别出心裁:在原子水平上对材料进行工程设计
背景介绍 自从纳米技术的概念提出以来,设备小型化一直是技术发展的驱动力。纳米制造技术的飞速发展推动了摩尔定律的发展,摩尔定律呈指数增长,导致现在半导体微处理器的计算能力成倍增长,而这些微处理器现在已成为大规模仿真和人工智能的基础。在科学的好奇心和技术的渴求的推动下,电子设备的小型化无疑会持续发展,未来必将需要并最终开发出由原子精确结构的组件和接口组成的设备。因此,科学家们一直期望开发出能够在原子水平上对材料进行工程设计的技术手段。 为了利用原子精确结构的全部功能和性能,将需要比堆叠层更复杂的系统。但是,为实际应用程序组装原子定义的构建基块并非易事。虽然有机分子允许在原子水平上对其结构进行调整,但对单个分子的操作需要低温和超高真空等苛刻条件。尽管可以将单个半导体纳米结构集成到电子和光子器件中,但以原子精度制备相同的结构的重复性仍然是一个挑战。 碳纳米管(CNT)是一种非常有潜力的材料,具有独特的光电物理性质,在发光二极管......阅读全文
常用的锂离子电池导电剂有哪些?
常用的锂离子电池导电剂可以分为传统导电剂(如炭黑、导电石墨、碳纤维等)和新型导电剂(如碳纳米管、石墨烯及其混合导电浆料等)。市面上的导电剂型号有SPUERLi、S-O、KS-6、KS-15、SFG-6、SFG-15、350G、乙炔黑(AB)、科琴黑(KB)、气相生长碳纤维(VGCF)、碳纳米管(CN
化学所在高性能锂离子电池电极材料研究方面取得系列进展
为了适应消费电子、电动汽车和储能领域的发展,需要开发更高能量密度、功率密度、循环次数和安全性的锂离子电池。其中高容量、高倍率性能和循环稳定的电极材料的开发是关键,也是研究热点和难点。 在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下,化学研究所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室
盐酸米托蒽醌
性状本品为蓝黑色结晶性粉末;无臭;有引湿性。本品在水中溶解,在乙醇中微溶,在三氯甲烷中不溶。鉴别(1)取本品约5mg,加水1ml溶解后,加浓硫酸lnl,溶液由深蓝色变为深紫红色(2)在含量测定项下记录的色谱图中,供试品溶液主峰的保留时间应与对照品溶液主峰的保留时间一致。(3)本品的红外光吸收图谱应与
蒽酮试剂怎样配制
应该首先加入132mL水,然后慢慢的加入400mL浓硫酸,边加边搅拌散热。等到加完而且冷却到室温以后,最后加入2.4g蒽酮,搅拌溶解,避免浓硫酸溶解时的高温对蒽酮影响。
美发现外形似水滴内部为晶体的纳米粒子
美国麻省理工学院科学家近日发现金属纳米粒子的一种新现象:这些粒子外表似水滴一般,任意变换形状,同时其内部却保持着完美稳定的晶体形态。该成果最近刊登在《自然—材料》杂志上。 该研究小组由李巨(音译)教授带领的国际团队完成,这项研究可能对纳米组件设计有重要意义,例如分子电子电路的金属触点。 试验
基于新型碳纳米管的薄膜晶体管问世
据美国物理学家组织网2月17日(北京时间)报道,最近,科学家研制出了金属性和半导体性之间平衡达到最优化的新式碳纳米管,并使用这种纳米管制造出了薄膜晶体管(TFT),未来有望研制出诸如电子书和电子标签等高性能、透明的柔性设备。 日本名古屋大学的科学家孙东明(音译)和同事以及芬
我国纳米晶体结构解析技术与仪器研制实现新突破
近日,中国科学院广州地球化学研究所科研团队成功实现纳米晶体结构解析技术与仪器的国产自主化研发,这将有望增强我国在地球与行星科学、材料科学、化学等基础研究领域的原始创新能力。国产纳米晶体结构快速解析仪 据了解,在地质或地球化学等科学研究领域,新矿物和深地矿物的晶体结构解析需要使用精度达到亚微米到
纳米级铌酸锂晶体薄膜材料研发获财政支持
济南晶正电子科技有限公司自主研发生产的国家重点鼓励发展的新材料——纳米级铌酸锂晶体薄膜材料,得到济南市政府的高度重视和支持,并由此获批了济南综合保税区的黄金地块和3000万元的财政支持。近日,山东省委常委、济南市委书记王敏到济南市高新区调研时重点关注了济南晶正项目建设情况,对其世界首创的纳米级铌
国家纳米中心发展新的晶体光学各向异性表征方法
近日,国家纳米科学中心戴庆团队和美国石溪大学教授刘梦昆等合作,利用近场光学技术克服了范德华晶体有限尺寸导致的表征困难,成功测量了氮化硼及二硫化钼的介电张量,发展了新的晶体光学各向异性表征方法。相关研究成果在线发表于《自然—通讯》,其表征方法已申请发明ZL。该研究得到了国家自然科学基金、科技部重点
介孔金属晶体纳米材料可控合成和催化获系列进展
介孔纳米材料是一系列含有2-50nm穿透孔道的纳米材料。自1992年首次发现以来,介孔材料因高比表面积、大孔体积、可调节孔径和可控形态广泛应用于催化、能量转换与储存、气体分离、气体传感和生物医学等领域。作为第二代介孔材料,介孔金属晶体纳米材料在催化方面表现出明显的优势。 四川大学化学学院刘
科学家发现具明亮基态激子的半导体纳米晶体
件 来自美国海军研究实验室(NRL)和瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH)的科学家表示,他们发现了一类具有明亮基态激子的新型半导体纳米晶体。这一发现标志着光电子领域的一项重大进步,可能会彻底改变高效发光器件等技术的发展。相关论文发表于新一期《美国化学学会·纳米》杂志。研究示意图。图片来源:《美国化学学会
大连化物所揭示双钙钛矿纳米晶体动力学机理
近日,中国科学院大连化学物理研究所复杂分子体系反应动力学研究组研究员韩克利团队在全无机非铅钙钛矿纳米晶体动力学机理研究方面取得进展。该团队合成出非铅锆(Zr)基空位有序双钙钛矿纳米晶体,详细讨论了其发光动力学机理,为开发新型无机荧光粉提供了策略。 热活化延迟荧光(TADF)是一种可获得较高激子
MOF纳米粒子和DNA的胶体晶体工程|Nature-Commun.
核酸修饰纳米粒子的胶体晶体工程是制备三维超晶格的一种有效方法,在催化、传感、光子学等领域都有广泛的应用。迄今为止,研究的构件主要基于金属、金属氧化物、硫属半导体和蛋白质。在这里,美国西北大学Chad A. Mirkin教授等人展示了被寡核苷酸功能化的金属有机框架纳米粒子(MOF NPs)可以被编
气质联用法-测定REACH法规中的蒽油蒽糊类物质
气质联用法 测定REACH法规中的蒽油蒽糊类物质 多环芳烃是蒽油蒽糊的主要成分,具有高毒性、低流动性和难降解性[1],并能通过呼吸、饮食、饮水、皮肤接触等多种途径进入人体,诱发染色体畸变,引发多系统癌变[2-5],已日益受到人们的广泛关注。各国也纷纷出台了限制多环芳烃的法规[6]。 各类蒽油蒽
新颖非厄米声学及声场调控研究的新进展在《自然》发表
图1 非厄米拓扑声子晶体构建和相位控制 在国家自然科学基金项目(批准号:11922407、12074183)等资助下,南京大学声学研究所刘晓峻教授和程营教授课题组与西班牙约翰·克里斯滕森教授课题组合作,首次利用碳纳米管(CNT)薄膜的热声效应实现了等效声增益介质,并构建出一种受拓扑保护的非厄米耳语
苏州纳米所在变形织物驱动器研究方面获进展
智能主动变形织物是新兴的功能材料,在可穿戴织物中具有应用前景,如可以自发调整形状增加穿戴舒适度或是作为助力设备帮助人类更轻松地提起重物。智能变形织物的运动可以由多种方式触发。其中,由电化学离子触发的变形织物具备可控性好、变形程度大、电压低、响应快及热效应不明显等特点,在可穿戴设备中具有应用潜力。
苏州纳米所在变形织物驱动器研究方面获进展
智能主动变形织物是新兴的功能材料,在可穿戴织物中具有应用前景,如可以自发调整形状增加穿戴舒适度或是作为助力设备帮助人类更轻松地提起重物。智能变形织物的运动可以由多种方式触发。其中,由电化学离子触发的变形织物具备可控性好、变形程度大、电压低、响应快及热效应不明显等特点,在可穿戴设备中具有应用潜力。
原子晶体的晶体特点
在这类晶体中,不存在独立的小分子,而只能把整个晶体看成一个大分子。由于原子之间相互结合的共价键非常强,要打断这些键而使晶体熔化必须消耗大量能量,所以原子晶体一般具有较高的熔点,沸点和硬度,在通常情况下不导电,也是热的不良导体,熔化时也不导电,但半导体硅等可有条件的导电。原子间不再以紧密的堆积为特征,
原子晶体的晶体类型
某些金属单质:晶体锗(Ge)等。某些非金属化合物:氮化硼(BN)晶体、碳化硅、二氧化硅等。非金属单质:金刚石、晶体硅、晶体硼等。
传统锂离子电池的结构特点
传统锂离子电池是用锂基粉末作电极,而这种折叠锂离子电池是用碳纳米管(CNT)墨水作电极,用纤薄透气的Kimwipes纸巾(一种实验室用薄纸巾)作基底,并涂上一层PVDF(聚偏二氟乙烯)涂层增强CNT墨水和纸基间的粘附力。最后,电池显示出优良的导电性和相对稳定的电容。
物理所制备出基于单壁碳纳米管薄膜的透明弹性导体
过去几十年,硅基电子学在小型化、高集成度和高速度方面取得了巨大的成功。但是,传统的电子学器件是基于平面结构的,具有不可弯折、不可拉伸的缺点,这在很大程度上限制了电子器件的应用。近二十年发展起来的柔性电子学和最近刚刚兴起的可拉伸电子学为人们带来了全新的概念,使得电子学器件可以应用在
捷克科学家率先研发纳米晶体中定位氢原子的方法
捷克科学院物理研究所的科学家们通过使用动态精化与电子衍射数据采集的方法,成功定位了微米级以下有机或无机单晶材料中的氢原子。这是世界上首次取得如此精准级别的定位方法,该研究成果发表在了2017年1月的《科学》学术期刊上。 晶体学是化学和新材料科学等许多科学分支的基础研究领域。捷克科学家历时七年
科学家仿蝴蝶翅膀微观结构-开发出纳米光子晶体
据物理学家组织网9月3日(北京时间)报道,澳大利亚斯威本科技大学和德国埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学(FAU)的一个国际研究团队,通过模仿蝴蝶翅膀的微观结构,开发出一种小于人类头发丝宽度的纳米级光子晶体设备,能同时适用于线性和圆形偏振光,使光通信更迅捷更安全。 该光子晶体可以同时
我国首台纳米晶体结构快速解析仪器研制成功
1月14日,中国科学院广州地球化学研究所(以下简称广州地化所)举办新闻发布会宣布,该所研究团队在纳米晶体结构解析技术与仪器研制方面取得重大突破:成功攻克三维电子衍射技术测定微纳米晶体样品漂移难题,并研制出我国首台国产纳米晶体结构快速解析仪器。这标志着我国在高端科学仪器自主研发领域迈出关键一步。“该自
科学家揭变色龙变色之谜:纳米晶体控制光线折射
法媒称,长期以来,人们一直对变色龙通过变色吸引同伴、吓退情敌、迷惑捕猎者的原理着迷。今天,科研人员宣布他们揭开了变色龙变色的秘密,而这一发现让他们大为震惊。 据法新社3月10日报道,科研人员发现,变色龙不是通过色素来改变颜色的,而是靠调节皮肤表面的纳米晶体,通过改变光的折射而变色的。 日内瓦
国家纳米中心等在晶体光学各向异性研究中获进展
近日,国家纳米科学中心戴庆团队和美国石溪大学教授刘梦昆等合作,利用近场光学技术克服了范德华晶体有限尺寸导致的表征困难,成功测量了氮化硼及二硫化钼的介电张量,发展了新的晶体光学各向异性表征方法。 石墨烯、氮化硼、过渡金属硫族化合物等新型二维材料都属于范德华晶体,各自具有优良的力学、电学、光学性质
碳纳米管晶体管向商用迈出重要一步
碳纳米管很早就被认为是制造下一代晶体管的理想材料。美国威斯康星大学麦迪逊分校的科学家开发出的新型高性能碳纳米管晶体管成功突破了纯度和阵列控制两大难题,在开关速度上获得了比普通硅晶体管快1000倍、比此前最快的碳纳米管晶体管快100倍的成绩。 这不是一次简单的改进,而是碳纳米管晶体管向正式商用迈
这种单分子成像新技术可实现纳米晶体高速成像
一种不依赖荧光发射体的单分子成像新技术可能会在纳米技术、光子学和光伏技术中找到许多应用。该技术是由巴塞罗那的研究人员开发的,其工作原理是在室温下检测单个量子点的受激发射。它的速度使得可以在整个吸收和发射周期内追踪电荷载流子的数量。单分子成像技术已广泛应用于生物学。迄今为止,它们完全基于检测被成像
清华团队首次实现具有亚1纳米栅极长度的晶体管
晶体管是芯片的核心元器件。更小的栅极尺寸可以使得芯片上集成更多的晶体管,并带来性能上的提升。近日,清华大学集成电路学院教授任天令团队在小尺寸晶体管研究方面取得重要进展,首次实现了具有亚1纳米栅极长度的晶体管,该晶体管具有良好的电学性能。相关成果以“具有亚1纳米栅极长度的垂直硫化钼晶体管”为题,在
通过钙钛矿构筑第三类纳米晶体——“超晶格”
【研究背景】 钙钛矿晶体是目前广受关注,其至少由三种不同的离子组成,以卓越的电学和光学特性而闻名,在太阳能电池和光电器件中具有突出的应用潜力。有研究表明,当钙钛矿的纳米立方体与其他材料的纳米球结合时,无论是否有第三类纳米晶体,所获得的各种纳米结构都可以排列成三维“超晶格”,其排列方式与钙钛矿中