- 张欢;马宗敏;谢艳娜;王芳;石云波;唐军;薛晨阳;刘俊;李艳君;
综述了金刚石中氮空位(NV)中心的研究进展及应用。金刚石中NV中心是由一个氮原子取代金刚石中的一个碳原子,然后捕获周围的一个空穴形成的,是一种独特的荧光光散射吸收光谱晶格缺陷。首先介绍了金刚石晶体中NV中心的晶体结构以及光学和电学等基本性质。系统综述了金刚石中NV中心的国内外研究现状,包括在物理和生物等领域的重要应用。分析了其在磁场测量、温度测量、角速率测量的超高灵敏度优势,生物标记应用上的稳定性优势以及其他方面的独特的应用前景。指出了金刚石NV中心存在的可扩展性需提高和物理机制需继续研讨等问题,并且展望了金刚石NV中心未来的发展趋势。
2014年12期 v.51;No.451 765-769+775页 [查看摘要][在线阅读][下载 786K] [下载次数：924 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：0 ] - 汪成伟;邵珠帅;王飞龙;汝长海;
首先简要阐述了静电纺丝装置和原理,然后着重讨论了静电纺丝纤维应用研究进展,即仿生支架、药物载体、各类型电池、传感器和催化剂,最后分析了制约静电纺丝纤维应用的因素。在静电纺丝纤维应用方面主要呈现的特点是应用领域非常广,这主要是基于静电纺丝纤维的纳米级直径、高孔隙率和大比表面积等优点,但大多数静电纺丝纤维应用都处在实验应用型阶段,距真正生产应用阶段还有一定距离。制约静电纺丝纤维应用的因素主要归结为两点,即电纺装备制约和电纺原理制约。今后静电纺丝技术将主要从装备优化和理论创新这两大方面入手,推动静电纺丝纤维由实验应用型向生产应用型转变。
2014年12期 v.51;No.451 770-775页 [查看摘要][在线阅读][下载 680K] [下载次数：1584 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：34 ] |[阅读次数：0 ] - 沈勇;刘一剑;杨翰林;段力;张亚非;
固体装配型谐振器(SMR)由布拉格反射层上的两个电极及它们之间的压电层制备而成。布拉格层是厚度为1/4波长的高低声阻层结构。ZnO压电薄膜是用来制备SMR的传统压电材料,但却拥有低的纵向声学速度和相对固定的频率响应。由ZnO和MgO合成的三元化合物MgxZn1-xO薄膜是一种高声速、高电阻的压电材料,有很大的潜能用于SMR。MgxZn1-xO薄膜表面的粗糙度对SMR的谐振特性有很大影响。通过射频磁控溅射的方法制备了MgxZn1-xO薄膜,研究了不同射频磁控溅射条件对MgxZn1-xO薄膜表面粗糙度的影响。通过控制淀积条件,获得了c轴择优取向的表面光滑的MgxZn1-xO压电薄膜。通过优化MgxZn1-xO薄膜表面粗糙度,SMR的性能能够得到显著提高。
2014年12期 v.51;No.451 776-779+784页 [查看摘要][在线阅读][下载 1020K] [下载次数：111 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ]
- 王栋;于鹏;周磊;刘柱;杨洋;董再励;
轻敲模式是原子力显微镜(AFM)最为常见的扫描模式之一。轻敲模式以探针振动信号幅值作为反馈信号,实行实时检测。目前,有模拟检测和数字检测两种检测方法,模拟检测方法由于模拟器件固有的温漂导致误差较大,数字检测方法误差小但运算量较大。提出了一种实时检测轻敲模式信号振幅的改进型数字锁相放大器(MDLIA),在自制的AFM扫描成像系统中同时具备误差较小和运算量较小两个优点。MDLIA使用与振动信号同频同相的方波信号作为参考信号,因此仅采用单通道运算即可检测振动信号幅值。首先通过理论分析介绍了MDLIA的原理,然后介绍各组成部分及实现过程,最后通过运算耗时实验验证MDLIA运算量小且运算速度快的特点,并通过误差对比实验证明MDLIA误差较小,同时通过标准栅格扫描实验验证MDLIA的稳定性。
2014年12期 v.51;No.451 791-797页 [查看摘要][在线阅读][下载 1415K] [下载次数：101 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 南粤;刘翠荣;阴旭;孟庆森;杜超;赵为刚;
利用自制的阳极键合炉实现了PEO-LiClO4与铝的阳极键合,并且采用扫描电子显微镜(SEM)对键合界面进行了观察。结果表明,键合后铝/高分子固体电解质界面处生成了一层厚度约5μm的过渡层,分析认为该过渡层是两者得以焊合的关键。由实验得到的电流-时间的变化过程可以看出,键合区域中的导电离子是由瞬时高密度迁移转向低密度稳态迁移的。利用非线性有限元分析软件MSC.Marc研究了阳极键合件从90℃冷却到室温的残余应力和变形,并且建立了接头应力分析模型,探讨了界面应力场的分布规律,为提高键合质量提供了理论依据。对比翘曲变形前后的形状可知,试件从高温冷却后,上表面中心会向下收缩,边缘的翘曲下降,最大的翘曲发生在试件对角棱线处。模拟分析显示过渡层上等效应力是最大的,因此该层成为阳极键合接头中的薄弱部位。因此,对残余应力和变形进行分析并在此基础上提出缓解的措施是提高阳极键合性能的一个有效途径。
2014年12期 v.51;No.451 798-802页 [查看摘要][在线阅读][下载 1206K] [下载次数：128 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 程川;高宝红;张男男;杨志欣;孙铭斌;檀柏梅;
掺硼金刚石(BDD)薄膜电极具有很宽的电势窗口、很小的背景电流、很高的电化学稳定性、其电化学响应在很长时间内保持稳定以及耐腐蚀等优点。采用热丝化学气相沉积(HFCVD)方法制备掺硼金刚石薄膜,并用金相显微镜、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)这三种测试方式进行表征。BDD薄膜电极在电解过程中消耗很多能量。从提高氧化效率来降低能耗的角度出发,研究了电压及电极间距对BDD薄膜电极电化学氧化效率的影响。通过实验得出电压在5~13 V时电化学氧化效率会随着电压的升高而升高;电极间距在0.5~4 cm时电化学氧化效率随着电极间距的增大而降低。
2014年12期 v.51;No.451 803-806页 [查看摘要][在线阅读][下载 1753K] [下载次数：270 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 张男男;檀柏梅;高宝红;程川;杨志欣;
以丙酮为碳源,采用热丝化学气相沉积(HFCVD)技术在钽衬底上制备p型硼掺杂金刚石(BDD)薄膜电极。在BDD电极制备过程中,碳源体积分数对它的质量和性能影响很大。利用AFM和XRD分析了丙酮体积分数对BDD电极表面形态和成膜质量的影响。利用循环伏安法研究了采用不同体积分数的丙酮沉积的BDD电极对电化学窗口和背景电流的影响。分别采用BDD电极和不锈钢片作阳极和阴极电解K2SO4溶液,并利用KMnO4滴定法检测BDD电极的氧化效率。结果表明,优化丙酮体积分数可以提高BDD的均匀性和附着力。合适的丙酮体积分数所制备的BDD电极具有电化学窗口宽、背景电流低和电极氧化效率高等特点,有很好的应用前景。
2014年12期 v.51;No.451 807-810页 [查看摘要][在线阅读][下载 1258K] [下载次数：79 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘嘉夫;周航;宋永欣;杨建东;潘新祥;
报道了一种新型恒流式颗粒计数技术及微流控芯片装置。通过在微流控芯片主通道样品孔两端分别插入一定尺寸的Zn和Cu电极,可在主通道内形成较为稳定的恒流源。当绝缘材质的颗粒通过检测区域时,会从检测区域排出等体积的电解质溶液,使检测区域的电阻变大。该电阻变化会使检测区域两端电压发生改变,并以脉冲电压信号的形式被检测系统检测到,从而实现颗粒计数。实验结果表明:当主通道两端电压相同时,恒电流系统的检测信噪比要远远高于直流稳压电源;随着Zn电极面积的增加,相同尺寸颗粒经过检测区产生的电压信号幅值也随之增加。原电池自驱动微流控芯片装置结构简单、检测精度高,无需外接昂贵的恒流源装置,可发展成为便携式仪器,有望用于某些特殊场合的现场检测。
2014年12期 v.51;No.451 811-816页 [查看摘要][在线阅读][下载 949K] [下载次数：201 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]