摘要 通过改进的种子介导法,利用抗坏血酸作为形貌导向剂,成功制备了可调长径比的金纳米棒。通过调节抗坏血酸用量,纳米棒长径比从 8.5 调至 15.6,纵向表面等离子体共振峰覆盖近红外(NIR)窗口(约 680–1100 nm)。经巯基聚乙二醇(SH-PEG)表面功能化后,纳米棒展现出优异的生物相容性和胶体稳定性,成为有前景的 NIR 光声造影剂。体外和体内实验显示,相较于对照组,造影度提升 3.1 倍,信噪比(SNR)提高 5.6 倍,凸显了可调吸收对光声成像(PAI)的显著优势。 研究背景 一维纳米结构——纳米线、纳米棒、纳米管、纳米带——凭借各向异性几何形状,适用于纳米器件和生物医学应用
摘要 我们提出了一种简洁的一步水热法,通过酚醛树脂球的碳化与 KOH 活化,制备氮掺杂微孔碳球(NMCSs)。通过调节乙醇/水比例和碳化温度,获得比表面积 1517 m² g⁻¹、孔隙体积 0.8 cm³ g⁻¹、氮含量 2.6 at.%(XPS)的 NMCSs。作为电极材料,NMCSs 在 0.2 A g⁻¹ 下实现 416 F g⁻¹ 比电容,10,000 循环后保持 96.9%。采用 PVA/KOH 凝胶电解质组装的对称超级电容器(SSD)在 1 A g⁻¹ 下达 60.6 F g⁻¹,800 W kg⁻¹ 时峰值能量密度 21.5 Wh kg⁻¹,甚至在 16 kW kg⁻¹ 下仍保持
摘要 耐药微生物与肿瘤发病率上升亟需创新方案。本研究利用水溶性石榴皮提取物——一种常见农业废弃物,实现了银纳米颗粒的环境友好型合成。溶液由无色转为深褐色,经紫外-可见光谱(等离子体峰 378 nm)和 X 射线衍射(立方结构)确认,获得球形 AgNPs,直径 20–40 nm(平均 26.95 nm)。颗粒对革兰氏阴性和阳性病原菌均表现出强抗菌活性,包括大肠杆菌、铜绿假单胞菌、普通变形杆菌、伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和肺炎克雷伯菌。RKO 结肠癌细胞系细胞毒性测试显示,12.5 µg mL⁻¹ AgNPs 处理第 3 天细胞存活率 56%,第 5 天 61%。结果凸显石榴源 A
摘要 硅是半导体工业的基石,但其固有的高反射率和宽带隙限制了近红外(NIR)光电探测性能。本工作采用深反应离子刻蚀(DRIE)结合等离子体浸没离子注入(PIII)的两步法,在单晶硅(C-Si)上制备微结构黑硅(BSi)。硫掺杂表面实现了带隙收窄和吸收率显著提升,尤其在 800–2000 nm 波段,最大吸收率达 83%。将该 BSi 层作为 Si-PIN 光电二极管的背表面,在 1060 nm 处实现 0.53 A W⁻¹ 的响应度,展现了其在高灵敏度近红外探测中的应用潜力。 研究背景 微纳结构黑硅已成为增强可见光至近红外光吸收的研究热点。DRIE 采用 SF₆ 等向刻蚀和 C₄F₈ 侧壁钝
摘要 纳米颗粒设计的关键在于表面化学如何决定血液中的蛋白质吸附。我们合成了三种基于普鲁兰的聚合物——胆固醇修饰普鲁兰(CHP)、胆固醇修饰氨基普鲁兰(CHAP)和胆固醇修饰羧基普鲁兰(CHSP),并通过透析法制备纳米颗粒。动态光散射显示粒径随带电基团数量变化:CHP(73.1 nm,−0.698 mV)、CHAP(116.9 nm,+12.9 mV)、CHSP(156.9 nm,−15.4 mV)。等温滴定量热法揭示了与人血清白蛋白(HSA)结合的不同热力学特征:CHSP、CHP、CHAP 的结合常数分别为 1.41×10⁴、27.7×10⁴、412×10⁴ M⁻¹,反映了表面电荷的影响。荧光
摘要 我们采用室温射频磁控溅射法制备了包含双层 CeO₂−x/ZnO 和 ZnO/CeO₂−x 异质结构的 Ti 顶电极 / Pt 底电极存储器件。尽管两层均为 n 型半导体,但器件的阻变特性强烈依赖于异质结构的堆叠顺序及电成型时施加的极性。电成型极性直接影响关键指标,如所需电成型电压、循环耐久性(约 10² 次)及 ON/OFF 电阻比。采用 CeO₂−x/ZnO 堆叠的器件表现出稳健的阻变行为,这归因于顶、底两个界面均形成了肖特基势垒。在高阻态(HRS)下,高电场区域的电荷传输以肖特基发射为主导。对低阻态(LRS)和高阻态的温度依赖性研究证实,阻变源于氧空位导电丝的形成与断裂。 研究背景
摘要报道一种肿瘤特异性诊疗一体化平台,将四种临床批准药物——青蒿琥酯(Arte)、人血清白蛋白(HSA)、叶酸(FA)和吲哚菁绿(ICG)——整合为单一纳米颗粒(FA-IHA NPs)。这些纳米颗粒展现卓越光理化稳定性。ICG赋予近红外(NIR)荧光成像能力,并在单一808 nm激光下赋予光热(PTT)和光动力(PDT)治疗能力。同时808 nm照射触发受控Arte释放,增强化疗功效。体外和体内研究证实快速细胞摄取和选择性肿瘤富集,经共聚焦显微镜和HepG2异种移植小鼠NIR成像验证。单次NIR照射(808 nm,1 W/cm²)联合FA-IHA NPs完全抑制肿瘤生长且无复发。确立FA-IH
摘要在GaAs/AlGaAs二维电子气中观测到圆偏振光诱导的反向自旋霍尔效应。通过将光诱导反向自旋霍尔效应(PISHE)电流拟合理论模型确定自旋横向力。在不同光功率和光斑分布下测量PISHE电流,所有实验结果与理论计算吻合。测量不同温度(77-300 K)下PISHE电流,其温度依赖性指示外禀机制起主导作用,进一步由PISHE电流对样品晶向微弱依赖性确证。背景自旋电子学因其在信息技术潜在应用及揭示凝聚态电子自旋物理基础问题而受关注[1-4]。自旋霍尔效应(SHE)及其昂萨格倒易反向自旋霍尔效应(ISHE)在自旋电子学中扮演重要角色,因通过自旋-轨道耦合(SOC)提供电荷电流与自旋电流互转换电学
摘要本研究提出基于硅的T型栅双源隧穿场效应晶体管(TGTFET)并通过详细TCAD仿真评估性能。与传统L型(LTFET)和U型(UTFET)TFET对比分析,突显TGTFET设计优势。T型栅引入栅极重叠增强隧穿结电场,双源架构加倍有效隧穿面积。引入n⁺陷层进一步提高带间隧穿(BTBT)率。仿真结果显示:TGTFET在1 V栅源偏压下达81 μA/μm导通电流和6.7×10¹⁰开关比。0-0.5 V平均亚阈值摆幅(SS_avg)51.5 mV/dec,0.1 V处最小摆幅(SS_min)24.4 mV/dec。器件表现出对漏致势垒降低(DIBL)的强韧性。关键模拟/射频指标——跨导(gₘ) 23
摘要理论研究两个光学结合纳米粒子组成的金(Au)纳米二聚体在左旋圆偏振(CP)光照射下的光机械响应,入射光为平面波或聚焦高斯光束。采用多重多极(MMP)法计算光学力和力矩,揭示扭曲电磁场的纵向和横向自旋-轨道耦合(SOC)。远程相互作用中,二聚体在介质中波长近乎整数倍的粒子间距处表现出稳定平衡轨道,每个纳米粒子获得独立自旋力矩。平面波驱动自旋和轨道旋转与入射光手征性相同,而聚焦高斯光束可产生负轨道力矩,导致二聚体以相反于光手征性的方向轨道运动;横向自旋力矩也显著增强。近程区域,光学吸引导致螺旋轨迹并最终碰撞。远近程相互作用转换发生在介质中约半波长处。这些发现阐明等离子体增强SOC在纳米操控中的
摘要维拉帕米作为治疗高血压、心绞痛和心律失常的钙通道阻滞剂,因广泛首过效应口服生物利用度低(20-35%)。本研究开发混合维拉帕米-葡聚糖纳米结构脂质载体(HVD-NLCs)旨在提升细胞摄取和生物利用度。采用高剪切均质制备,通过2⁴全因子设计优化。首选制备VER-9达粒径192.3±3.0 nm、多分散指数0.553±0.075、包封率93.3±2.7%。硫酸葡聚糖包含延长释放(~85%在48 h后)于模拟胃液(pH 1.2)和肠液(pH 6.8)中。差示扫描量热学确认药物与辅料无化学相互作用,宽角X射线散射显示药物在NLC基质中以非晶态存在。透射和扫描电镜显示均匀球形纳米颗粒。Caco-2细
摘要Al掺杂ZnO(AZO)纳米矛通过水热法在ZnO种子层玻璃衬底上合成。X射线衍射确认六方纤锌矿晶格且取向强烈,扫描电镜显示高度排列的针状结构且尖端精细。增加Al浓度缩短纳米矛长度,因生长pH变化导致XRD峰强度呈同趋势。室温光致发光(PL)显示近带边(NBE)发射~3.16 eV和紫光发射(VE)~2.91 eV随Al含量增强,而深能级发射(DLE)基本不变。低至10 K的变温PL揭示额外激子峰~3.31 eV及57 K以下精细结构;NBE发射267 K以上淬灭,指示缺陷介导热淬灭。背景一维ZnO纳米结构因宽禁带(3.37 eV)和高激子结合能(60 meV)成下一代光电子关键材料。III
摘要本研究结合实验测量与严格数值分析,追踪近红外消光比~10,000超表面偏振器的退化过程。仿真中分离表面粗糙度和金属损耗因素;主要因素是银损耗随时间增加。通过调节互补金属层厚度,消光比可提升至20,000以上并改善稳定性。背景纳米尺度光控制支撑现代光子学,从高品质因子光子晶体腔[1]到超小等离子体谐振器[6,7]。超表面作为亚波长散射体工程化二维阵列,已成为操控折射[9]、反射[10]、光致发光[11]、波片[15]、光束分裂[16]的多功能平台。偏振控制是关键功能,堆叠互补超表面偏振器在近红外实现~10,000消光比[23-26]。此类结构依赖巴比奈原理:谐振互补对实现一偏振高透射同时抑制
摘要在绝缘体上硅(SOI)衬底上形成Ge鳍状结构时发现,干法刻蚀工艺必须严格控制,否则会导致Ge过度刻蚀或形成不良Ge鳍剖面。若刻蚀失控,顶部Ge/SOI结构被刻蚀掉,仅剩Si鳍层,器件将表现出异常特性。刻蚀工艺正成为器件缩放和封装的关键步骤,影响集成密度提升和器件性能改进。因此建议通过仿真优化等离子体反应器操作,以调整工艺参数并改进硬件。我们将采用更新的制备参数开发Ge结器件,并通过循环热退火消除界面错位位错或减少线位错,旨在获得高质量悬浮外延Ge层结构。背景提高半导体器件响应速度、降低功耗的途径之一是使用高载流子迁移率材料,如Ge及其合金化合物。但异质外延时,衬底与外延层晶格常数差异会产生
摘要提出一种基于GaAs/AlGaAs核壳半导体纳米线与银V型槽的混合槽等离子体纳米线激光器。该激光器结构具备与等离子体波导集成的潜力,利用V型槽等离子体波导中的槽等离子体极化子(CPP)模式。通过有限元法数值计算导引与激光特性。理论结果显示:激光器可支持最小直径40 nm的导引模式;当直径大于140 nm时,激光发射可在约2000 cm⁻¹的较低阈值下实现;可获得高达180的普尔塞尔因子以增强自发辐射率。背景圆柱几何结构及对电子、空穴和光子的强二维限域,使独立半导体纳米线成为降低阈值、小尺寸半导体激光器的理想选择[1-6]。目前,ZnO、GaN、CdS和GaAs纳米线已实现室温激光发射,覆盖
摘要利用开尔文探针力显微镜(KPFM)绘制了高开路电压PCDTBT:PCBM体异质结(BHJ)太阳能电池横截面的势能分布。势降主要局限在阴极界面,证实了光活性层表现为p型行为。在无电场的中心区域,测量到的势能遵循对数正态分布,表明存在宽泛的能量无序,能捕获空穴并增强双分子复合。阳极界面处的肖特基势垒进一步阻碍载流子提取,而耗尽区的势能梯度可通过降低被困载流子的势垒来缓解势能陷阱。背景有机光伏(OPV)有望提供低成本、柔性的太阳能解决方案,但其商业化可行性取决于功率转换效率(PCE)能否突破10%。近期进展得益于新型给体/受体材料和优化的制备工艺。经典的P3HT:PCBM体系仅实现了3-5%的P
摘要 采用简单共沉淀法合成纯与Mg掺杂ZnO纳米颗粒(NPs),Mg掺杂量0–7.5 mol%。X射线衍射确认单一六方纤锌矿相,SEM显示30–110 nm六方晶粒。Mg掺杂将带隙从3.36 eV降至3.04 eV并产生吸收边红移。光致发光显示430–600 nm可见光发射增强,指示缺陷密度增加。光催化测试中,7.5% Mg-ZnO在UV-Vis照射下实现罗丹明B 78%降解。抗菌实验针对革兰氏阳性(金黄色葡萄球菌)与阴性(大肠杆菌、变形杆菌)菌株,Mg掺杂渐进式增大抑菌圈直径,确证抗菌性能优越。 研究背景 纳米颗粒展现尺寸依赖性质,能与生物系统及环境污染物相互作用。氧化锌(ZnO)是性价比
摘要 聚合物纳米纤维赋能纺织多功能性。本研究考察12、17、22 wt%聚酰胺6/66(PA 6/66)溶液经基础电纺制备纳米纤维,以扫描电镜(SEM)与产率表征。进而采用溶胶-凝胶电纺工艺制备纳米纤维束,经SEM、拉伸测试、差示扫描量热法(DSC)表征。单因素方差分析(ANOVA)与Tukey HSD统计优化显示:17 wt%溶液制得纤维束产率最高(1.39±0.15 mg/min)、牵伸比最大(9.0±1.2)、抗拉强度最强(29.64±7.40 MPa)。DSC分析显示纳米纤维玻璃化转变温度与熔点均低于PA 6/66颗粒与纤维束,指示晶体结构改变。 研究背景 尼龙,1934年Walla
摘要 纳米材料(NMs)凭借独特理化性质实现药物精准跨越血脑屏障(BBB),为神经疾病治疗提供增强疗效与安全性。工程化NMs——包括金属螯合剂、金/银纳米颗粒、胶束、量子点、聚合物/脂质NPs、微粒、碳纳米管、富勒烯——已应用于改善药物递送、监测治疗响应、早期诊断、推进神经工程策略。BBB限制多数药物进入中枢神经系统(CNS),阻碍阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)、多发性硬化、肌萎缩侧索硬化(ALS)、原发性脑肿瘤治疗。环境金属暴露、衰老、代谢紊乱、基因突变进一步加剧神经退行性变。本综述考察最广泛使用的金属螯合剂、NMs/NPs,讨论其在神经疾病管理中的当前进展与未来挑战。 综述 背景
摘要 本文考察原子层沉积(ALD)AlN厚度对Pt/AlN/n-GaN MIS二极管界面与电学特性的影响。7.4 nm AlN产生最高界面与氧化物陷阱密度,而0.7 nm膜呈主导Al-O键合、XPS谱无清晰AlN峰。氧贯穿AlN层导致界面态累积,厚膜尤甚。热发射(TE)模型描述7.4 nm器件正向偏置行为,0.7 nm样品需不同输运模型。两厚度反向漏电均以Fowler-Nordheim(FN)隧穿而非Poole-Frenkel(PF)发射为主,凸显势垒不均匀性与缺陷辅助隧穿在该结构中的作用。 研究背景 III-族氮化物半导体凭借宽禁带、高电子饱和速率、强击穿场,成为光电(LED、激光二极管、
纳米材料