把它转换成一个电子，而剩下的能源就被白白浪费掉。而量子点能够将太阳光中的单个高能量光子转换成多达三个电子。这意味着，理论上来说基于量子点的太阳能电池能够将太阳能中65%的能量转换成为电能，而今天最好的电池也只能够达到33%。 纳米技术法律与商业周刊的一位编辑John Miller解释说：“现在一些公司注册的专利含盖范围很广，几乎包括了所有的半导体纳米晶体，有的公司甚至在专利申请书上仅仅描述像硒化镉这样特殊的材料。” 和Quantum Dot公司一样，另一家位于加利福尼亚州帕洛阿尔托地区的Nanosys公司声称，拥有量子点领域中除Quantum Dot独家关键专利外的所有专利。 Quantum Dot公司的执行总裁 George Dunbar表示，“如果有人阻止我们获得知识产权，那我们一定会把他们揪出来。” 然而，几家研究量子电的公司针对这些排他主义性宣言已经想出了几个对策。 纽约州托伊地区Evident科技公司的总裁Clinton Ballinger说：“我们并没有看到有关专利重叠的声明，我们感觉每向前迈进一步，都好像是跨进了新的领域。虽然花费了很多时间在这片雷区探索，但是我们觉得手中好像有一份地图在指引我们前进。在那里我们几乎没有束缚。” 例如，Evident公司发布了第一个利用非重金属制成的量子点。 “日本和欧洲都十分反对使用镉，而大多数的量子点都是由镉或铅制” Ballinger说，他还指出美国很快也会开始限制这些金属的使用。 Nordan强调说“在量子点技术领域，人们谈论最多的就是诉讼，而不是专利授权。这就像是笼罩在这一领域上空的一片黑云一样，而在诸如富勒烯这类的领域中，你所听到的大多是竭尽全力的诉讼大战，而不是专利交换授权，和平相处。正确的解决办法是专利交换授权，专利交换在信息产业领域的运行非常成功，但是你必须把自己的骄傲抛在脑后。” 虽然以生命科学应用为目的出售量子点是明显的事实，但是Ballinger认为针对量子点技术的法律大战并不会出现。他说“我们完全接受专利授权，这是理智之选。” Dunbar并没有排除采用专利交换解决问题的可能性，但是他认为：“只有和那些财务状况稳定的公司进行交易时，专利交换才有用。而据我所知，目前达到这一标准的公司并不多。” 转载出处：中国科技信息网

那些年搞纳米材料的经历今天，冬季版主之约，在材料版面发篇原创，想了好几个题目都觉得不合适，纳米人生题目太大，题目写小了又不好写，所以就定下了现在的题目。不搞纳米已经很多年了。2007年我考上了西北某重点大学的研究生，2008年，经过一年的理论学习，开始做实验，摆在我面前的有三条路可以选择，第一条做纳米材料，第二条做蛋白质与药物相互作用，第三条则是毛细管电泳。第二条道路我首先否认了，随后在第一条和第三条路之间进行选择。我选择了第一条路，做材料。我师姐和我说做材料简单。后来想想她是只知其一，不知其二。材料的基础研究就是合成和表征。最开始合成一个叫量子点的东西，合成很简单，但是表征是要花大价钱的，当时琢磨不透老师的意思，所以也没敢去表征，然后就是直接走应用的道路，等着将来有结果了，再回过头来去表征。但是，应用的过程是很艰辛的。我想利用我制成的量子点依靠它的荧光淬灭或者荧光增强来检测痕量重金属的含量。结果是在我加入了重金属以后，量子点的荧光强度不是按照既定的增强或者减弱，而是一会增强，一会减弱，这下我就很迷茫，觉得科学这东西不靠谱。当时也没有人能够指导自己，而自身也讳疾忌医，不敢向老师请教，所以直到今日，我还是没搞明白，我当初的量子点为什么不能够付诸实践。 工作以后，随着阅历的积累，我有了一定的感悟，那就是我合成的所谓量子点是介稳定状态，本身性质是不稳定的，而且合成的材料均匀性还是没办法保证，每次测量的结果不一致是很正常的。 其实，我对纳米还是抱有抵触情绪的，毕竟纳米材料的概念只是一个维度概念。在学校和研究所里，合成的成本不高，但是表征成本高。曾经听过一位院士说过，在一亩地里，如果能够找到一颗玉米，就证明纳米材料合成成功了，然后合成一篇，表征一篇，应用若干篇，现在纳米的杂志多如牛毛，文章就是这样出来的。某人用一种方法合成CdSe量子点，另外一个人用同样的办法再合成CdTe量子点，这样文章就出来了。纳米材料红红火火了十几年，十几年间，大量的科研经费就被无聊的表征所浪费。论合成，无机化学、分析化学、物理化学的学生都不如有机化学的学生。曾经有一位德高望重的教授说过，现代有机合成化学理论上可以合成任何有分子式的化合物，当然他指的是小分子，大分子的全合成还是有一定难度的。我们合成的四氧化三铁包二氧化硅即无应用价值也无应用前景，到头来只是发表了一堆烂文章。后来我转到毛细管电泳方向，尽管比搞材料辛苦，但是收获颇丰，也为毕业以后找工作提供了实验基础。能够自己动手做色谱实验实际上是非常幸福的啊！其实年轻的时候，千万不要为了清闲去现在一个前景不明朗的方向。我放弃了纳米，却赢得了未来。

http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20120113/2c27d720c896107a1fef0f.jpg两个十分特殊的光量子【搜狐科学消息】据国外媒体报道，来自美国密歇根州科技大学的罗伯特-雷米洛夫（Robert Nemiroff ）和他的同事组成的研究小组，近日一直在致力于研究一种光量子，它已随着一束名为“GRB”γ射线（科学家在1989年有过跟踪记录）的出现，在宇宙中穿梭了有70亿光年之远的距离。而恰是这些光量子，成为了新的制约时空的关键要素。据了解，“GRB”射线在爆发时释放出了一些高能量光量子，继而这些光量子就以光的速度开始了在宇宙中的穿梭旅行。而这些光量子的其中两个吸引了物理学家的关注，物理学家认为，这两个光量子几乎在相同的时间中留下了同一个空间，也就是说这两个光量子在同样的时间点到达了同一个地方。而这并不是因为时空的团块结构，或者它们穿梭了很长的距离，因此十分神秘。研究人员从理论上对此现象进行解释，他们认为，这种现象也许是因为一种光量子的高能时标，而随着光量子在宇宙中的分散，对速度和光的能量依赖就恰好出现了一个新的上限。与此同时，研究人员在研究中发现，由于对这两个光量子抵达时间的测量存在差别，因此实际上会给时空团块结构的新制约条件带来了一定的影响。正是因为如此，当光量子仅有普朗克长度的500分之一时，时空的结块结构就变得十分有意义了。因为，这样就会给量子重力理论加上一些新限制。而耶鲁大学的研究人员根据最近研究表示，，虽然这些光量子的体积非常的小，但是它们在宇宙中穿梭的速度却与事实上所记录的速度有很大差别。由于关于科学家对光量子现象的不同研究，因此来自不同领域的科学家也推理出不同观点，有些科学家认为，也许随着光量子的逐渐清晰，事实上时空也不会再继续。而相反，这些光量子的体积却小的惊人，它们的组成元素则就更加微小了，经研究测量，它们的组成元素也许仅有10-35普朗克长度。从该理论来看，光量子不仅拥有着十分高的能量，同时还有着近似普朗克长度的波长。这就意味着，这些光量子更易于同所谓的时空“团块”相混合。虽然这些光量子的速度有微小的下降幅度，但是由于它们已经穿梭了很长的距离，因此所带来的效果仍然是非常引人注目的。而罗伯特—雷米洛夫和他的同事也将会在今年的美国天文社会的会议上探讨所谓的时空结块的新制约条件。（尚力）

中国科技网讯 据俄罗斯科技网近日报道，莫斯科国立大学精细化工技术学院、俄罗斯科学院生化物理研究所和化学物理问题研究所的三个顶尖科研小组宣布，他们利用光敏配合基和硒化镉，成功合成了一种光控纳米复合材料。这种复合材料的性能可以通过改变特定波长的光照射而发生变化，可用于“智能”光敏控制设备。相关论文发表在《俄罗斯纳米技术》杂志上。 通过光线照射使光敏配合基的性能发生有针对性的变化，这是当前非常热门的研究领域。通常，这一研究领域的成果将有助于建立一些智能设备的原型，如分子光开关、光控逻辑模块、检测离子的传感器设备等等。研制出的最终产品将应用于生物信息学、纳米医学和其他一些应用科技领域。 科学家们成功地将配合基分子固定在硒化镉纳米粒子的表面，从而形成了复合连接。其中无机纳米硒化镉（科学家称之为量子点）具有荧光控制的特点。所谓荧光控制，是指一些原子和分子具有吸收较高能量的光子，然后释放能量较低光子的特殊能力，例如一些荧光染料，它们能够吸收太阳辐射出的不可见紫外线，然后自身发出可见光。这种光线的颜色很饱和，我们在舞厅里常常会看见这种荧光灯发出的光芒。硒化镉量子点的荧光特性毫不逊于有机荧光分子，后者在生物学和医学上广泛得以使用。例如，量子点发出的波长取决于纳米粒子的大小，通过改变纳米粒子的大小就可以指定它们发出波长的频谱区域，这一特性有助于建立具有良好灵敏度和清晰度的单分子光敏系统，其在纳米级无机量子点的研究中被广泛应用。 在此项研究中，科学家使用一个直径为3.7纳米的硒化镉粒子，这种纳米粒子尤其善于吸收最大波长为585纳米的可见光。光敏配合基根据光的影响而改变其配置能力，进而改变硒化镉量子点的荧光光谱和大小。在原始复合材料中可明显观察到波长598纳米的量子点荧光。用短波照射复合材料后，材料的配置发生变化，开始发出波长为670纳米的荧光。如果把复合材料放置在黑暗中或用可见光照射一段时间，配合基分子会自动恢复到原始状态，而复合材料也趋于最初的荧光特点。基于此原理，他们获得了这种通过改变特定波长的光照射来控制属性的复合材料。此外，这种变化是可逆的，复合材料可以很容易地返回到其原始状态。这一研究结果对构建光敏智能控制系统原型具有良好前景，可用于特殊领域的光敏开关。(记者 曲键） 《科技日报》（2012-05-26 二版）

中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室潘建伟院士及其同事包小辉、赵博等同德国研究人员合作，实现了具有高读出效率及长存储寿命的高性能量子存储器。该实验在国际上首次将长存储寿命和高读出效率在单个存储器内结合起来，向可升级长程量子通信及可升级光学量子计算迈出了至关重要的一步。该工作于5月20日发表于《自然—物理学》。 量子存储器的主要用途是存储单个量子态，从而实现不同量子操作的时间同步。量子存储器是量子中继及大尺度光学量子计算中的关键器件，其核心性能指标是存储寿命和读出效率。目前，量子存储器已经在冷原子系综、热原子系综、单个中性原子、低温固体、金刚石色心等体系中实现。从其核心性能指标来看，冷原子系综的发展水平远优于其他实验体系，最有希望被用于可升级量子通信和光学量子计算。因此，冷原子系综体系一直是国际上量子存储及其应用方面的主要研究热点。到目前为止，作为量子存储器最重要应用之一的量子中继单元也仅在冷原子系综体系内被实现。 在以往研究中，延长存储寿命和提高读出效率这两部分往往是分开进行的，使得存储寿命和读出效率这个两个主要指标没有得到同步提升。具体来讲，在以往实现长寿命量子存储的实验中，尽管存储寿命已经提升至毫秒量级以上，但读出效率却仅为20%左右；在实现高效量子存储的实验中，尽管读出效率已经提升至70%以上，但存储寿命却仅有几百纳秒到几微秒左右。仅单一性能指标较好的量子存储器无法满足量子中继及光学量子计算等的实际应用需求。 在提升存储寿命方面，潘建伟小组在2008年发现原子团内的随机运动带来的自旋波乱相构成了限制毫秒级量子存储的主要物理机制，并通过延长自旋波波长的方式，成功地提升存储寿命至1毫秒。在提升读出效率方面，相关研究结果表明，利用光腔增强的方式可以有效地提升读出效率。因此，如何将长寿命量子存储及腔增强量子存储这两部分的方法、技术相结合，是在冷原子系综体系内实现长寿命高效量子存储器的关键。 为了延长自旋波波长，需要采用共线读写的几何结构。为了区分前向散射与背向散射过程，需要采用环形腔共振技术。这两部分相结合带来的一个重要技术难题是：需要实现环形腔与四个模式的同时共振。潘建伟小组通过巧妙的方案设计，将这一四重共振的技术难题简化为双重共振，降低了实验难度，最终成功实现了3.2毫秒的存储寿命及73%的读出效率。该成果为目前国际上量子存储综合性能指标最好的实验结果。论文审稿人认为，该工作是“朝向可升级量子信息处理方向的重要研究成果”，“开启了利用多个原子系综研究复杂量子信息方案的大门”。 潘建伟小组从2005年开始在冷原子系综量子存储方面开展了系统研究，迄今为止已经在《自然》、《自然—物理学》、《自然—光子学》和《物理评论快报》四份国际著名学术期刊上发表高水平论文十余篇，是目前国际上在量子存储研究方面居于领先地位的几个主要研究小组之一。 论文链接

4月29日，由中国计量科学研究院承担的国家科技支撑计划课题“能量天平质量量子基准研究”通过国家质检总局组织的专家验收。该课题通过“能量天平”方案，开展对普朗克常数测量和质量量子基准及其关键技术的研究，建立能量天平法测量普朗克常数装置，使我国首次具备普朗克常数测量和千克基准稳定性绝对测量能力，成为国际上第四个可以独立测量普朗克常数的国家，步入国际计量前沿研究行列。 计量基准的准确与否，需要国际单位制的七个基本单位的保证。为适应经济和社会发展对计量准确度日益提高的要求，20世纪下半叶开始，国际计量界已陆续研制了一系列量子计量基准代替沿用多年的实物计量基准，来复现和保存国际单位制的基本单位。质量单位“千克”是目前国际单位制的7个基本物理量中唯一依靠实物基准保存和复现的一个物理量。实现质量基准的量子化——用某种量子计量基准来代替尚在使用的国际千克原器这一实物基准，重新准确定义质量单位，是国际计量界经典计量难题中最后的堡垒。 为解决这一难题，目前已有多个先进国家计量院开展了此方面的研究，并提出了若干种解决方案。在国家“十一五”科技支撑计划重点项目“以量子物理为基础的现代计量基准研究”的支持下，中国计量科学研究院开展了此方面的研究。

摘要：通过对氧化物半导体样品的特性测试和分析，首先用可见-紫外光分光光度方法测量了掺杂不同杂质的二氧化钛的的透射（或吸收）谱，并利用这些谱确定样品的光学禁带宽度。随后又用热激活方法测量数种不同氧化物半导体的阻-温特性关系，即研究了温度变化对掺杂Nb2O5的二氧化钛电阻性能的影响，并进一步利用这些关系推导出样品的激活能。在实验过程中，我们还进行了二氧化钛镀膜样品的制作和氧化锌压片样品的制备并为其镀上电极。1 引言 纳米材料是20世纪80年代末、90年代初才逐步发展起来的一类新型材料。这一概念形成后，引起世人的密切关注，它所具有的独特性质，使人们充分意识到它的广阔发展前景。随着纳米氧化物材料制备技术的不断发展和成熟，人们已经可以方便地制备出不同粒径、不同组分、不同结构的各种类型的纳米氧化物。这些研究成果为我们进一步研究纳米氧化物材料的微观结构、特殊性质奠定了坚实的基础。2000年美国政府启动了纳米科技发展计划，我国也将纳米材料和纳米技术列为科技发展的优势领域，近年来，纳米材料的开发和应用已成为各国科技工作者的研究热点，纳米材料在涂料中的应用也是研究热点之一。纳米二氧化钛是其中最重要的一类无机功能材料之一。它除了具有一般纳米粒子所特有的特性外，还具有高光催化效应、强紫外线屏蔽能力以及能产生奇特颜色效应等许多特殊性能，广泛应用在生产和生活的各个方面，其制备及应用研究受到世界各国的高度重视。1）氧化钛用于电极基体。一般需将金属氧化物电极附载于某种具有电催化活性的基体表面。由于钛具有良好的导电性和耐蚀性，因此目前大多采用高耐蚀性的钛作为电极的基体。2）抗菌性。在阳光，尤其是紫外光的照射下，在水和空气中，纳米氧化物能自行分解出自由移动的带负电的电子，同时留下带正电的空穴。这种空穴可以激活空气中的氧变为活性氧，具有极强的化学活性，能与多种有机物发生氧化反应（包括细菌内的有机物），从而把大多数病毒和病菌杀死。3）涂料。紫外线能量很高，足以破坏高分子之间的化学键，可直接导致涂料老化。实验研究证明，纳米TiO2对波长在400nm～750nm的可见光具有透过作用，能够屏蔽日光中的紫外线。将经过处理的纳米氧化物用于涂料中，可有效保护涂料中的有机分子免受紫外线的侵害，长久保持良好的性能。2 原理概述 二氧化钛由于具有高活性、安全无毒、化学性质稳定及成本低等优点,被广泛应用于环境保护、太阳能转化、化妆品、纺织、涂料、橡胶等领域。在一些领域二氧化钛大规模的生产应用受到二氧化钛量子效率低和禁带宽度宽对太阳能利用率低的缺陷的限制。 根据定义，半导体具有由价带所构成的带隙，价带由一系列填满电子的轨道所构成，而导带是由一系列未填充电子的轨道所构成。当半导体近表面在受到能量大于其带隙能量的光辐射时，价带中的电子会受到激发跃迁到导带。一个半导体必须要具有合适的禁带宽度和导带电位，首先是禁带宽度必须位于光源的能量范围之内，当受到光照时，才能吸收光能形成禁带激发，导致产生光氧化还原反应所必须的电子空穴对。　　大多数氧化物电极都是半导体材料，因而具有许多半导体的性质。同金属电极相比，氧化物半导体中载流子的密度是较低的常数。因此要提高它们的导电性，首先要提高氧化物半导体中载流子的数目。电催化氧化要求阳极具有良好的导电性，而钛表面的钝化膜导电性极差，由于该膜的成分主要是TiO 2，它属n型半导体，禁带宽度为3.0eV。在众多半导体中，它的禁带宽度是较宽的，也就是说它的载流子难于激发出来，这就是其导电性不好的原因。掺杂离子可降低TiO2的禁带宽度，由于杂质离子半径与Ti不同，所以可造成TiO 2晶体发生扭曲，甚至造成缺陷。这些扭曲和缺陷使TiO2的能级发生分裂，在规整的能级中形成新的缺陷能级，使得价带中电子很容易进入一些缺陷能级中。因而载流子密度升高，导电性提高。同时有些掺杂杂质作为施主加入形成施主能级，这些能级中的电子很容易受激发进入导带，大大提高地载流子密度，使半导体导电性大幅提高。受上述理论分析的启发，人们在制备钛氧化物电极时都要寻找合适的掺杂物去提高TiO 2氧化物的导电性。 我们在上述理论的基础上，在实验中对已经掺杂杂质的TiO2样品进行测试与分析，得到其禁带宽度与不同掺杂浓度，不同掺杂离子的关系，以及其阻温特性。

三种农药[color=red]荧光[/color]光谱的量子化学研究

近日，从中国计量科学研究院获悉，由该院承担完成的“十一五”科技支撑计划重点项目——“光辐射量子计量基准及关键技术研究”课题通过专家验收。专家们一致认为，该课题的完成将大幅提高我国光辐射计量的准确度，提升我国光学计量在国际上的影响力，使光学计量整体水平达到了一个新的高度。

精度可达到纳米量级2013年04月19日 来源： 中国科技网 作者： 吴长锋 杨保国 最新发现与创新 中国科技网讯 记者从中国科大获悉，该校郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室孙方稳研究组，在国际上首次利用量子统计测量技术实现不受传统光学散射极限限制的相邻发光物体的测量和分辨，其精度可以达到纳米量级。研究成果近日发表在国际权威刊物《物理评论快报》上。 如何提高测量精度，数百年来一直是科学研究的主要课题和技术发展的主要追求目标。因此，新型的测量技术不断被开发，而其中最有吸引力的就是利用量子力学基本原理实现的量子测量方法。随着量子力学的发展以及相关量子信息技术的开发和应用，量子测量一方面可以实现超过经典测量极限的高精度测量，另一方面可以实现经典方式无法完成的各种测量。 孙方稳研究组利用物体发光的量子统计属性，设计并实验实现了不受经典光学散射极限限制的量子统计测量技术，其精度可达纳米量级。实验中，他们用氮原子取代金刚石材料中的一个碳原子，与近邻的空穴形成氮—空穴色心——一种极其微小的发光体。然后，他们巧妙地利用简单的光学收集装置，通过探测色心所发出的光子数，基于它们的量子统计属性，成功实现了两个相距8.5纳米的氮—空穴色心独立成像和分辨，同时测量了每个色心的结构，测量精度达2.4纳米。如果通过增加收集光子数，可以把精度提高到1纳米以内。实验中所需的光路简单，测量系统稳定，不受量子消相干效应的影响。 量子统计测量技术除了适用于相邻物体的光学成像，还可以测量和分辨发光体的其他光学属性，如发光寿命、波长等。同时，该测量技术可实时测量近邻物体的动力学演化以及它们之间的相互作用，为实现进一步的量子信息技术提供了新的测量技术，也将在化学、材料、生物医学等方向得到应用。（记者吴长锋 通讯员杨保国） 《科技日报》（2013-04-19 一版）

随着生物医学影像技术的不断发展，近红外荧光成像技术在生物医学研究领域得到了越来越多的关注和应用。其中，近红外二区（1000 nm-1400 nm）荧光对生物组织穿透能力强，成像信噪比高，该区域荧光成像技术在生物活体成像领域已展现出巨大潜力。量子点(Quantum dots, QDs)作为一种新型的纳米荧光探针，具有亮度高、光稳定性强、光谱可调等传统荧光染料不可比拟的优势，在生物标记、成像与传感等方面得到了广泛应用，而开发具有近红外二区荧光发射、生物相容性好、量子产率高的QDs是当前其用于活体荧光成像所面临的重要挑战。 中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所王强斌研究员课题组在“单源前驱体制备Ag2S近红外量子点”（J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1470–1471）的基础上，进一步优化制得了量子产率更高、生物相容性更好、尺寸均匀可控的Ag2S近红外QDs。通过与美国斯坦福大学戴宏杰教授课题组合作，利用Ag2S QDs进行了细胞成像与毒性研究。结果表明，在水溶性Ag2S QDs表面修饰不同的生物识别分子，可实现对不同细胞系的特异性标记，并且该Ag2S QDs几乎没有细胞毒性（ACS Nano 2012, 6, 3695–3702）。 在上述工作基础上，王强斌课题组与戴宏杰教授课题组继续合作，进一步将Ag2S QDs用于动物活体成像研究。结果表明，因肿瘤组织对大分子的高通透性和滞留效应（简称EPR效应），肿瘤对QDs具有很高的摄取（图2），该现象为肿瘤早期诊断以及手术的可视化提供了重要的技术基础。同时，他们对导入小鼠体内QDs的命运进行了追踪，发现除了富集于肿瘤部位的QDs外，其它QDs大部分在注射24小时后不断的随粪便和尿液排出；一周后，体内各个器官（肝和脾除外）的QDs均已基本排出（图3）。 该工作已在国际著名杂志Angewandte Chemie International Edition上发表。对Ag2S QDs的长期体内代谢、分布和毒理研究正在进行之中。 此项工作得到中科院“百人计划”、中科院先导专项、国家自然科学基金委和科技部等的大力支持。 原文链接http://www.cas.cn/ky/kyjz/201209/W020120921399246236683.gif 图1：（a）Ag2S QDs成像示意图，(b)和(c)分别为Ag2S QDs的实物和暗场中的荧光照片，(d)和(e)分别为吸收和荧光光谱，（f）为Ag2S QDs的TEM照片。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201209/W020120921399246247360.gif图2：4T1肿瘤对Ag2S QDs的高效摄取http://www.cas.cn/ky/kyjz/201209/W020120921399246242640.gif图3：Ag2S QDs的活体滞留和排泄情况

日前，中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰院士、王亚教授等人在量子精密测量领域取得重要进展，提出基于信号关联的新量子传感范式，实现对金刚石内点缺陷的高精度成像，并实时观测了点缺陷的电荷动力学。相关研究成果近日在线发表于《自然光子学》。此次工作中，研究团队提出了一种新的量子传感范式，即利用多个量子传感器之间的信号关联，提升对复杂对象的解析能力和重构精度。研究团队基于自主发展的氮-空位色心制备技术，可控制备出相距约200纳米的三个氮-空位色心作为量子传感系统，通过对随机电场探测展示了这种新的量子传感范式。金刚石是一种性能优异的宽禁带半导体材料，材料中点缺陷的电荷动力学会带来随机的电场噪声。研究团队成功对微米范围内16个点缺陷进行了定位，定位精度最高达到1.7纳米。基于这种关联分辨和精确定位的能力，他们还实现了对每个点缺陷电荷动力学的原位实时探测，为研究体材料内部点缺陷的性质提供了新的方法。研究人员介绍，这一成果展示了基于量子技术的超高灵敏度缺陷探测，甚至在一千亿个正常原子中出现一个缺陷也能探测到。这要比目前最灵敏方法的探测极限提升两个数量级以上，有望为当前十纳米以下芯片中的缺陷检测提供一种强有力的技术手段。[来源：光明日报][align=right][/align]

[color=#00008B]同常规材料的力学理论相比，复合材料力学涉及的范围更广，研究的课题更多。 首先，常规材料存在的力学问题，如结构在外力作用下的强度、刚度，稳定性和振动等问题，在复合材料中依然存在，但由于复合材料有不均匀和各向异性的特点，以及由于材料几何(各材料的形状、分布、含量)和铺层几何(各单层的厚度、铺层方向、铺层顺序)等方面可变因素的增多，上述力学问题在复合材料力学中都必须重新研究，以确定那些适用于常规材料的力学理论、方法、方程、公式等是否仍适用于复合材料，如果不适用，应怎样修正。 其次，复合材料中还有许多常规材料中不存在的力学问题，如层间应力(层间正应力和剪应力耦合会引起复杂的断裂和脱层现象)、边界效应以及纤维脱胶、纤维断裂、基体开裂等问题。 最后，复合材料的材料设计和结构设计是同时进行的，因而在复合材料的材料设计(如材料选取和组合方式的确定)、加工工艺过程(如材料铺层、加温固化)和结构设计过程中都存在力学问题。[/color]

[b]概 述[/b]那么量子阱是什么呢，小编就小小解释一下，量子阱就是指由2种不同的半导体材料相间排列形成的、具有明显量子限域效应的电子或空穴的势阱。量子阱器件，即指采用量子阱材料作为有源区的光电子器件。[b]一、量子阱的构造 [/b]如下图，量子阱器件的基本结构是两块N型GaAs附于两端，而中间有一个薄层，这个薄层的结构由AlGaAs-GaAs-AlGaAs的复合形式组成。在未加偏压时，各个区域的势能与中间的GaAs对应的区域形成了一个势阱，故称为量子阱。电子的运动路径是从左边的N型区（发射极）进入右边的N型区（集电极），中间必须通过AlGaAs层进入量子阱，然后再穿透另一层AlGaAs。量子阱器件虽然是新近研制成功的器件，但已在很多领域获得了应用，如量子阱红外探测器、GaA s、InP基超晶格、量子阱材料、量子光通讯和量子结构LED等，而且随着制作水平的提高，它将获得更加广泛的应用。[align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201708/uepic/7619d5a4-5212-41d1-95b8-22fa2b5257b1.jpg[/img][/align][align=center]量子阱的基本结构[/align][b]二、量子阱的微观世界[color=#0080ff][/color][/b]量子阱材料一般使用分子束外延(molecular beam epitaxy ,简称 MBE)或金属有机氧化物化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积法(MOCVD)技术制备，对于量子阱材料界面结构的观察，晶体生长过程中出现的诸如层错，位错等缺陷的形成、特性及其分布等，我们一般利用高分辨透射扫描电镜(TEM)来观察，从而确定材料微观结构参数与器件宏观性能参数间的关系。众所周知，透射样品制备要求严格，制样困难，首先要将样品膜面利用进行对粘，再继续线切割为3mm×1mm；其次采用砂纸将样品打磨抛光使其厚度为60μm 左右，再抛光至 20μm；最后使用离子减薄仪将样品轰击为10nm以下。这个过程技术要求高，每一步都需要经验，不是一般人都可以做的，而且成本较高；而扫描电镜相比较而言，样品制备简单，导电样品直接用导电胶固定在样品台上，放入腔室内进行观察，对于不导电样品，我们也有自己的解决方案，一配备离子溅射仪，即喷金，二采用低电压模式，低电压成像是现代场发射扫描电镜的技术发展趋势，低电压成像可以呈现样品极表面细节、可以减少不导电样品的荷电（放电）现象、可以减少电子束对样品的损伤。对于薄膜材料更是如此，下面就是我们来看看采用蔡司sigma 500所测的量子阱材料，我们得到了10万和15万倍下的量子阱的背散射图片，可以看出样品界面出现了亮暗程度不同的衬度带，各层分界清楚，界面平整，层分布精度高，周期性好，厚度为 68.11nm，阱和势垒交替出现，从而确定周期厚度。[align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201708/uepic/901137de-31b1-4b78-8c0e-6ac036ce6687.jpg[/img][/align][align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201708/uepic/8be28f2f-c1d1-447a-a5bd-6121db979911.jpg[/img][/align][align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201708/uepic/2262e497-7347-4137-9f66-c0fdd579632e.jpg[/img][/align][align=center][/align][b]后 记[/b]随着分子束外延和金属有机化学汽相淀积技术的迅速发展，人们已能够生长出原子尺度的、界面平滑的优质超薄层半导体材料，可以在生长方向上精确地控制薄层的组分和厚度，从而实现超晶格量子阱结构，所以晶格量子阱结构材料及应用的研究已迅速发展成当今半导体物理和固体物理学中最重要的前沿课题之一，而扫描电子显微镜一定可以大展身手，那就跟紧小编的步伐，我们一起跟随蔡司扫描电镜去见证光电材料史的辉煌吧！

材料研究学报 终于终审了？17号早上8点提交的修改稿，不知道终审要几天呀，急的，看了一天的网站？？？？

科技日报 2012年05月19日 星期六 本报讯 （记者张巍巍）据物理学家组织网5月18日（北京时间）报道，美国堪萨斯州立大学的研究人员开发出一种新方法，可生产出大量形状和尺寸可控的石墨烯量子点，这或将为电子学、光电学和电磁学领域带来革命性的变化。相关研究报告发表在近日出版的《自然·通讯》杂志上。 由于边缘状态和量子局限，石墨烯纳米结构（GN）的形状和大小将决定它们的电学、光学、磁性和化学特性。目前自上而下的GN合成方式有平板印刷术、超声化学法、富勒烯开笼和碳纳米管释放等。但这些方法都具有生产率低、形状尺寸不可控、边缘不光滑、无法轻易转移至其他基底或溶解于其他溶剂等问题。 该校化学工程系的维卡斯·贝里教授等科研人员利用钻石刀刃对石墨进行纳米切割，使其变成石墨纳米块，这是形成石墨烯量子点的前提。这些纳米块随后将呈片状脱落形成超小的碳原子片，生成的ID/IG比值介于0.22和0.28之间，粗糙度低于1纳米的石墨烯结构。科研团队通过高分辨率的透射电子显微镜和模拟证明，生成的GN边缘笔直、光滑，而通过控制GN的形状（正方形、长方形、三角形和带状）和尺寸（不超过100纳米），研究人员能够大范围控制石墨烯的特性，使其应用于太阳能电池、电子设备、光学染料、生物标记和复合微粒系统等方面。 贝里表示，新型石墨烯量子点材料在纳米技术领域具有巨大的发展潜力，他们期望能通过此次研究进一步促进石墨烯量子点的发展。 总编辑圈点 石墨烯出现短短几年，产业界已有很多人预言它将成为未来电子业的中坚材料。制造纳米级的石墨烯点以代替硅晶单元，是石墨烯在电子业应用的关键一步，也是现在各国科学家竞相探索的目标。今年年初，美国莱斯大学成功利用碳纤维制造了纳米级的石墨烯圆片，效率比以往大为提高。这次堪萨斯大学实验成功的“石墨纳米切割”方式，进而能够控制石墨烯纳米点的形状，无疑开辟了一条新的技术思路。

美妙之处或可加速推进信息技术进步的进程 新华社北京3月15日电 （记者李江涛）由清华大学薛其坤院士领衔，清华大学、中科院物理所和斯坦福大学研究人员联合组成的团队在量子反常霍尔效应研究中取得重大突破，他们从实验中首次观测到量子反常霍尔效应，这是我国科学家从实验中独立观测到的一个重要物理现象，也是物理学领域基础研究的一项重要科学发现。 该成果于北京时间3月15日凌晨在美国《科学》杂志在线发表。 据介绍，美国科学家霍尔分别于1879年和1880年发现霍尔效应和反常霍尔效应。在一个通有电流的导体中，如果施加一个垂直于电流方向的磁场，由于洛伦兹力的作用，电子的运动轨迹将产生偏转，从而在垂直于电流和磁场方向的导体两端产生电压，这个电磁输运现象就是著名的霍尔效应。而在磁性材料中不加外磁场也可以观测到霍尔效应，这种零磁场中的霍尔效应就是反常霍尔效应。反常霍尔电导是由于材料本身的自发磁化而产生的，因此是一类新的重要物理效应。 量子霍尔效应之所以如此重要，一方面是由于它们体现了二维电子系统在低温强磁场的极端条件下的奇妙量子行为，另一方面这些效应可能在未来电子器件中发挥特殊的作用，可用于制备低能耗的高速电子器件。 例如，如果把量子霍尔效应引入计算机芯片，将会克服电脑的发热和能量耗散问题。然而由于量子霍尔效应的产生需要非常强的磁场，因此至今为止它还没有特别大的实用价值，因为要产生所需的磁场不但价格昂贵，而且其体积庞大（衣柜大小），也不适合于个人电脑和便携式计算机。 据了解，量子反常霍尔效应的美妙之处是不需要任何外加磁场，因此，这项研究成果将会推动新一代的低能耗晶体管和电子学器件的发展，可能加速推进信息技术进步的进程。

[align=left][font=宋体][color=black][back=white]量子点光谱传感技术是清华大学电子工程系博士生导师鲍捷在全球范围内首次提出。量子点光谱传感技术是将量子点（新型纳米晶材料）与成像感光元件完美结合，通过把大量不同材料或粒径的量子点有规律地打印在薄膜上，代替传统光谱仪的分光元件，实现了光谱仪器的传感器化。[/back][/color][/font][/align][align=left][font=宋体][color=black][back=white]简而言之，就是把我们原来的分光光路，变成了阵列分光。再形成指纹图谱进行分析。因此，量子点光谱传感技术开发的原位、实时的水质监测方法，通过测量被研究光[/back][/color][/font][font=宋体][color=black][back=white](水样中污染物质反射、吸收、散射或受激发的荧光等)的光谱特性，用非传统化学分析的手段获得水体中特定物质的光谱信息，包括波长、强度等谱线特征，建立光谱数据与水环境各要素的映射关系，通过光谱大数据分析，快速返回水域污染物信息，从而可以无需使用任何化学试剂实现监测水质参数，了解水质状况和测量获取水质特征吸光度谱示意图污染程度。[/back][/color][/font][/align]