物理所在三维纳米结构的加工与应用研究中取得进展

三维纳米结构既可具有纳米材料与结构所赋予的量子效应、尺寸效应与表面效应等新奇物性,又可通过三维几何结构实现电声子输运与耦合、自旋极化、激子行为、波阵面调控等物性的协同调制,获得平面器件不具有的功能。目前,三维纳米结构的可控加工方法明显不足,阻碍了三维纳米器件的发展,并制约着高端纳米产业化技术的形成。为获得性能优异的三维纳米结构与器件,国内外展开了多种三维纳米加工技术研究,主要包括自组装生长、纳米印刷、飞秒激光加工以及载能粒子束加工技术等,但如何实现三维空间的可控加工和三维纳米结构的功能化,仍是具有极大挑战性的课题。 近年来,中国科学院物理研究所/ 北京凝聚态国家实验室(筹)微加工实验室的工程师刘哲、副主任工程师李无瑕、主任工程师李俊杰和博士生崔阿娟及研究员顾长志等人系统地开展了基于聚焦离子束技术的三维纳米结构与器件的可控加工技术研究,并取得了一系列的进展。他们发明了一种基于聚焦离子束的应变诱导三维纳米结构加工新方法,即利用......阅读全文

物理所基于聚焦离子束技术构建三维纳米结构研究获进展

  作为信息社会进步基础的微电子器件与电路的发展历程突出表现为小型化、高密度和多功能化的趋势。当平面器件的发展遇到技术与理论上的瓶颈时,三维立体器件与电路成为必然的发展方向。三维器件与电路不仅体积小、集成度高, 更重要的是三维结构的引入使之具有更优越的性能、更新颖的效应,以及更广泛的功能。因此,

苏州纳米所三维等离子纳米结构及其光学性质研究获进展

  精确空间定义的等离子纳米结构在等离子增强单分子光谱、等离子手性光学及纳米光电器件研究中具有重要科学意义。组成粒子的尺寸、间距及结构空间构型精确控制的三维等离子纳米结构可能展示在一维和二维结构中难以实现的新颖光学、电学及磁学性质。目前,在“自下而上”构建三维等离子纳米结构的研究中,球形粒子由于其各

苏州纳米所在三维离散纳米结构可控组装方面取得新成果

     纳米材料具有各种优异的理化性质。将纳米材料组装成有序的超结构,是研究纳米材料间相互作用和构建新型纳米器件的关键一步。模板指导法是应用最为广泛的“自下而上”的策略。与化学合成以及物理加工所得模板相比,生物材料模板大小均质、易于改造和易于大量制备,在指导纳米结构组装方面具有独特优势。  最近,

国家纳米中心用DNA折纸术组装纳米颗粒三维手性螺旋结构

  如何能在纳米尺度上对材料结构进行精确的控制,形成具有特殊性能的聚集体,是当今科学界最具有挑战性的前沿课题之一。近年发展起来的DNA折纸术是一种独特的自下而上的自组装纳米技术,被用于制备多种尺寸、形貌的二维和三维纳米图案。DNA折纸纳米结构由于结构可设计性和空间

物理所在三维纳米结构的加工与应用研究中取得进展

  三维纳米结构既可具有纳米材料与结构所赋予的量子效应、尺寸效应与表面效应等新奇物性,又可通过三维几何结构实现电声子输运与耦合、自旋极化、激子行为、波阵面调控等物性的协同调制,获得平面器件不具有的功能。目前,三维纳米结构的可控加工方法明显不足,阻碍了三维纳米器件的发展,并制约着高端纳米产业化技术的形

中美研究人员开发出三维纳米“剪纸”结构

新华社华盛顿7月7日中国和美国研究人员从中国传统艺术“拉花剪纸”中得到灵感,制备出形貌特异的三维纳米结构,有望在生物分子识别和光通信等领域获得应用。 发表在最新一期美国《科学进展》杂志上的研究显示,研究人员采用高剂量“聚焦离子束”作为“剪裁”手段,使厚度只有几十纳米的金膜从二维平面弯折成复

中美研究人员开发出三维纳米“剪纸”结构

  中国和美国研究人员从中国传统艺术“拉花剪纸”中得到灵感,制备出形貌特异的三维纳米结构,有望在生物分子识别和光通信等领域获得应用。  发表在最新一期美国《科学进展》杂志上的研究显示,研究人员采用高剂量“聚焦离子束”作为“剪裁”手段,使厚度只有几十纳米的金膜从二维平面弯折成复杂的三维立体结构,加工出

三维离散纳米结构可控组装及其性质研究获重要进展

  近年来,由于在基础物理学研究和功能纳米器件方面的巨大潜力,离散纳米结构的可控组装引起了人们极大的研究兴趣。例如,由金和银纳米颗粒构成的二元组装体表现出距离依赖的表面等离子体共振耦合效应,从而被发展成为一种分子水平的刻度尺。虽然人们发展了一些策略(包括小分子,短肽,DNA

我国科学家首次获得纳米级光雕刻三维结构

14日夜,国际顶级学术期刊《自然》发表了我国科学家在下一代光电芯片制造领域的重大突破。南京大学张勇、肖敏、祝世宁领衔的科研团队,发明了一种新型“非互易飞秒激光极化铁电畴”技术,将飞秒脉冲激光聚焦于材料“铌酸锂”的晶体内部,通过控制激光移动的方向,在晶体内部形成有效电场,实现三维结构的直写和擦除。这一

新方法实现功能性三维纳米结构精准控制

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516933.shtm金属和半导体三维纳米结构是下一代半导体器件、神经形态计算和先进能源应用的潜在基础材料,其精准控制对于实现各种新颖的机械、光学和电子性能至关重要。近日,美国布鲁克海文国家实验室与哥伦比亚

兰州化物所仿生材料表面微纳米结构三维优化获进展

  将仿生学与纳米科学相结合,开展用于摩擦学领域的仿生结构、功能及结构-功能一体化材料的研究,可在基础科学和应用技术之间架起一座桥梁,从而为摩擦学领域所使用的新型结构、功能及结构功能一体化材料的设计、制备和性能研究提供新概念、新原理和新方法。自然界中很多动植物表面都具有稳定的超疏水性,它们既拥有高接

利用三维飞秒激光光刻技术制备纳米晶体结构

  材料本身的光学性质不仅取决于其化学性质,还取决于其亚波长结构。由此而来的诸如光子晶体和超材料等,拓展了人们对于光学结构和光学材料的认识,展现出不同于自然材料的新奇现象和功能。然而,在过去的研究中,光学晶体的纳米结构集中于材料的二维表面。这是因为应力诱导的裂纹形成和传播使得高精度的三维体积加工具有

美用DNA“砖块”搭出上百种三维纳米结构

  据物理学家组织网11月29日报道,最近,美国哈佛大学维斯生物工程研究院的科学家用DNA“砖块” 造出了100多种三维纳米结构。几个月前,该研究小组曾造出了一些二维结构,这是又一大的进步,意味着他们从能建造一面墙到可以建造一座房子了。介绍新方法的论文作为封面文章发表在11月30日出版的《科学》

聚焦离子束技术使电镜分析从二维走向三维

人类对于微观世界的认知有着漫长的历史。自300年前第一台显微镜问世以来,人们便开启了探索微观世界的大门。随着科学技术的发展,光学显微镜、透射电子显微镜和扫描电镜逐渐作为工具被人们熟知,并且,应科学发展的需求,各项技术均在不断的创新与发展。如今,作为材料分析的重要工具,电镜技术已广泛应用于材料、化工、

深圳先进院碳纳米管基三维结构材料研究获系列进展

  随着电子元器件及消费类电子产品向着小型化、智能化和可穿戴方向发展,要求基于高密度电子封装的微纳器件须具备柔性及可延展化等特点,以促进人与信息的高效交换,这对构成器件的导电基元材料提出了更加严苛的挑战。除了满足基本的电气互联外,导电基元材料还需具备优异的力学强度、压阻特性以及循环稳定性等特点。因此

郑美玲团队等在飞秒激光直写三维无机纳米结构获进展

  近年来,三维(3D)无机纳米结构的精确可控制备技术是研究热点,在航空航天、微电子器件、量子芯片、太阳能电池和结构材料等领域具有重要作用。无机材料前驱物容易结晶,导致难以一次性直接制备3D无机微纳结构。激光3D打印技术是制备三维无机微结构的重要手段之一,但在制备无机微结构时,其特征尺寸和加工分辨率

中科院生物物理所开发新型冷冻光电关联成像技术

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500101.shtm4月29日,中国科学院生物物理所蛋白质科学研究平台生物成像中心在学术期刊《通讯-生物学》(Communications Biology)上发表论文,介绍了该团队开发的新型冷冻光电关联成

聚焦离子束加工中的主要缺陷

聚焦离子束(FIB)是一种微纳米加工技术,其基本原理与扫描电子显微镜(SEM)类似,采用离子源发射的离子束经过加速聚焦后作为入射束,高能量的离子与固体表面原子碰撞的过程中可以将固体原子溅射剥离,因此,FIB更多的是被用作直接加工微纳米结构的工具。结合气体注入系统(GIS),FIB可以辅助进行化学气相

冷冻细胞精准减薄技术路线:细胞原位研究新进展

  细胞内部的纳米机器与超微结构是参与生命活动的基本单元,通过彼此之间的紧密协作执行特定的生理功能。在细胞原位研究这些复杂精密的纳米结构的组装与功能是生命科学的前沿热点。冷冻电子断层扫描成像(cryo-ET)是目前主要的原位结构解析技术,但受电子束穿透能力限制,需要利用聚焦离子束将细胞和组织样品减薄

纳米表面声子首次实现三维成像

  据最新一期《科学》杂志报道,奥地利格拉茨技术大学物理研究所联合法国南巴黎大学固体物理实验室,首次成功地对纳米表面声子进行了三维成像,有望促进新的更有效的纳米技术的发展。  无论是显微技术、数据存储还是传感器技术,都依赖于材料表面的电磁场结构。在纳米系统中,表面声子——原子晶格的时间畸变,对物理和

磁性纳米粒子创建三维“迷你大脑”

神经元因退行性疾病或创伤而受损后,几乎没有自我修复的能力。因此,恢复神经网络及其正常功能是组织工程领域的一项重大挑战。以色列巴伊兰大学工程学院研究团队利用纳米技术和磁操作克服了这一挑战,创造出可修复受损神经细胞的纳米磁铁,这是创建神经网络的最具创新性的方法之一。研究发表在近日的《先进功能材料》杂志上

纳米能源所研制出三维正交编织摩擦纳米发电织物

  自充电可持续供能的摩擦纳米发电机(TENG)是一类新兴的能量收集器件,依据接触起电和静电感应的耦合作用原理,TENG能够将机械能转化为电能。TENG的低廉、高效、环保的特征和普遍适用性使其在小规模的机械能收集和大规模的能源发电方面都具有广阔的发展前景;更重要的是,TENG在低频和无规则机械能(如

人类铸造出小于25纳米三维金属物件-误差小于5纳米

在DNA模块里铸造纳米颗粒,与日本农民在立方体玻璃箱里种西瓜如出一辙  美国哈佛大学和麻省理工学院的科研人员近日用金银等材料铸造出无机纳米颗粒。这项重大突破或可对激光技术、显微术、太阳能电池、电子器件、环境监测、环境试验、疾病监测等领域产生促进作用。该研究相关论文9日刊登在美国《科学》杂志上。  D

破解整合酶的三维结构

英国和研究人员在1月31日的《》杂志上报告说,他们合作进行的一项最新研究模拟出的。整合酶在包括艾滋病等逆转录酶病毒中可以找到,并且充当了艾滋病病毒在人体内复制时的“帮凶”。这项重大突破有助于家解决困扰了艾滋病研究领域长达20年的一个难题,从而找到更好的治疗艾滋病的方法。 当艾滋病病毒感染人体时,

基因组的三维结构

  摘要: 阐明染色质复杂结构的技术有染色质构象捕获(chromatin conformation capture, 3C)及更高通量的衍生技术4C、5C,这些提供了长距离的染色质相互作用,但不能扩展到整个染色质相互反应组。在2009年末,两种新方法的迸发,有望绘出全基因组范围的相互作用图谱。  

中国科学家揭示减少冷冻切片损伤新方法

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/505874.shtm7月31日,中国科学院生物物理研究所章新政课题组在国际期刊《结构》发表新研究成果,使用定量分析方法,揭示降低聚焦离子束电压减少其对冷冻切片的损伤。在这项研究中,研究人员建立了一个新方法

【国仪FIB秀】纳米微柱样品制备

  聚焦离子束电子束双束显微镜可用于大规模集成电路的缺陷诊断、修补、离子注入、原位加工、掩膜版修理、刻蚀,集成电路设计修改,量子芯片器件制作,无掩膜加工,纳米结构制作,复杂纳米图形加工,材料的三维成像与分析、超灵敏表面分析、表面改性,以及透射电镜样品制备等方面。应用需求广泛,不可或缺。  目前,国仪

中国科大成功合成混价钒氧化物的三维纳米网络结构

  中国科学技术大学化学与材料科学学院余彦教授课题组与德国马普固体研究所合作,发展了一种室温氧化还原自组装方法,成功合成了混价钒氧化物的三维纳米网络结构,并将该材料应用于高能量密度锂离子电池正极材料,取得了优异的电化学性能。相关研究成果近日发表在国际著名学术期刊《纳米快报》上。   余彦小组及其合作

科学家设计出具有三维结构叉指纳米电极的电介质电容器

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所孟国文研究小组与中国科学技术大学教授宋礼及美国达拉华大学教授魏秉庆合作,设计出一种具有三维结构叉指纳米电极的电介质电容器,相关研究结果以Dielectric capacitors with three-dimensional nanoscale i

纳米粒子有了彩色三维图像

  纳米粒子具有出人意料的奇特属性,比如可用其制造能够弯曲的陶瓷或磁化强度可被控制的材料,但要想通过弄清纳米粒子的结构来研究这些属性,科学家却始终未能如愿。不过,《大众科学》杂志网站2月24日(北京时间)的报道称,一个来自欧洲的联合研究团队现已设法获得了纳米粒子的彩色三维图像