摘要 74%耦合效率。器件提供稳健偏振不敏感调制，适合遇随机偏振态的光纤耦合PICs。 研究背景 光子集成电路在光通信、传感、成像应用驱动下快速发展。缩小器件占地和功耗是未来高速片上互联首要目标。硅波导调制器传统依赖改变材料折射率或吸收；但硅弱等离子体色散效应和常规波导衍射极限导致马赫-曾德尔干涉仪占地大（≈10³-10⁴ μm²），高Q谐振环形调制器虽紧凑但受限带宽和温度敏感。 等离子体学提供亚衍射极限微型化路径。近期探索CMOS兼容槽波导调制器和以硅为活性介质等离子体结构，但性能仍受限于硅微弱载流子色散。透明导电氧化物（TCOs）如氧化铟锡（ITO）、铝锌氧、镓锌氧提供有力替代，因其介

摘要 量子点（QDs）因窄可调发射和高光稳定性，在生物医学成像和光动力疗法应用日益广泛。然而，半胱氨酸包覆CdSe/ZnS QDs水介质长期储存典型导致聚集，致使量子产率（QY）下降和荧光寿命缩短。本研究证实，向老化QD溶液添加中-四(对-磺基苯基)卟啉（TPPS4）触发解聚，将QY恢复至新制备样品水平。时间分辨荧光显示恢复主要由壳层相关发射成分再现驱动。研究提供简单分子策略复苏老化QDs，对生物成像和诊断持续性能有重要意义。 研究背景 胶体半导体纳米晶体即量子点，结合强宽带吸收、窄尺寸依赖光致发光、优异热光稳定性，适用医学成像至太阳能燃料等广泛应用[1,2]。QD表面有机配体功能化增强水溶

摘要 消费电子越来越依赖超薄玻璃屏幕，因其透明性、可扩展性和成本效益。显示背光现常集成直接与面板结合的发光二极管（LED）。本工作演示在非晶石英上直接生长制造III-氮化物纳米线LED。原型器件展现2.6 V低开启电压，发射~590 nm黄光，填补氮化物LED著名的“绿隙”。采用TiN/Ti中间层实现~40%可见光带透明度同时保持导电性。纳米线架构相较传统平面量子阱器件最小化应变和穿透位错。最后展示纳米线宽广可调发射可与激光二极管结合产生高显色指数（CRI）相关色温白光。 研究背景 LED已成为显示技术主力，在能效和便携性上超越冷阴极荧光灯。常规GaN基蓝光LED通常在蓝宝石生长，大尺寸蓝宝

摘要 报道了一步球磨法，在水悬浮液中将石墨材料剥离为石墨烯并形成CL-20/氧化石墨烯（GO）复合材料。SEM和XRD确认成功转化为均匀纳米级复合材料。冲击感度测试显示敏感度显著降低，热分析指示与原始CL-20稳定性相当。产物呈球形颗粒~200 nm，较原始300 μm CL-20粉末大幅减小。 研究背景 高能炸药（HEs）如CL-20、HMX、RDX意外爆炸仍是现代冲突区关键安全隐患[1]。这些化合物高能量密度常被较差冲击、摩擦、冲击、热敏感性抵消[2]。近十年研究者探索多种制备不敏感高能材料策略，包括聚合物结合炸药（PBXs）、原位聚合微胶囊、高能共晶[3-6]。包覆路线最普遍，但严重依

摘要 二维材料研究不断揭示新拓扑相机遇。量子反常霍尔效应（QAHE）虽在磁掺杂拓扑绝缘体中实现，但仍局限于超低温。利用密度泛函理论，我们预测由过渡金属Ti、Zr、Hf与磷族元素Bi、Sb组成的单层蜂窝结构（MPn，M=Ti、Zr、Hf；Pn=Bi、Sb）具有本征QAHE。研究体系中，平面TiBi和HfBi在适度拉伸应变下分别以15 meV和7 meV带隙呈现QAH绝缘体特性。揭示晶格常数和屈曲距离变化驱动拓扑相变，观察自旋-轨道耦合诱导的带反转，并通过Wannier导出紧束缚模型在锯齿纳米带中确认手性边缘模式。研究拓展现实QAH材料目录，提示低能自旋电子器件可行平台。 研究背景 二维拓扑绝缘

摘要 纳米颗粒合成、表征与新颖应用是当代纳米技术核心。工程化水溶性纳米颗粒在生物医学诊断治疗中实现突破——成像基因标记、靶向药物递送、光动力或热疗癌症治疗。然而，许多纳米颗粒固有毒性仍是临床转化关键障碍。当前研究通过体外实验和体内动物实验探究纳米颗粒对细胞和生物体效应，旨在将特定理化属性与观察到的毒性机制关联。本综述整合最新证据，阐述纳米颗粒尺寸、形状、表面电荷、组成和壳层化学如何主导其生物相互作用和不良后果。 研究背景 国际标准化组织定义纳米颗粒（NPs）为至少一维在1-100 nm之间的结构。除尺寸外，NPs在电荷、核壳组成、几何形状（管、棒、膜）、来源（天然vs工程）等方面各异。其效用

摘要 开发了一种稳健的两步法合成Fe₃O₄磁性纳米颗粒（MNPs），预功能化双功能膦酸单层。该平台实现膜穿透肽gH625的共价连接（gH625以高效细胞穿透特性著称），并作为对照制备PEG/叶酸/罗丹明（PEG,FA@MNPs）涂层。永生化人脑微血管内皮细胞（HBMECs）共聚焦激光扫描显微镜显示，24 h后gH625修饰MNPs内化效率比FA功能化颗粒高近2倍。两种表面化学均易被胶质母细胞瘤A-172细胞摄取，表明gH625不损害肿瘤细胞靶向。结果表明gH625功能化是跨血脑屏障（BBB）递送磁性纳米结构及进入脑肿瘤细胞的有前景策略。 研究背景 血脑屏障（BBB）是高度选择性界面，保护中枢

摘要 采用单步溶剂热法，以乙酸锌水合物（Zn(OAc)₂·nH₂O，n < 2）和乙二醇（EG）为溶剂，无需添加水或碱，成功制备单分散ZnO纳米回形针。170°C、0.01 M前驱体浓度下，反应经络合和聚合过程，生成聚晶纤锌矿ZnO纳米回形针，由聚集纳米晶（5-15 nm）组成，比表面积高达88 m²/g。400-600°C退火保持回形针形貌，提高结晶度并略微增加纳米晶尺寸。系统考察前驱体浓度影响：<0.0125 M有利回形针形成，≥0.015 M生成球形或椭球颗粒，揭示络合聚合与醇解路径的竞争平衡。本文首次报道无水溶剂热法合成ZnO纳米回形针，并基于前驱体化学与反应条件相互作用提出合理生长机

摘要 采用低温 pept化路线，以异丙醇钛为前驱体，分别用硫酸、硝酸、乙酸作为 pept化剂合成TiO₂纳米颗粒。通过XRD、TEM、BET、拉曼、UV-vis、FTIR、XPS综合表征发现：乙酸促进纯锐钛矿形成，硝酸诱导3:1锐钛矿-金红石混合相，硫酸产生95:5锐钛矿-金红石比例。结晶紫、亚甲蓝、对硝基苯酚光催化降解测试显示，硝酸 pept化样品降解率最高，超越商业P25高达20%，归因于增强的电子-空分离、更大孔径（≈15 nm）和更高光电流密度（0.545 mA cm⁻²）。研究凸显酸类型在定制TiO₂纳米结构用于高级环境修复中的关键作用。 研究背景 二氧化钛（TiO₂）因化学稳定性

摘要 利用碱/酸催化混合溶胶和环氧丙烷（PO）改性二氧化硅溶胶，成功制备了具有优异透射率的双层和三层宽带抗反射（AR）膜。通过扫描电镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）、透射电镜（TEM）和扫描透射电镜（STEM）表征溶胶和薄膜。FTIR和TEM结果表明PO分子与二氧化硅颗粒共价键合，PO改性溶胶中存在的桥接结构导致顶层低密度。横截面STEM测量各层密度比，双层膜自底向顶为1.69:1，三层膜为2.1:1.7:1。双层膜在351 nm中心波长处稳定性达99.8%，在1053 nm近99.5%；三层AR膜在527和1053 nm中心波长处最大透射率近100%。 研究

摘要 传统负载贵金属催化剂制备通常需要预处理或复杂浸渍工艺以稳定金属物种。本文引入一种简单的一步声学悬浮法，无需氧化物预改性，即可同时获得溶液中单原子Pt和高分散Pt纳米簇负载微孔La₂O₃。悬浮过程产生无容器、均匀的声场，抑制容器壁异质成核，促进超细Pt颗粒快速成核。所得Pt-La₂O₃复合材料表现出强Pt-La-O界面键合和丰富氧缺陷，是异相氧化反应的有希望候选材料。 研究背景 自Qiao等首次报道FeOx上单原子Pt催化剂[1]，单原子催化领域快速发展。将Pt纳米颗粒缩小至簇或单原子可显著增加催化表面积和活性，但此类物种高表面自由能易导致实际反应条件下烧结[2,3]。稳定孤立原子的常规

摘要 通过调节Ga/N比并引入短时Al预沉积，我们在等离子体辅助分子束外延（PA-MBE）中实现了对Si(111)上GaN生长模式的精准控制——纳米柱、纳米壁网络和致密薄膜。裸Si上N丰富条件下生成GaN纳米柱，高Ga通量产生致密致密薄膜。值得注意的是，GaN生长前40秒Al预沉积可产生连续的平面内纳米壁网络。原子力显微镜显示Al形成约80 nm液滴（高约6.7 nm）。我们提出生长模型：GaN在裸Si上成核，但在Al液滴上方生长受抑制，形成特征网络。该方法消除了纳米器件制造障碍，展示了在硅上制备高质量GaN纳米结构的可扩展路径。 研究背景 GaN基器件在功率电子和光电子领域应用广泛，但异质

摘要 本研究采用水热法成功合成了聚乙二醇（PEG）包覆的CoFe₂O₄纳米颗粒。形貌表征显示，所得PEG-CoFe₂O₄纳米颗粒为纯相多晶结构，粒径约24 nm。研究系统评估了CoFe₂O₄纳米颗粒诱导的毒性，并通过生物学实验检测其毒性效应。进一步利用姜黄素探究其对纳米颗粒毒性的修复作用，结果显示生物化学指标在姜黄素给药后得到解毒并恢复至正常水平。因此，水热法合成的PEG包覆CoFe₂O₄纳米颗粒可用于生物医学应用，而作为一种无副作用的天然化合物，姜黄素可用于治疗纳米颗粒在生物体内诱导的毒性。 研究背景 纳米颗粒（NPs）因其独特的理化性质（与块体材料显著不同）而具有广泛应用优势[1]。钴铁

摘要 混合异质结太阳能电池(HHSC)因其简单架构和低成本制造而具吸引力。本研究将高透明导电聚合物聚(3,4-乙二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸酯)(PEDOT:PSS)直接旋涂经常规化学刻蚀微纹理化的n型晶体硅(n-Si)上。通过优化涂覆条件，利用直观溶液工艺实现8.54%功率转换效率(PCE)。高效率源于PEDOT:PSS薄膜与纹理硅的顺应性接触。进一步用银纳米线(AgNWs)替代传统银栅电极获得增强，AgNWs提供更优光学透射率和电导率。此改进将PCE提升至11.07%，较传统电极提高29.6%。结果表明结合PEDOT:PSS、AgNWs和纹理硅为高效、低成本太阳能电池提供有前途路径。 背景

摘要 银纳米颗粒(AgNPs)是高价值功能材料，提供卓越的光学、催化、抗菌和传感能力。其性质与颗粒尺寸、形状和周围介质紧密相关——这些参数可通过多种合成策略精确调控。本综述考察生成可控形貌和尺寸AgNPs的最新制备方法，并讨论由此产生的理化性质及跨学科实际应用。 背景 金属纳米颗粒因其独特光学和电子属性数十年来吸引研究者。银纳米颗粒(AgNPs)作为研究最广泛者脱颖而出，得益于其优越表面等离子体共振(SPR)、催化活性和杀菌性能。AgNPs光学响应强烈依赖形貌——尺寸、形状和表面化学——使合成精确控制对定制应用至关重要。 近期工作展示AgNPs在光电器件、催化、抗菌涂层、生物传感和表面增强拉

摘要 层状双氢氧化物(LDH)层间间距先由十二烷基磺酸根离子扩大，随后化学接枝(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷(APS)得APS/LDHs。分别用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、反射傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)和元素分析(EA)表征制备样品的结构特征和热稳定性。采用TG和漫反射红外傅里叶变换光谱(DRIFTS)研究CO₂吸附性能。结果显示APS/LDHs CO₂吸附容量高达90 mg/g，经五次吸附-解吸循环测试无明显衰减，显示优异性能稳定性。DRIFTS结果显示APS/LDHs上同时生成氨基甲酸酯和弱结合CO₂物种。弱吸附物种源于LDH表面基团如游离硅醇和氢键为CO

摘要 尺寸跨越纳米尺度的固态纳米孔引起了显著科学兴趣。制造策略分为两大类：自上而下刻蚀(如聚焦离子束或电子束)和自下而上收缩(如原子层沉积)。本综述考察这些技术演进，重点介绍离子径迹、掩膜、化学溶液和高能粒子刻蚀的关键突破，并讨论DNA测序、蛋白质分析和能量转换中的新兴应用。 背景 固态纳米孔因其可调节孔径、坚固的机械稳定性和与微机电系统(MEMS)兼容而备受青睐。已用于DNA测序、水净化、蛋白质检测、纳米颗粒分离和纳米发电机。低成本、高通量制造仍是优先目标。 自Jiali Li 2001年开创性工作利用氩离子辐照制备氮化硅纳米孔以来，领域分为自上而下(聚焦离子束、高能电子束)和自下而上(电

摘要 源自s/p电子的半金属性是自旋电子学的热门课题之一。基于第一性原理计算，我们探究了B掺杂石墨相七嗪碳氮化物(gh-C₃N₄)体系的磁性。B掺杂gh-C₃N₄体系中观察到铁磁性。有趣的是，其基态相(BC1@gh-C₃N₄)呈现强半金属性质。此外，BC1@gh-C₃N₄的半金属性可维持高达5%压应变和1.5%拉应变。但掺杂浓度低于6.25%时将失去半金属性。结果表明这种无金属半金属体系在自旋电子学中具有应用前景。 背景 自旋电子器件同时利用电子电荷和自旋自由度，因其在逻辑和存储器件中的潜在应用而备受关注[1,2]。其性能高度依赖电流自旋极化比。因此迫切需要能在费米能级EF产生100%自旋极

摘要 本工作通过物理气相沉积(PVD)在硅(Si)阳极上涂覆40 nm钨(W)纳米层。扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱(EDX)和电子探针X射线微区分析(EPMA)确认了均匀、致密的W涂层包裹Si纳米粉(≤100 nm)。CR2032纽扣电池电化学测试显示，W涂层电池首次充电容量2,588 mAh g⁻¹，未涂层参比电池1,912 mAh g⁻¹。50圈后W涂层电极保持初始容量61.1%，裸Si仅25.5%。增强的循环性能归因于原子级W层的高导电性和力学韧性，缓冲体积膨胀并保持电接触。 背景 硅的理论比容量(4,200 mAh g⁻¹)约为石墨十倍，使其成为下一代锂离子电池极具吸

摘要 有源层工程的最新进展显著提升了半导体量子点(QD)激光器性能。在GaAs衬底上自组装生长的InAs QD是1.3 μm激光器的领先平台，但双峰尺寸分布的存在阻碍均匀性和器件良率。本研究表明，680°C单层高温退火有效抑制双峰尺寸，产生光致发光(PL)线宽窄(< 26 meV)且密度均匀(3.2×10¹⁰ cm⁻²)的QD。所得法布里-珀罗(F-P)激光器在连续波运行下于1.3 μm实现低阈值电流密度110 A cm⁻²。 引言 首个1.3 μm QD激光器问世已十年，但生长技术的实质性进展直到近期才释放其全部潜力。高密度、良好可控的QD对低功耗、高温、高速运行至关重要，使InAs/Ga