- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
通过一步法策略调控等离子体响应的纳米结构Au(111)/氧化物外延异质结
摘要: 在这项工作中,我们提出了一种开发具有可调等离子体响应的外延非共格纳米结构金/氧化物异质结构的策略。此前已成功制备出高质量单相且定向的α-Fe2O3(0001)薄膜,并将其作为贵金属外延沉积的模板。通过脉冲激光沉积法在两种不同类型的氧化物基底(α-Al2O3(0001)和SrTiO3(111))上生长了复杂体系。通过调节金生长过程中的基底温度,我们实现了一步法调控金纳米结构的孤立特性与形貌特征,同时未改变被确认为单一铁氧化物相的赤铁矿层的结构特性。金/氧化物双层的外延特性与晶格耦合受氧化物基底类型调控。单取向Au(111)岛与其晶体学轴和α-Fe2O3(0001)的晶体学轴之间存在30o旋转角。Au(111)与SrTiO3(111)晶格共线,而相对于α-Al2O3(0001)晶格存在30o旋转。赤铁矿结构与金纳米结构层的晶体学畴尺寸及结晶有序度分别取决于基底类型和金生长温度。此外,我们还测试了该复杂体系的功能特性:通过制备参数激发并控制与金纳米结构相关的局域表面等离子体,从而根据金纳米结构的程度调控光学共振。
关键词: 定制等离子体响应、氧化物外延异质结构、纳米结构金、一步策略、等离子体学、混合材料、光学、磁性
更新于2025-09-12 10:27:22
-
前驱体介导的形貌可控胶体CsPbBr?钙钛矿纳米晶合成及其纳米纤维导向自组装
摘要: 形状调控对于调节纳米晶体(NCs)的光学和电子特性至关重要,通常通过表面配体处理和工艺条件优化来实现。本研究展示了一种通用合成方法:利用廉价甾体类铯前驱体——胆酸铯(CsCh),制备出多种形貌(纳米棒、纳米立方体和纳米片)的胶体CsPbBr3钙钛矿NCs。相比最常用的油酸铯(或碳酸铯/醋酸铯)等铯前驱体,胆酸铯具有低成本、非吸湿性及钙钛矿合成重现性更优等优势。该前驱体在甲醇等极性溶剂中的溶解特性,在纳米晶体成核生长过程中营造了微极性环境:180℃时意外形成纳米棒;而采用十八烯-甲醇双相体系则生成纳米立方体;当反应温度降至90℃时,可制备出8-9个单分子层厚度的纳米片。这些不同形貌的胶体NCs均具有强荧光特性,绿色发射峰窄(16-17 nm)、量子产率高(纳米立方体96%,纳米片94%)。进一步通过共组装技术,将纳米立方体与二聚胆酸酯凝胶因子形成的有机凝胶复合,获得纳米立方体沿纳米纤维定向排列的杂化材料,呈现出稳定、锐利且明亮的绿色发射。该体系实现了薄膜中从微米到厘米尺度的纳米立方体空间有序排列,这对先进光电器件应用至关重要。迄今为止,文献中尚未报道过通过有机凝胶纳米纤维超分子共组装触发钙钛矿CsPbBr3纳米立方体各向异性有序排列的研究。
关键词: 纳米立方体、有机凝胶、形状控制、混合材料、纳米棒、胆酸铯、纳米片、超分子共组装、胶体CsPbBr3钙钛矿纳米晶
更新于2025-09-12 10:27:22
-
等离子体阵列色散工程中粒径的作用
摘要: 金属光栅上的掠射衍射级会产生特殊光学效应,这一现象曾引起伍德、瑞利和法诺的关注。当采用等离子体纳米颗粒作为谐振光栅单元时,此类表面晶格共振的现象学表现极为丰富,包括光谱窄带消光峰和光学带隙的形成。研究发现,在垂直入射条件下,对应第一掠射衍射级的高能或低能分支中总有一个会呈现明亮状态(即与光强耦合)。文献综述表明,颗粒尺寸是决定哪个色散分支被激活的关键因素,但对此现象始终缺乏统一解释。通过实验与数值模拟重新研究该效应后,我们首先采用振子模型、其次运用光子晶体理论对纳米颗粒光栅进行分析,从而阐明了其物理本质。这两种方法均揭示了颗粒尺寸依赖的相位偏移在掠射光场背向散射中的核心作用——该相位偏移决定了色散分支对应场分布的对称性,进而影响其与激发光的耦合能力。这一物理认知能显著简化等离子体纳米颗粒光栅的色散工程调控,使其更适用于传感或激光等特定应用场景。
关键词: 表面晶格共振、混合材料、磁性、光学、色散工程、等离子体学、等离子体纳米粒子
更新于2025-09-12 10:27:22
-
自组装核碱基及其二苯丙氨酸杂化聚集体的荧光与形貌
摘要: 过去数十年的研究表明,自组装能力是生物分子普遍具备的特性。小分子核酸片段或极短肽链能够形成具有显著结构与光谱特性的复杂聚集体。本文报道了核碱基及肽核酸(PNA)-肽缀合物所形成聚集体的结构/光谱表征。高浓度下,所有研究的核碱基均会形成具有前所未见荧光特性的聚集体。当这些碱基作为PNA衍生物与二肽苯丙氨酸-苯丙氨酸(Phe-Phe)缀合时,会产生新型杂化聚集体,其特征为单体呈类淀粉样关联。尽管这些化合物共享相同的β-折叠核心结构,但PNA单元的性质与数量对自组装纳米结构的有序程度及本征荧光特性具有重要影响。
关键词: 核碱基、自组装、二苯丙氨酸、混合材料
更新于2025-09-11 14:15:04
-
用于双频表面增强二维红外光谱的等离子体三聚体
摘要: 将表面增强二维红外光谱技术(SE-2DIR)拓展至双频实验,可通过标记和探测分子不同位点的振动模式来研究薄层分子膜中的动力学过程与能量传递。当需要测量频率间隔较大的跃迁所涉及的交叉峰时,SE-2DIR要求等离激元纳米结构在相应频率处产生共振激发,且这些增强近场空间重叠,使同一分子内不同振动跃迁能被同步增强。金三聚体红外天线能将其臂间间隙内的增强场局域化。我们利用三聚体天线的对称性,分别调控面内等离激元激发的频率以匹配目标分子跃迁。在4-叠氮丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯上实现了双频SE-2DIR测量,观测到羰基与叠氮伸缩振动模式(间隔370 cm?1)及羰基与C-N-C伸缩模式(间隔550 cm?1)之间的交叉峰。采用交叉偏振激光脉冲激发,可选择性地激活与相关分子跃迁共振的等离激元模式。这种基于合理等离激元模式设计的方案,显著增强了涉及大频率间隔跃迁的交叉峰信号——这是单一宽带等离激元模式无法实现的。
关键词: 表面增强二维红外光谱、双频、分子跃迁、交叉峰、金三聚体红外天线、等离子体学、混合材料、光学、磁性
更新于2025-09-11 14:15:04
-
利用带正电的银/金双金属纳米颗粒直接检测细菌:一种结合多元分析的无标记表面增强拉曼散射研究
摘要: 食品安全、环境污染、医疗诊断以及化学与生物威胁领域中,病原菌的快速检测与鉴别仍是一项重大挑战。本研究展示了一种带正电的银/金双金属纳米粒子(Ag/Au bmNPs)作为表面增强拉曼散射(SERS)基底,可无标记检测并鉴别大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌和枯草芽孢杆菌这三种细菌,且具有优异的重现性。该方法基于预先合成的Ag/Au bmNPs,随后对细菌进行SERS研究。Ag/Au bmNPs的正表面电荷具有显著优势:极低功率下采集时间短、灵敏度高、操作流程简便,无需采用捕获细菌所需的特定复杂程序。通过无标记SERS获得的三种细菌细胞壁及胞内成分的可重现特异性本征指纹图谱,结合主成分分析和典型判别分析等多元统计方法,能实现对这三种细菌的精准鉴别与分类。
关键词: 表面增强拉曼散射、多元分析、光学、磁性、无标记研究、混合材料、细菌检测、银/金双金属纳米粒子、等离子体学
更新于2025-09-11 14:15:04
-
利用描述符调谐的筛选范围分离泛函理解固态溶剂化增强的热活化延迟荧光
摘要: 一种适用于溶液和固体薄膜的高效计算方案,可加速面向有机发光二极管(OLED)实际应用的高效热活化延迟荧光(TADF)发射体的开发。通过采用局域轨道定位器(LOL),我们建立了一种仅需单点计算的、针对范围分离(RS)和屏蔽范围分离(SRS)泛函的高效描述符调控方法。该方案对28种电荷转移(CT)型TADF发射体实现了良好预测。与实验数据相比,在可极化连续介质模型(PCM)溶液中,该方案对最低激发单重态能量(EVA(S1))的平均绝对偏差为0.09 eV;在静态固态极化条件下,对最低激发单重态与三重态能级差(ΔEST)的偏差为0.10 eV。重要的是,我们的结果表明:显著极化的S1态是实现所谓"固态溶剂化增强型(SSSE)-TADF"的关键,而这一特性通过结合LOL调控的屏蔽RS泛函(SLOL调控)得到了准确捕捉。与标准电离势(IP)调控相比,本方案大幅降低了CT分子单重态/三重态跃迁能量预测的计算成本,同时为评估非晶有机薄膜中受固态溶剂化影响的实际TADF特性提供了可靠方法。
关键词: 热激活延迟荧光、光学、固态溶剂增强、等离子体学、磁性、混合材料、TADF、范围分离功能、LOL调控、有机发光二极管
更新于2025-09-11 14:15:04
-
钾掺杂对三联苯的稳定结构相及其半导体态
摘要: 近期实验中合成了钾掺杂对三联苯化合物,并报道了其具有高转变温度的超导性,但钾掺杂对三联苯的原子结构尚不明确。本文通过第一性原理模拟研究了不同掺杂浓度下钾掺杂对三联苯的结构和电子性质。我们首先确定了K原子在分子层内层间隙中的低能位置,随后检验该空间能否容纳两排K原子,最后考虑相邻两个分子层间排列方式对总能量的影响。结果表明,掺杂的K原子倾向于位于连接两个苯环的单个C-C键桥位点,而非苯环上方位置,这与钾掺杂并五苯和菲的情况明显不同。在Kx-对三联苯的可能结构相中,具有P212121群对称性的K2-对三联苯相被确定为最稳定构型,这与近期报道不同。稳定的K2-对三联苯相为半导体,带隙为0.3 eV,其最低未占据分子轨道产生的能带恰好被来自K原子的转移电子完全填满。
关键词: 等离子体学、第一性原理模拟、半导体态、磁性、钾掺杂对三联苯、超导性、光学、混合材料
更新于2025-09-10 09:29:36
-
一种修饰等离子电解制备无机涂层表面以构建有机@功能粘结剂@无机材料的新型策略
摘要: 有机@功能结合剂(FBAs)@无机材料通过两种高效方法制备而成。为此,采用等离子电解(PE)法和两步浸渍化学涂层(DCC)法,在Mg-3%Al-1%Zn合金表面生成了含有机镁铝酸盐的无机层,该层负载有金属氢氧化物(即Mg(OH)2或/和Ni(OH)2)以及2-巯基苯并咪唑(MBI)。金属氢氧化物的存在降低了孔隙率和微裂纹,并增强了有机与无机涂层之间的强结合力。因此发现,这种2-巯基苯并咪唑与金属氢氧化物的杂化材料对镁在水溶液中的腐蚀具有良好的缓蚀作用。
关键词: 混合材料,浸渍化学涂层,2-巯基苯并咪唑,有机涂层
更新于2025-09-10 09:29:36
-
表面与界面工程:用于增强法布里-珀罗干涉效应的多层纳米孔薄膜
摘要: 本研究展示了一种基于多孔阳极氧化铝(AAO)衬底、由Ag/氧化铟锡(ITO)/CoFeB/ITO/Ag交替层构成的宽范围可调谐纳米多孔薄膜系统,以实现法布里-珀罗干涉效应的灵活调控。实验结果表明:该系统仅在AAO衬底上沉积Ag层时,其法布里-珀罗干涉振幅较纯AAO薄膜高出12倍(除可调谐振荡周期外)。这主要源于Ag反射镜显著提升了空气/AAO界面的反射率,使空气/AAO与AAO/Al界面反射光强度相当,从而形成有效干涉增强。此外,铁磁CoFeB层的存在能显著提高紫外至可见光谱范围的吸收率;特别地,通过采用电导率较低的ITO作为间隔层(因其材料色散近似为零),振荡范围可延伸至近红外光谱范围(>2600 nm)。这种新型纳米多孔薄膜系统为未来开发基于法布里-珀罗干涉的超灵敏光学器件及研究诸多有趣物理现象提供了有力工具。
关键词: 银/氧化铟锡/钴铁硼/氧化铟锡/银层,混合材料,磁性,等离子体学,阳极氧化铝基底,法布里-珀罗干涉,纳米多孔薄膜,光学
更新于2025-09-10 09:29:36