STM技术揭示单分子电致上转换发光机理
最近,中国科学技术大学单分子科学团队的董振超研究小组,通过扫描隧道显微镜(STM)诱导单分子电致发光技术,首次清晰地展示了单个分子在电激励下的上转化发光行为,并通过与深圳大学教授李晓光等合作,从理论上揭示了其微观机制。国际物理学术期刊《物理评论快报》于5月3日在线发表了这项成果。 上转换发光通常指材料吸收低能光子但发出高能光子的反斯托克斯过程,这一现象在激光信息技术、红外探测、生物医学等领域有巨大的应用前景。电激励下的上转化发光过程中,有机分子吸收由STM注入的低能电子,并在其弛豫过程中发射出高能光子。这一过程涉及分子电子能态、分子间以及分子与周围环境间的相互作用,深入理解这些相互竞争与制约的微观过程,对其在有机光电转换器件、光催化和光合成等方面的应用有着至关重要的意义。 中国科大单分子科学团队长期致力于发展将STM高空间分辨表征与光学技术高灵敏探测相结合的技术,特别是通过巧妙调控隧道结纳腔等离激元的宽频、局域与增强特......阅读全文
STM技术揭示单分子电致上转换发光机理
最近,中国科学技术大学单分子科学团队的董振超研究小组,通过扫描隧道显微镜(STM)诱导单分子电致发光技术,首次清晰地展示了单个分子在电激励下的上转化发光行为,并通过与深圳大学教授李晓光等合作,从理论上揭示了其微观机制。国际物理学术期刊《物理评论快报》于5月3日在线发表了这项成果。 上转换发光通
STMAFMTERS联用实现单分子多维度内禀参量精密测量
中国科学技术大学单分子科学团队侯建国院士、王兵教授、谭世倞教授等发展了多种扫描探针显微成像联用技术,实现对单分子在电、力、光等外场作用下不同内禀参量响应的精密测量,在单化学键精度上实现单分子多重特异性的综合表征。相关成果2月19日发表于《科学》。审稿人认为,该技术将具有跨领域的影响力。 精确测
STMAFMTERS联用实现单分子多维度内禀参量精密测量
中国科学技术大学单分子科学团队侯建国院士、王兵教授、谭世倞教授等发展了多种扫描探针显微成像联用技术,实现对单分子在电、力、光等外场作用下不同内禀参量响应的精密测量,在单化学键精度上实现单分子多重特异性的综合表征。相关成果2月19日发表于《科学》。审稿人认为,该技术将具有跨领域的影响力。 精确测
单光子波长转换首次实现
美国国家标准和技术研究院(NIST)10月15日表示,科学家首次将量子源(半导体量子点)产出的波长为1300纳米的近红外单光子转换成波长为710纳米的近可见光光子。这种单光子波长(或颜色)转换的实现有望帮助开发出拥有量子通信、量子计算和量子计量的混合型量子系统。 量子信息处
国重实验室SF9组基于STM技术在单分子解离研究中获进展
如何选择性地控制分子的解离反应即化学键断裂是从化学反应到分子器件等诸多领域的核心问题。表面单个分子化学反应包括分子在表面的运动、化学键断裂等,都与分子的不同激发态直接相关。扫描隧道显微镜技术可以直接将非弹性隧穿电子注入到表面单个分子的电子激发态和振动激发态,并通过控制非弹性隧穿电子的能量和注入位
免疫诊断趋势:化学发光方兴未艾,单分子免疫成突破口
免疫诊断是IVD中规模最大的子领域,占比35%左右,增长迅速,是当下推动IVD行业发展的主要动力。▲IVD行业各个细分领域在整体市场中的占比免疫诊断的技术历经了多个发展阶段,从放射免疫、酶联免疫、免疫胶体金到化学发光技术(主要是直接化学发光和电化学发光)、流式荧光技术等。市场对该板块的技术革新反应明
单分子阀门-实现纳米通道中的单分子流动
科学界设想利用微小的分子作为构建物体的基础元素,类似于我们用机械部件组装东西的方式。然而,挑战在于分子非常小,大约是一个垒球大小的一亿分之一,而且它们在液体中会随机移动,使得控制和操纵它们成为一种单一的形式很困难。为了克服这一障碍,能够通过非常狭窄的通道(尺寸类似于百万分之一根吸管)输送分子的"纳米
单分子荧光检测
单分子检测被称为分析化学的极限,近年来取得了重要进展。其中,单分子荧光分析是实现单分子检测最灵敏的光分析技术。单分子荧光检测的关键在于确保被照射的体积中只有一个分子与激光发生作用以及消除杂质荧光的背景干扰。通常采用高效滤光片,利用共焦、近场合消失波激发,可以达到此目的。单分子荧光检测可提供单分子水平
STM应用
STM应用利用扫描隧道显微镜可直接观测材料表面原子是否具有周期性的表面结构特征,表面的重构和结构缺陷等。
STM概述
STM概述 1982年,国际商业机器公司苏黎世实验室的G..Binnig和HeinrichRohrer及其同事们共同研制成功了世界上第一台新型的表面分析仪器—扫描隧道显微镜(ScanningTunnelingMicroscope,简称STM)。STM的出现,使人类第一次能够实时地观察单个原子在物
为什么要从化学发光转换到荧光检测?
Western blot成像方法取决于二抗的标记物,常用的方法有基于酶促反应的化学发光法,基于荧光染料的可见荧光方法和红外荧光方法,那么我们应该如何选择呢?*合适的Western blot实验方法取决于您期望获得哪些信息,也就是取决于您的实验目的,小编比较了现有方法的优缺点,并分享了自己的心得,希望
中科大发明高效上转换发光材料
对于众多能量转换材料来说,其量子效率往往都受限于一些带来能量损耗的不良过程。例如,上转换发光效应可以吸收两个或多个低能量光子而发射出较高能量光子,从而可为生物靶向成像、检测及治疗、激光器、太阳能电池、光催化等很多领域实现光频率转换。该频率转换效应依赖于从荧光上转换材料的吸光中心到发光中心的传能过
为什么要从化学发光转换到荧光检测
Western blot成像方法取决于二抗的标记物,常用的方法有基于酶促反应的化学发光法,基于荧光染料的可见荧光方法和红外荧光方法,那么我们应该如何选择呢? *合适的Western blot实验方法取决于您期望获得哪些信息,也就是取决于您的实验目的,小编比较了现有方法的优缺点,并分享了自己
《自然—光子学》:单光子波长转换首次实现
美国国家标准和技术研究院(NIST)10月15日表示,科学家首次将量子源(半导体量子点)产出的波长为1300纳米的近红外单光子转换成波长为710纳米的近可见光光子。这种单光子波长(或颜色)转换的实现有望帮助开发出拥有量子通信、量子计算和量子计量的混合型量子系统。研究论文发表在《自然—光
中国科大实现分子间相干偶极耦合的实空间直接观察
最近,中国科学技术大学单分子科学团队教授董振超研究小组利用纳腔等离激元增强的亚纳米空间分辨的电致发光技术,在国际上首次实现在单分子水平上对分子间偶极耦合的直接成像观察,从实空间上展示了分子间能量转移的相干特征。该研究成果发表在3月31日的《自然》上。课题组的张杨、骆阳、张尧为论文的共同第一作者。
涡轮分子泵分子束外延-MBE-与扫描隧道显微镜-STM-联用
Pfeiffer 分子泵应用于分子束外延 MBE 与扫描隧道显微镜 STM 联用系统 --分析生长晶体表面结构 分子束外延 MBE 是一种晶体生长技术, 将半导体衬底放置在超高真空腔体中, 和将需要生长的单晶物质按元素的不同分别放在喷射炉中, 由分别加热到相应温度的各元素喷射出的分子流能
单原子分子包括哪些
单原子分子通常情况下只有稀有气体单质(目前只有氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn),不考虑没有得到聚集形态的118号元素(Uuo),固态非金属及一般金属都不属于单原子分子,但一些金属蒸汽由于原子基本独立存在,可认为是单原子分子,金属是直接由原子构成的,由原子键相
研究人员利用STM实现迄今最小硬盘实现单原子信息存储
据荷兰代尔夫特理工大学科维理纳米科学研究所网站最新消息,该校一个研究团队把存储空间缩小到了极限:每比特只占一个氯原子位,并按这个标准存储了1000字节(8000比特)的信息。 1959年,美国物理学家理查德·费曼提出,如果有一个平台能让人们把单个原子有序排列的话,用每个原子存储一段信
免疫化学发光并非万能,单分子免疫检测未来可期(二)
在过去的近二十年里,数字PCR技术快速发展可以认为是分子诊断领域最令人振奋的技术进步。数字PCR技术(DigitalPCR)最早由Vogelstein于1999年提出,通过在96/384孔板中极限稀释DNA模板进行验证(图2)。2003年Dressmam等发明了BEAMing技术,将磁珠、模板、引物
免疫化学发光并非万能,单分子免疫检测未来可期(一)
前言 化学发光技术已经成为当前免疫诊断市场中最重要的检测技术。自上世纪70年代诞生以来,尽管随着检测设备全自动化水平以及检测元件精密度、试剂生产保存工艺的发展,化学发光技术的检测灵敏度有了显著的提升,然而究其本质而言,无论是酶促发光、直接发光或是电化学发光,化学发光技术在检测原理上在过去
刘宝红/江德臣JACS:单分子电化学发光成像技术及应用
电化学发光成像作为全新的成像技术而被广泛应用于生物与临床分析中。单分子的出现,为探索生命的分子基础打开了一个巨大的工具箱。但是,目前单个分子的电化学发光成像很难实现。2021年10月22日,复旦大学刘宝红、南京大学江德臣联合法国波尔多大学的Neso Sojic基于前期单细胞电化学发光成像的研究基
免疫化学发光并非万能,单分子免疫检测未来可期(三)
前言 化学发光技术已经成为当前免疫诊断市场中最重要的检测技术。自上世纪70年代诞生以来,尽管随着检测设备全自动化水平以及检测元件精密度、试剂生产保存工艺的发展,化学发光技术的检测灵敏度有了显著的提升,然而究其本质而言,无论是酶促发光、直接发光或是电化学发光,化学发光技术在检测原理上在过去
免疫化学发光并非万能,单分子免疫检测未来可期(四)
SiMoA系统实际上沿用了数字PCR中的单分子信号放大的方法,通过酶联免疫进行抗原分子酶联标记,再通过酶催化荧光底物的方法替代数字PCR技术中PCR来实现信号放大。根据目前Quanterix官方公布的数据,SiMoA系统是当前全球范围内检测灵敏度最高的免疫检测系统,其cTnI检测下限达到了0.05p
为什么要从化学发光检测转换到荧光检测
Western blot成像方法取决于二抗的标记物,常用的方法有基于酶促反应的化学发光法,基于荧光染料的可见荧光方法和红外荧光方法,那么我们应该如何选择呢? 最合适的Western blot实验方法取决于您期望获得哪些信息,也就是取决于您的实验目的,小编比较了现有方法的优缺点,并分享了自己
为什么要从化学发光检测转换到荧光检测
Western blot成像方法取决于二抗的标记物,常用的方法有基于酶促反应的化学发光法,基于荧光染料的可见荧光方法和红外荧光方法,那么我们应该如何选择呢?最合适的Western blot实验方法取决于您期望获得哪些信息,也就是取决于您的实验目的,小编比较了现有方法的优缺点,并分享了自己的心得,希望
中国科大实现单分子与纳腔等离激元相互作用的亚米操控
最近,中国科学技术大学单分子科学团队的董振超研究小组利用亚纳米空间分辨的电致发光技术,在国际上首次对分子与纳腔等离激元之间的相干相互作用进行了亚纳米精度的操控,在单分子水平上观察到了法诺共振和兰姆位移效应。国际学术期刊《自然-通讯》5月19日发表了这项成果。 光腔与分子之间的相干相互作用会显著
STM工作模式
STM工作模式根据针尖与样品间相对运动方式的不同,STM有两种工作模式:恒电流模式(a)和恒高模式(b)。恒电流模式:扫描时,在偏压不变的情况下,始终保持隧道电流恒定。恒高模式:始终控制针尖在样品表面某一水平高度上扫描,随样品表面高低起伏,隧道电流不断变化。所得到的STM图像不仅勾画出样品表面原子的
stm的原理
STM的工作原理 STM是利用量子隧道效应工作的。若以金属针尖为一电极,被测固体样品为另一电极,当他们之间的距离小到1nm左右时,就会出现隧道效应,电子从一个电极穿过空间势垒到达另一电极形成电流。且其中Ub:偏置电压;k:常数,约等于1,Φ1/2:平均功函数,S:距离。 从上式可知,隧道电流与针
STM工作原理
STM工作原理扫描隧道显微镜的基本原理是将原子线度的极细探针和被研究物质的表面作为两个电极,当样品与针尖的距离非常接近(通常小于1nm)时,在外加电场的作用下,电子会穿过两个电极之间的势垒流向另一电极。尖锐金属探针在样品表面扫描,利用针尖-样品间纳米间隙的量子隧道效应引起隧道电流与间隙大小呈指数关系