铂纳米团簇在修饰的HOPG表面的生长及性能表征

用扫描隧道显微术研究了经过不同方法处理的高定向裂解石墨（HOPG）表面的性质以及铂在其上的成核和生长。通过控制氩刻及氧化时间,在HOPG表面制备出分布和大小均匀的坑。这些纳米坑具有较强的活性,在后面的金属铂沉积过程中成为铂团簇的成核中心。通过控制坑的密度和分布,可以很好地控制沉积的铂团簇的分布及大小。用X射线光电子能谱（XPS）对其电子性质进行了研究,并用高分辨电子能量损失谱（HREELS）研究了甲醇在该体系的吸附行为。     

全同周期排列的纳米团簇阵列的自发生长

我们提出了利用分子束外延的自组织生长过程大面积制备二维周期性纳米金属团簇阵列的一种方法.该方法的普适性通过研究 Si(111)-7×7衬底上生长的Ⅲ族元素、贵金属、磁性金属以及它们的合金团簇得到证实.通过对In团族点阵的原位扫描隧道显微镜分析和第一性原理总能量计算,我们确定了这些团簇独特的原子结构,阐明了这些结构的形成机理.我们发现团簇和表面之间的强相互作用是获得团簇的特定尺寸和其有序排列的关键所在.     

利用低温生长法制备水纳米团簇和二维冰

利用低温扫描隧道显微镜(LT?STM)研究了水分子在高定向裂解石墨(HOPG)表面的低温吸附和薄膜生长.在低覆盖度下,水分子在HOPG表面会形成二聚体,三聚体,甚至更大的自组装纳米团簇.在高覆盖度下,水分子形成单分子层厚的二维水膜,其面内结构是非共边的六边形蜂窝状结构,类似于体材料的Ice?Ⅱ相.通过傅里叶变换和莫尔条纹分析,本文发现水膜和HOPG衬底之间存在不同的夹角,表明分子-衬底之间的相互作用很弱.     

半导体锗纳米团簇和纳米层的生成与结构研究

我们在硅锗合金衬底上采用氧化等制膜方式生成零维和二维的纳米结构样品，用高精度椭偏仪(HPE)、卢瑟福背散射谱仪(RBS)和高分辨率扫描透射电子显微镜(HR-STEM)测量样品的纳米结构，并采用美国威思康新州立大学开发的Rump模拟软件对卢瑟福背散射谱(RBS)中的CHANNEL谱和RANDoM谱分别进行精细结构模拟，测量并计算出纳米氧化层与锗的纳米薄膜结构分布，并且反馈控制加工过程，优化硅锗半导体材料纳米结构样品的加工条件。我们测量出样品横断面锗纳米团簇和纳米层的PL发光谱。我们在硅锗合金的氧化层表面中首次发现纳米锗量子点组成的几个纳米厚的盖帽膜结构，我们首次提出的生成硅锗纳米结构的优化加工条件的氧化时间和氧化温度匹配公式的理论模型与实验结果拟合得很好。     

电化学扫描探针显微镜在表面微/纳米加工的应用

概述了在固/液界面微/纳米加工中经常采用的三种电化学扫描探针显微镜(EC-SPM)技术,分别讨论了电化学扫描隧道显微镜(EC-STM)、电化学原子力显微镜(EC-AFM)和扫描电化学显微镜(SECM)在应用于微/纳米加工时的基本原理和各种方法,并综合比较和分析了这三种技术的优缺点.     

电化学扫描探针显微镜在表面微/纳米加工的应用

概述了在固 /液界面微 /纳米加工中经常采用的三种电化学扫描探针显微镜 (EC SPM )技术 ,分别讨论了电化学扫描隧道显微镜 (EC STM )、电化学原子力显微镜 (EC AFM )和扫描电化学显微镜 (SECM )在应用于微 /纳米加工时的基本原理和各种方法 ,并综合比较和分析了这三种技术的优缺点     

荧光金纳米团簇探针的生物成像应用进展（特邀）

金纳米团簇（AuNCs）因兼具优异荧光特性、超小尺寸、精确化学组成及良好生物相容性等优势,使其成为近些年备受关注的新型荧光探针。为了推动荧光AuNCs在成像领域的应用,研究者们一直致力于发展高性能荧光AuNCs的设计与制备策略。基于对AuNCs结构与发光机制的理解,诸如提高荧光量子产率和细胞摄取率等策略陆续被提出以增强AuNCs的细胞成像效果,极大提升了其作为荧光成像探针的潜力,并将AuNCs的应用推广至荧光寿命成像、多光子成像等新兴荧光成像技术。近些年发展的具有近红外二区荧光的AuNCs进一步推动了其在活体成像的应用。文中概述了AuNCs的制备方法、提高AuNCs细胞荧光成像效果的各种策略,以及AuNCs荧光成像应用的最新进展,并对该领域的挑战和未来发展进行了展望。     

双金属ZnAu纳米团簇的光学性质及生物成像应用

为了优化Au纳米团簇(nanoclusters,NCs)的光 学性能,拓宽它的应用领域,利用原子掺杂法合成 了超稳定的发光双金属ZnAu NCs。通过对紫外-可见吸收光谱、发射光谱、红外光谱、荧光 寿命等的测试 和分析,研究了合成的ZnAu NCs的光学特性,讨论了Zn原子掺杂对Au NCs发光性能的影响, 并且借 助透射电子显微镜和质谱等表征手段,分析了这种光学材料的结构性质。最后,通过细胞毒 性评估以及细 胞成像实验探究了其在生物医学上的应用。研究结果表明,与未掺杂原子的Au NCs相比,掺 杂Zn原子的 ZnAu NCs的荧光强度增强了3倍左右,荧光寿命也从6.73 μs延长到 7.26 μs。此外,结合 质谱确定了超小 的ZnAu NCs是分子量位于5.0 kDa－5.8 kDa之 间的复合物团簇。这种发光纳米材料所表现出的良好的光稳 定性和低细胞毒性,使其在生物成像领域具有潜在的应用价值。同时,Zn原子的掺杂提升了 Au NCs的光学性能,为其在其它领域的广泛应用提供了更大的可能性。     

石墨表面裂纹尖端的STM观察

本文采用ＳＴＭ在纳米尺度上研究了ＨＯＰＧ（高定向石墨）表面裂纹的尖端。扫描过程中，ＳＴＭ的针尖与样品的相互作用使裂尖处的空位扩散，造成列纹扩展。裂尖前方的区域非常紊乱，很难分辨出单个的原子。但在局部区域仍存在着一定的周期性结构。紊乱区域周转的点陈结构发生了较大的晶格变形。     

石墨表面异常原子结构的观察和机理

我们用扫描隧道（ＳＴＭ）观察到了空气中高定向裂解石墨（ＨＯＰＧ）表明的异常原子周期结构图象，对产生在结构的原因进行了分析研究。     

Ar~+激光对枯草芽孢杆菌作用的频率依赖性

Ar~+激光在生物学、医学方面有广泛的应用。因为Ar~+激光一般有9条不同频率的输出谱线,所以需要分别研究这9条谱线对生物的刺激作用。我们采用Ar~+激光的9条输出谱线(454.5～514.5nm)分别照射枯草芽孢杆菌,选择最佳照射剂量为3×10~(-2)J/cm~2,得出了Ar~+激光对枯草芽孢杆菌作用的频率依赖性。实验结果表明,随着Ar~+激光波长的增大(从蓝光区到绿光区),其对枯草芽孢杆菌的促进繁殖作用逐渐减小,以至产生抑制繁殖的作用。这一结果对Ar~+激光在生物学、医学方面的应用有重要的指导意义。     

热氧化磁控溅射金属锌膜制备ZnO纳米棒

利用射频磁控溅射技术在Si(111)衬底上制备金属锌膜 ,在空气中退火热氧化合成了一维ZnO纳米棒。用X射线衍射 (XRD) ,扫描电子显微镜 (SEM) ,透射电子显微镜 (TEM)和光致发光谱 (PL)对样品进行了结构、形貌及光学特性分析。结果表明 :ZnO纳米棒为六方纤锌矿结构单晶相 ,直径在 30～ 6 0nm左右 ,其长度可达5～ 8μm左右。在 2 80nm波长光激发下 ,有很强的 372nm带边紫外光发射和较微弱的 5 16nm深能级绿光发射 ,说明合成的单晶ZnO纳米棒的质量较高     

氧化锌纳米结构的制备及其生长机理

将利用射频磁控溅射技术在Si(111)衬底上沉积的锌膜进行热氧化后,得到一维ZnO纳米棒.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)研究了ZnO纳米棒的结构及表面形貌.实验结果表明上述ZnO纳米棒具有六角纤锌矿结构.金属Zn从SiO2基质中析出和O2发生反应在薄膜表面形成低维ZnO纳米棒.讨论了退火温度及退火时间对ZnO纳米棒形成的影响,并对其生长机制作了初步的探讨.     

Controlled steam oxidation of AlInAs for microelectronics and optoelectronics applications

Thermal oxidation in water vapor of AlInAs layers lattice-matched to InP is reported. Vertical oxidation rate, analyzed vs temperature and duration, is compared to lateral oxidation. The activation energies for both lateral and vertical oxidation on the one hand and kinetics of vertical oxidation on the other hand have been investigated. The doping dependence on vertical oxidation rate is also examined. The resistivity and breakdown field of these oxide films have been found to be high enough for device applications, while the refractive index has been determined through ellipsometry. Some information about the microstructure of the native oxide are also reported.     

热氧化磁控溅射金属锌膜合成一维ZnO纳米棒

利用退火热氧化射频磁控溅射金属锌膜的方法在Si(111)衬底上制备了一维ZnO纳米棒,同时用多种测试手段对样品的晶体结构、表面形貌和光学性能进行了研究.XRD,SEM和TEM的测试结果表明,ZnO纳米棒为单晶相六方纤锌矿结构,呈头簪状向外发散生长,直径在30～60nm左右,其长度可达几μm.PL谱测试结果表明:在波长为280nm光的激发下,在372nm处有强的近带边紫外光发射和516nm处的较微弱深能级绿光发射.说明合成的一维ZnO纳米棒的结晶质量和光学性能优良.     

鼻咽组织光热响应研究

利用生物传热理论模型Pennes方程对Ar^ 激光辐照下生物组织的温度分布进行模拟研究;实验测定了离体猪鼻咽组织存Ar^ 激光(λ=488．0nm和514．5nm)辐照下不同位置的温度分布．重点研究了辐照功率密度和波长对组织中温度分布的影响。理论和实验结果表明：组织中的温度分布与组织不同深部位置、激光波长以及激光辐照功率密度有关;实验获得波长488nm和514．5nm的Ar^ 激光分别辐照鼻咽组织时安全光剂量分别为1．85W／cm^2和1．72W/cm^2。     

热氧化磁控溅射金属锌膜合成一维ZnO纳米棒

利用退火热氧化射频磁控溅射金属锌膜的方法在Si(111)衬底上制备了一维Zn O纳米棒,同时用多种测试手段对样品的晶体结构、表面形貌和光学性能进行了研究.XRD,SEM和TEM的测试结果表明,Zn O纳米棒为单晶相六方纤锌矿结构,呈头簪状向外发散生长,直径在30～60 nm左右,其长度可达几μm.PL 谱测试结果表明:在波长为280 nm光的激发下,在372 nm处有强的近带边紫外光发射和516 nm处的较微弱深能级绿光发射.说明合成的一维Zn O纳米棒的结晶质量和光学性能优良