固体所成功实现多元硫属化合物纳米晶的物相与能带调控
近期,中科院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究人员成功实现了一系列多元硫属化合物纳米晶的物相与能带调控,材料展现出良好的电催化、热电、介电及近红外吸收性能。 多元硫属化合物在光伏、热电、电催化、光热、非线性光学、光存储等领域有着重要应用,是近年来的研究热点。特别是铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4,即CZTS)等材料由于组成元素储量丰富、无毒,因而在太阳电池、光探测器、热电转换等领域展现出非常优异的性能。然而,多元硫属化合物经常伴随出现二元或者三元的杂相,影响材料性能。在纳米晶尺寸可调控的基础上,抑制杂相的生成并最终控制材料物相的单一性在合成方法上是极大的挑战。更为重要的是,多元硫属化合物在光伏、电催化等不同领域应用时需满足能带宽度和能带位置可以在一定范围内调控,这在材料设计上是一个挑战性的科学问题。 固体所叶长辉研究员领导的课题组成员采用热注入法,通过控制反应动力学过程,获得了尺寸均一、物相单一的银铋硫(AgBiS......阅读全文
梯度纳米孪晶强化与硬化研究获新突破
中国科学院金属研究所研究员卢磊课题组和美国布朗大学教授高华健研究组合作,发现增加结构梯度可实现梯度纳米孪晶结构材料强度——加工硬化的协同提高,甚至可超过梯度微观结构中最强的部分。梯度纳米孪晶强化的概念结合了多尺度结构梯度,进一步提高了材料的强度极限,并为发展新一代高强度/延性金属材料提供了新思
白碳纳米晶薄膜及其场致电子发射特性
利用微波等离子体化学气相沉积方法,以甲烷、氢混合气体为反应气体,具有钛镀层的玻璃作为衬底,制备了具有sp1杂化结构的白碳纳米晶薄膜。利用X射线衍射、俄歇电子能谱,以及扫描电子显微镜对薄膜结构进行了表征。以白碳纳米晶薄膜为阴极,以镀有ITO透明导电薄膜玻璃为阳极,采用二极管结构,测试了白碳纳米晶薄膜的
“机器科学家”开启纳米晶材料数字智造
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/495136.shtm100多年前,伟大的发明家爱迪生通过6000多种材料尝试和7000多次亮灯实验,最后造出了能亮45小时的电灯。但这种依靠科学家经验的试错和劳动密集实验依旧运用在当今的新材料研发中。随着
新款晶圆问世|硅基化合物光电集成技术大突破
据中国光谷消息,全球首片8寸硅光薄膜铌酸锂光电集成晶圆在九峰山实验室下线。此项成果使用8寸SOI硅光晶圆键合8寸铌酸锂晶圆,单片集成光电收发功能,为目前全球硅基化合物光电集成最先进技术。近年来,由于5G通信、大数据、人工智能等行业的强力驱动,光子集成技术得到极大关注。公开资料显示,光子集成的概念类可
科学家基于机器学习研发超高饱和磁感铁基非晶/纳米晶软磁材料
随着高频大功率器件快速发展,系统能耗问题成为制约行业发展的瓶颈。若将电子控制系统比作人体,芯片如同大脑承担核心控制功能,负责数据处理、信号控制和逻辑运算等任务;而电感、变压器等磁性元器件则相当于执行各类生命活动的器官,负责完成能量存储、转换与传输等关键过程。尤其是,软磁材料的能效表现决定整个系统
科学家基于机器学习研发超高饱和磁感铁基非晶/纳米晶软磁材料
随着高频大功率器件快速发展,系统能耗问题成为制约行业发展的瓶颈。若将电子控制系统比作人体,芯片如同大脑承担核心控制功能,负责数据处理、信号控制和逻辑运算等任务;而电感、变压器等磁性元器件则相当于执行各类生命活动的器官,负责完成能量存储、转换与传输等关键过程。尤其是,软磁材料的能效表现决定整个系统的能
复合半导体纳米线成功整合在硅晶圆上
据美国物理学家组织网11月9日报道,美国科学家开发出一种新技术,首次成功地将复合半导体纳米线整合在硅晶圆上,攻克了用这种半导体制造太阳能电池会遇到的晶格错位这一关键挑战。他们表示,这些细小的纳米线有望带来优质高效且廉价的太阳能电池和其他电子设备。相关研究发表在《纳米快报》杂志上。 III—
我国学者实现一维纳米晶的精准控制
9月16日,国际顶尖期刊《科学》杂志在线发表了青年千人、郑州大学材料科学与工程学院教授庞新厂的最新研究成果,报道了由庞新厂作为第一作者、并由其主要完成的对一维纳米晶体直径、长度、长径比、组份、形貌以及结构进行精准控制的合成技术(链接:Xinchang Pang, et al. 1D nanocr
我国学者实现一维纳米晶的精准控制
上三图为使用两性分子直筒型瓶刷状共聚物BBCP作为纳米反应器来合成一维纳米晶体的合成机制图解:(a)通过纤维素基模板辅助合成纳米棒;(b)通过纤维素基模板辅助合成核-壳结构的纳米棒;(c)通过纤维素基模板辅助合成纳米管。上两图为纳米棒的合成示意图:(a)通过纤维素基模板法辅助合成的上转换的NaYF4
张广平团队揭示孪晶辅助纳米晶粒生长机制
近日,中科院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室研究员张广平带领团队,通过对纳米尺度金属薄膜疲劳加载下晶粒长大行为的原子尺度研究,揭示了“孪生辅助纳米晶粒长大”的全新物理机制,相关论文在线发表于《自然—通讯》上。 尽管金属中的晶界具有阻碍位错运动、强化材料的重要作用,但当材料的晶粒尺寸
油溶纳米晶穿聚合物单衣实现水中游
目前,受到合成方法的限制,大量具有特定尺寸、形貌或化学组成的纳米晶仅能通过高温油相反应制备,因而其表面具有高疏水性,这就限制了其在生物、环境等领域的应用。为了解决这些问题,人们发展了配体交换和配体加成这两类修饰方法,成功将油溶性纳米晶转溶入水相中。然而传统的利用小分子配体修饰方法由于其作用力较弱
美研发出可食用的纳米化合物
美国西北大学的一个研究小组研发出了一种新型的金属有机骨架(MOFs)纳米材料,它由玉米淀粉和钾盐的化合物结晶而成,不仅能吸收和存储气体,用于食品工业和医疗技术领域;最神奇的是,该材料对人体和环境完全无害,可以像糖、盐等一样被人食用。研究论文将发表在11月出版的《应用化学》(App
新型纳米晶化机制的高频高磁导率软磁材料问世
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/507614.shtm
万人计划学者发现超高稳定性金属纳米晶
金属晶粒细化至纳米尺寸可以大幅度提高其强度和硬度,但是由于引入了大量的晶界,纳米金属材料的结构稳定性变低,晶粒长大倾向明显。在一些纳米金属,如纯铜中,纳米晶粒甚至在室温条件下即发生长大。这种固有的不稳定性一方面给纳米金属材料的制备带来困难,另一方面也限制了纳米金属的实际应用。图1 退火引起的梯度
过程工程所镍纳米材料晶相结构调控研究获进展
调控金属纳米材料的晶相结构,能够改变纳米材料内金属原子的排布方式,是调控其物理化学性质的有效策略之一。镍纳米晶是常见的过渡金属纳米材料,应用于多种催化反应。近日,中国科学院过程工程研究所燃料清洁转化研究部能源催化与多孔材料课题组博士研究生庄嘉豪,在副研究员古芳娜的指导下,采用溶剂热合成的方法,可
我国学者研制出高性能纳米晶钨基合金
近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员方前锋课题组在纳米结构钨基合金研制方面取得新进展,通过压力辅助低温致密化烧结法成功制备出高强度双纳米结构钨材料。相关工作发表在International Journal of Refractory Metals and Hard Materi
超快受激发射显微学用于探测单纳米晶
鉴别物质种类和追寻其时间轨迹的有效方法。但是这一方法不仅严重依赖高效发射器,还容易发生光漂白作用。不仅如此,缓慢的纳秒自发发射过程到目前为止也在最低激发态出现过。这些技术不足之处,如今严重制约了单分子探测技术的发展,是该技术进一步优化过程中亟待解决的问题。成果简介 西班牙巴塞罗那科学技术研究院
新方法助力制备高光电性能钙钛矿纳米晶
近日,中科院大连化学物理研究所研究员韩克利团队在制备高质量金属卤化物钙钛矿纳米晶方面取得新进展。该团队利用锗卤化物作为理想的前驱体,设计了一种更有效、毒性更小的制备高光电性能金属卤化物钙钛矿纳米晶体的新方法,该方法可明显改善纳米晶的光电质量。相关研究成果发表在《纳米快报》上。铅基和非铅钙钛矿纳米晶的
研究人员制备出卤化物纳米晶复合光纤阵列
华南理工大学材料科学与工程学院/发光材料与器件全国重点实验室教授董国平团队制备出卤化物纳米晶复合光纤阵列,实现远程高分辨率X射线成像及图像信息传输,有望拓展闪烁光纤阵列在X射线成像领域的应用。相关成果近日发表于《自然-通讯》(Nature Communications)。纳米晶复合玻璃光纤阵列制备流
我学者基于铝纳米晶制备出柔性碳纳米管存储一体化器件
电荷耦合器件(CCD)与电荷存储器件(Memory)作为现代电子系统中两个独立分支分别沿着各自的路径发展,同时具备光电传感和存储功能的原型器件尚未见报道。近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心科研人员与国内多家单位合作,在《先进材料》(Advanced Materials)在线发表题
我国科学家在纳米晶闪烁体研究方面取得重要突破
X射线成像技术在医学诊断、国防工业、核技术和辐射安全检测等众多领域均有重要应用。闪烁体材料是X射线技术应用中的核心器件。然而,常规闪烁体材料在高温条件下煅烧合成,不仅价格昂贵,而且对X射线光子能量的转化效率有限,同时其辐射发光波长也不易调控。因此,研究开发新型纳米晶闪烁体有望克服X射线检测与成像
飞秒瞬态光谱揭示纳米晶热载流子弛豫动力学
近日,大连化学所光电材料动力学特区研究组(11T6)吴凯丰研究员团队采用飞秒瞬态光谱技术系统地研究了量子限域的钙钛矿纳米晶的热载流子弛豫动力学,发现该体系呈现出亚皮秒级别的热载流子寿命与之前理论预测的“声子瓶颈”机制不符,进一步研究发现热载流子能量耗散通道由表面配体分子诱导的非绝热弛豫机制所主导
上海光机所等在微生物合成Te纳米晶方面取得进展
近期,中国科学院上海光学精密机械研究所微纳光电子功能材料实验室研究员王俊团队、激光与红外材料实验室研究员张龙团队等与国内外机构合作,揭示了微生物合成Te纳米材料及其共轭聚合物复合材料优异的超快非线性光学特性,证实了其在超短脉冲产生、全光开关等领域的重要应用潜力,该项研究展示出微生物合成技术在光子
纳米孪晶金属与历史无关的稳定循环响应研究取得突破
疲劳通常指反复施加循环载荷(远小于材料的屈服应力极限)而引起的一种材料弱化过程。实际服役过程中约90%金属构件的失效均由疲劳断裂引起,其原因是材料在循环加载过程中微观结构不断变化、遭受严重且不可逆转的累积损伤,从而导致材料循环硬化或软化直至最终失效。金属材料的非稳定循环响应及疲劳寿命强烈依赖于其
理化所等发现硫化铜纳米晶抗肿瘤新机制
近日,中国科学院理化技术研究所微纳材料与技术研究中心纳米材料可控制备与应用研究组副研究员刘惠玉与意大利理工学院、加州大学洛杉矶分校合作,发现具有等离子共振性质的硫化铜纳米晶可由近红外光诱导产生光热和光动力双重效应杀死肿瘤细胞,研究文章发表在ACS Nano 上。 纳米材料可控制备与应用研究组在
我国学者联合揭示纳米线中晶界结构的尺寸效应
晶界是晶体材料中重要的缺陷之一。人们普遍认为在块体晶体材料中小角晶界(取向差小于15°)由位错墙构成,而大角晶界(取向差大于15°)则以结构单元而不是位错的形式存在。随着晶体材料的尺寸逐渐减小,大量存在的表面对材料的结构和变形行为会产生显著影响。图1 (a-d) 位错型晶界(DGB)和(e-h)
过度氧化诱发的非晶合金纳米管超弹性研究获进展
金属薄膜、纳米片、纳米线等低维金属可同时呈现良好的弹性、强度、塑性等机械性能和功能性能(光、热、磁、电和催化等),是构建微纳米器件的重要候选材料。然而,相比于陶瓷、半导体等材料,大部分金属材料易因氧化而形成氧化膜。由于表面-体积比在微、纳米尺度会显著提高(106-108 倍),金属微纳米器件的氧
基于近红外稀土纳米晶/量子点双激发解码实现精准探温
近红外荧光比率型温度传感具有较大的组织穿透深度、较低的背景荧光干扰及无创探测等优点,因而在生物医学领域具有广阔应用前景。为了避免荧光探测信号相互串扰,传统的近红外荧光比率型温度探测模式采用两个无交叠的荧光发射强度之比作为温敏参数。然而,光在生物组织中的衰减系数具有波长依赖性,因而两个无交叠的荧光
福建物构所稀土无机纳米晶荧光生物标记材料研究获进展
稀土无机纳米晶荧光生物标记材料研究获进展 稀土掺杂无机纳米晶由于其高光化学稳定性、几乎无毒性、长荧光寿命和可调谐荧光发射波长等优势,有望成为新一代的荧光生物标记材料,应用于超敏生物检测、DNA测序、肿瘤细胞的检测和成像等领域,荧光生物标记分析的关键技术是提高检测的灵敏度和信噪比
智能所双金属纳米枝晶生长机理研究取得新进展
利用铜与银离子的置换反应生长纳米银枝状晶已被广泛接受,但是在微纳尺度下的枝晶生长过程与机理还有待进一步深入探索。中科院合肥物质科学研究院智能所和合肥微尺度物质科学国家实验室在此领域联合开展科研并取得进展,有关成果于4月1日发表在国际纳米材料领域知名期刊《微尺度》(Small, 2