AFM再立功!科学家们揭示二维冰的生长机制
中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心王恩哥院士与北京大学物理学院量子材料中心江颖、徐莉梅以及美国内布拉斯加大学林肯分校曽晓成合作,利用高分辨qPlus型原子力显微镜技术,首次在实验上证实了冰在二维极限下可以稳定存在,将其命名为:二维冰I相,并以原子级分辨率拍到了二维冰的形成过程,揭示了其独特的生长机制。相关成果于2020年1月2日发表在Nature上。图1.(a)南极罗斯海上的厚冰层;(b)自然界最常见冰相(Ice Ih)的分子模型;(c)本工作发现的二维冰(实验结果的3D效果图) 冰是水的常见物态,由水分子规则排列形成,其结构与成核生长在材料科学、摩擦学、生物学、大气科学等众多领域具有至关重要的作用。早在20世纪20年代,英国著名物理学家、X射线发现者Bragg与其它几位科学家就分别利用X射线对冰晶体结构进行了表征,经过了近一百年的研究和探索,迄今人们已经发现了冰的18种晶相(三维冰相),其中自然界最常见的冰......阅读全文
AFM的电学性能测试
静电力EFM是从轻敲模式AFM发展而来的细分成像模式,可以对样品表面的电场分布进行扫描。它采用两次扫描的方法,第一次扫描(主扫描, Main Scan)采用轻敲模式获得表面形貌,第二次扫描(Interleave扫描,Interleave Scan)将探针抬起一定高度,并给探针施加一个偏压
AFM的测试机巧
下针:在选好模式下针前,务必找到样品表面,调好焦距。扫描范围先设置为0,当针尖接触到样品表面后,再扩大扫描范围,保护下针时破坏针尖。扫图:为了得到好的图象,须调好trace和retrace,一般来说调电压效果会好一些。探针在多次使用后或样品表面比较粗糙,扫描范围太小时,trace和retrace重合
石墨烯AFM测试详解
单层石墨烯的厚度为0.335nm,在垂直方向上有约1nm的起伏,且不同工艺制备的石墨烯在形貌上差异较大,层数和结构也有所不同,但无论通过哪种方法得到的最终产物都或多或少混有多层石墨烯片,这会对单层石墨烯的识别产生干扰,如何有效地鉴定石墨烯的层数和结构是获得高质量石墨烯的关键步骤之一。本文材料+小编将
AFM纳米碳管探针
纳米碳管探针 由于探针针尖的尖锐程度决定影像的分辨率,愈细的针尖相对可得到更高的分辨率,因此具有纳米尺寸碳管探针,是目前探针材料明日之星。纳米碳管(carbon nanotube)是由许多五碳环及六碳环所构成的空心圆柱体,因为纳米碳管具有优异的电性、弹性与轫度, 很适合作为原子力显微镜的探针针
AFM成膜机理研究
成膜机理研究高分子膜结构与相分离机理紧密相关,尤其是非晶形聚合物,相分离过程对膜的表面形态和结构影响极大。AFM 对膜表面形态与结构的成像与分析,对于膜制备过程中的成膜机理研究也带来了极大的帮助。AFM 在膜技术方面显示了强大的应用能力。无论在空气中或是液体环境中,AFM无需对膜进行任何可能破坏表面
AFm-是什么意思
AFM,是指原子力显微镜。它是继扫描隧道显微镜之后发明的一种具有原子级高分辨的新型仪器,可以在大气和液体环境下对各种材料和样品进行纳米区域的物理性质包括形貌进行探测,或者直接进行纳米操纵,现已广泛应用于半导体、纳米功能材料、生物、化工、食品、医药研究和科研院所各种纳米相关学科的研究实验等领域中,成为
AFM微影操控术
微影操控术(Nanolithography and Nanoma nipulation)Lithography(微影) 及ma nipulation (操控术)是目前相当热门的研究题目。多年以来Lithography 应用力量及电流方式,已可在材料表面刻出或长出不同尺寸纳米图案。目前研究上是针对(1
AFM的ScanAsyst智能模式
ScanAsyst智能模式a)选择实验具体模式,ScanAsyst智能模式;b)选择实验环境,Air;c)进入实验界面;d)根据上面提到的步骤,调整激光,并将Head靠近样品表面以看清样品;e)点击 “Check Parameters” 图标,进入实验参数设置;f)设定以下扫描参数:Scan siz
AFM探针的操作模式
随着AFM技术的发展,各种新应用不断涌现。具体包括如下技术:(1) 接触模式 (contact mode) 最早的模式,探针和样品直接接触,探针容易磨损,因此要求探针较软,即悬臂的弹性系数小,一般小于1N/m。(2) 轻敲模式 (tapping mode) 也叫Dynamic Force或者Inte
AFMRaman-联用技术
什么是近场光学?物体表面的场分布可以划分为两个区域,距离物体表面仅仅几个K的区域称为近场,近场光学则是研究距离物体表面一个波长范围的光学现象;从近场区域外至无穷远称为远场区域,通常观察工具如显微镜等各种光学镜头均处于远场范围。近场光学显微镜突破常规光学显微镜受到的衍射极限,在超高光谱分辨率下进行纳
AFM的位置检测部分
位置检测部分在原子力显微镜/AFM的系统中,当针尖与样品之间有了交互作用之后,会使得悬臂摆动,所以当激光照射在微悬臂的末端时,其反射光的位置也会因为悬臂摆动而有所改变,这就造成偏移量的产生。在整个系统中是依靠激光光斑位置检测器将偏移量记录下并转换成电的信号,以供SPM控制器作信号处理。
AFM的侧向力模式
侧向力模式 横向力显微镜(LFM)工作原理与接触模式的原子力显微镜相似。当微悬臂在样品上方扫描时,由于针尖与样品表面的相互作用,导致悬臂摆动,其形变的方向大致有两个:垂直与水平方向。一般来说,激光位置探测器所探测到的垂直方向的变化,反映的是样品表面的形态,而在水平方向上所探测到的信号的变化,由于物
AFM对沥青进行成像
为了确定沥青微观结构的相位和相位图的形貌,对每种沥青都进行了成像,相位图大小为25um×25um。通过对比不同时刻的AFM图,就能够分析沥青变形情况。 如前所述,图片的色度并不表示沥青表面形貌,只是材料特性和结构变化引起的。3种沥青都有2种相位。与AB和AD沥青不同的是,尽管多次尝试,仍然没有获得
afm影响因子是什么
afm影响因子是:原子力显微镜是先进的功能材料,最传统的原子力显微镜表征是被测样品的表面形貌(表面波动)。可以检测样品表面的纳米级波动。人们可以基于传统的原子力显微镜和光谱仪、干涉仪等仪器实现光谱测量、相位测量等。芳纶是一种新型的高科技合成纤维,具有超高强度、高模量、耐高温、耐酸碱、质轻、绝缘、抗老
我国科学家创造出无摩擦力的冰
“我们发现如果把冰结在石墨烯等特定材料上,只让其生长一两个分子层,我们称其为二维冰,那么冰与材料表面之间的摩擦力就会消失。”6月14日,北京大学物理学院量子材料科学中心、北京怀柔综合性国家科学中心轻元素量子材料交叉平台教授江颖告诉科技日报记者。相关研究成果当日发表于国际顶级学术期刊《科学》。“人们很
中科院化学所在仿生抗冻蛋白领域取得新进展
最近,中科院化学所和中科院上海应用物理所研究者合作,基于抗冻蛋白能使生活于寒冷地区的生物体避免冰冻造成危害的特性,深入研究了抗冻蛋白能够有效地降低结冰温度、抑制冰晶生长和重结晶的作用机制。他们发现这类蛋白的冰吸附面上亲疏水相间官能团(甲基和羟基)的有序排列,使其表面形成类冰水,从而能够选择性吸附
研究揭示生长素信号途径调控植物差异性生长的分子机制
4月3日,《自然》(Nature)杂志在线发表了原中国科学院分子植物卓越创新中心/植物生理生态研究所上海植物逆境生物学研究中心徐通达(现福建农林大学海峡联合研究院园艺中心教授)研究组完成的题为TMK1-mediated auxin signalling regulates differentia
研究揭示生长素信号途径调控植物差异性生长的分子机制
4月3日,《自然》(Nature)杂志在线发表了原中国科学院分子植物卓越创新中心/植物生理生态研究所上海植物逆境生物学研究中心徐通达(现福建农林大学海峡联合研究院园艺中心教授)研究组完成的题为TMK1-mediated auxin signalling regulates differentia
牛津仪器与艾恩德霍芬大学开发出二维材料低温生长设备
牛津仪器公司的原子层沉积技术(ALD)和2D材料专家与艾恩德霍芬理工大学合作开发了用于纳米器件的二维过渡金属硫化物(2D TMDS)原子层沉积(ALD) 系统——FlexAL-2D ALD系统。 FlexAL-2D ALD系统可在与CMOS兼容的温度下生长2D材料,并可在大面积(200mm晶圆
中国科大合作在二维材料异质外延生长研究中取得新进展
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室博士后陈伟,与美国田纳西大学、中国科学院物理研究所、北京大学等研究机构的同行合作,揭示了弱的范德瓦尔斯力与强的界面化学键在决定生长过程中二维材料相对于衬底晶格的取向时所起的关键协同作用。相关研究成果于11月10日在线发表在《美国科学院院刊》上,陈
中国科大揭示二维层状拓扑绝缘体材料的螺旋生长机理
最近,中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室和化学与材料科学学院教授曾杰研究组在拓扑绝缘体二维层状纳米材料Bi2Se3的结构设计、合成与生长机理研究方面取得新进展。研究人员对Bi2Se3晶体的成核及生长进行了动力学调控,通过引入螺旋位错首次实现了二维层状材料的螺旋生长,将材料由分立的层状转变成
高压研究揭示新型二维钙钛矿双发射机制
北京高压科学研究中心吕旭杰团队与南方科技大学毛陵玲等团队合作,通过高压研究解析了二维无机钙钛矿Cs2Pb(SCN)2Br2中具有争议的双发射和双吸收机制,并通过压力抑制激子-声子相互作用,提升其光电性能,相关成果近日发表于CCS Chemistry。 相较于有机-无机杂化体系,二维无机钙钛
植物生长素内向运输机制获揭示
中国科学技术大学生命科学与医学部孙林峰和刘欣团队与谭树堂团队合作,在植物激素运输领域取得突破。该团队首次报道了植物生长素内向转运蛋白AUX1的三维结构,系统阐释了该蛋白依赖于质子浓度梯度向胞内运输生长素的分子机制。 作为最早被发现的植物激素,生长素几乎参与了植物整个生命周期的各个过程,如根和芽
研究揭示竹子茎秆快速生长的遗传机制
演化创新(evolutionary innovation)贯穿于整个生命之树(Tree of Life),如被子植物的花和鸟类的羽毛分别为植物和鸟类开拓和适应新的生态位提供了重要前提,其如何产生是演化与发育生物学研究的基本问题和主要挑战之一。越来越多研究表明,新基因是演化创新的主要驱动力之一。几
Cell子刊揭示癌症生长转移新机制
来自哥本哈根大学的研究人员获得了对于癌细胞生长和转移极为重要的一些分子机制更深入的认识。他们的研究目的旨在研发出改良的、更具靶向性的药物。这些研究结果发表在近期的《分子细胞》(Molecular Cell)杂志上。 研究人员正不断地努力了解更多有关人体高等通讯过程的知识。作为细胞中的一
研究揭示特殊蛋白调节肿瘤生长的分子机制
免疫检查点是癌细胞表面的特殊蛋白,其能被癌细胞用来躲避宿主机体的免疫反应,这些表面蛋白对于癌细胞的生长非常重要,靶向作用这些蛋白的药物能够彻底改变多种癌症患者的治疗,而阐明降解这些免疫检查点的机制或能帮助宿主机体免疫系统来杀灭癌细胞。 图片来源:CC0 Public Domain 近日,一项
张冰团队发现调控心肌线粒体合成和心力衰竭新机制
Circulation | 心力衰竭(Heart Failure)简称心衰是一类复杂的临床综合征,为大多数心血管疾病的终末阶段。具体是指心脏无法行使正常的泵血功能以维持血液灌流来满足人体需要。临床主要表现为呼吸困难,过度疲劳和运动耐量受限【1】。在全球约有2%的成年人患有心力衰竭,且随着年龄
科学家阐明植物生长素调控植物差异性生长的分子机制
4月3日, 福建农林大学海峡联合研究院园艺中心,中科院上海逆境生物学研究中心徐通达教授团队在国际权威杂志Nature上发表题为“TMK1-mediated auxin signalling regulates differential growth of the apical hook”的文章,
Bruker公司成为英国石墨烯研究院官方指定合作伙伴
近日,Bruker公司宣布与英国石墨烯研究院(NGI)成为正式合作伙伴。本次合作,NGI将新购置Dimension FastScan®、Dimension Icon®两台Bruker原子力显微镜(AFM)。这两套系统,加之实验室已有的五台Bruker AFM,将应用于有关石墨烯的研究工作。作为合
可燃冰试采成功:奏响深海“冰与火之歌”
新年前夕,国家主席习近平在2018年新年贺词中将“首次海域可燃冰试采成功”列为2017年我国科技创新、重大工程建设成果之一,并饱含深情地说:“我为中国人民迸发出来的创造伟力喝彩!” 过去一年,中国科技创新鼓点铿锵。上天入地下海,一系列“中国震撼”卷起科技进步的“中国浪潮”,定义世界新的未来。有