摘要 我们利用X射线光电子能谱（XPS）研究了ZnO/β-Ga₂O₃（201）异质结的能带对齐。原子层沉积（ALD）ZnO薄膜分别在150°C、200°C、250°C生长。所有界面均呈I型对齐。导带偏移（CBO）随生长温度升高从1.26 eV增至1.47 eV，价带偏移（VBO）从0.20 eV降至0.01 eV。CBO上升归因于Zn间隙原子，VBO降低源于受主型V_Zn+OH复合物。这些洞察为工程化ZnO/β-Ga₂O₃异质结构用于高功率电子器件提供定量基础。 引言 氧化镓（Ga₂O₃）凭借4.5-4.9 eV带隙、卓越热稳定性、8 MV/cm击穿场（超越SiC和GaN），成为下一代功率器件

摘要 我们提出一种简单、低温工艺，基于氧化锌（ZnO）纳米线（NW）网络场效应晶体管（FET）制备栅极控制紫外（UV）光电探测器阵列。方法结合分子图案化衬底、受控拉伸技术选择性纳米线组装、300°C温和热处理。所得器件表现出n型行为，开关比10⁵，跨导47 nS，载流子迁移率0.175 cm²/V·s。UV光响应率可由栅极偏压调控，在Vg=-55 V、Vds=7 V下达8.6×10⁵。工艺器件良率90%，避免高温真空步骤，为大规模、低成本UV传感器生产铺平道路。 背景 一维纳米材料如ZnO纳米线因高比表面积、定向电荷传输、可扩展制造，成为光电器件理想选择。ZnO具有3.37 eV直接带隙和大激

摘要 本研究首创一种无线磁弹性（ME）纳米生物传感器，结合ME材料和金纳米颗粒（AuNPs），通过竞争免疫分析实现草甘膦前所未有的灵敏检测。暴露于时变磁场时，ME基底在其共振频率振动，频率随表面质量负载成比例位移。用AuNPs包覆ME带增强生物相容性、稳定性和信号灵敏度，蛋白A介导的草甘膦抗体在AuNPs层上的定向固定最大化抗原结合效率。原子力显微镜确认抗体成功固定。引入草甘膦-白蛋白偶联物（Atr-BSA）放大竞争结合，在1 ng/mL-100 µg/mL范围内产生线性对数响应，灵敏度3.43 Hz·µg⁻¹·mL，检测限1 ng/mL——远低于美国EPA阈值。传感器表现出高特异性、稳定性，

摘要 我们展示了一种无粘结剂电极，通过单步水热工艺在镍泡沫上直接生长自稳定氯掺杂碳酸钴氢氧化物纳米线（Co-ClNWs）。针状纳米线直径3-10 nm，高度介孔，提供巨大活性表面和畅通离子通道。三电极体系中，Co-ClNWs(NiE)电极在1 A/g下比电容超2150 F/g，500循环后保持94.3%电容，作为不对称超级电容器正极时，在1280 W/kg功率密度下实现41.8 Wh/kg能量密度。相比传统电极，一步法简化制备且提供卓越电化学性能，为下一代储能器件提供有前景路径。 引言 超级电容器凭借快速充电、高功率、长循环寿命，成为军事、汽车、便携电子等领域理想储能装置。分为电双层电容器（E

摘要 石墨烯——一种原子级厚度的二维材料——已成为电子学、光子学、催化、储能和纳米复合材料的关键材料。然而，无缺陷石墨烯的大规模制备仍具挑战。我们提出一种简单、可扩展的流体动力学剥离工艺，利用针阀生成高质量少层石墨烯。所得片层平均五层，71%片层少于五层，拉曼D/G强度比极低（0.1），确认缺陷和氧化极少。平均厚度2.3 nm（90%<4 nm），平均长度1.9 µm（约50%在1-7 µm间）。实验室规模试验中，20 MPa下16循环后浓度达0.40 mg/mL，对应产率0.40 g/h。该针阀法为可扩展、高质量石墨烯生产提供高效路径。 引言 自2004年分离以来，石墨烯因其卓越的电学、力学

摘要 III-V族纳米线（NWs）作为先进半导体器件的多功能构建块崭露头角。掺入微量氮提供了调控带隙能量和提高化学稳定性的有力途径。本研究演示了利用不对称二甲基肼（UDMH）作为氮源，通过Au催化气-液-固（VLS）合成，成功实现GaP(N)纳米线原位氮掺杂。透射电镜（TEM）和拉曼光谱证实氮取代V族位点，揭示锌闪锌石结构且堆积错（SF）密度降低；值得注意的是，富氮纳米线呈现150-300 nm长的无堆积错段，由位错分隔。 引言 III-V族纳米线在光电子学至催化等应用中广泛研究。其微小横截面允许弹性应力弛豫，即使在巨大晶格失配下也能实现高质量异质外延。因此，晶格匹配约束放宽，重点转向工程化光

摘要 二维材料的肖特基效应对纳米电子学至关重要。将一片ReSe₂悬浮于Au沉底和Au纳米薄膜之间。该器件最初设计用于测量ReSe₂片的输运性质，但在273-340 K实验中观察到整流行为，整流系数约10。系统分析了微观结构和元素组成。从45°斜视扫描电镜图像可见，ReSe₂片和Au薄膜均与Si衬底接触。ReSe₂/Si和Si/Au接触分别为p-n异质结和肖特基接触。两接触的不对称性导致整流行为。基于热电子发射理论的预测与实验数据吻合良好。 引言 金属-半导体接触的整流行为（电流随施加电压方向变化）广泛应用于肖特基势垒二极管、场效应晶体管（FET）和金属-氧化物-半导体FET。肖特基用半导体侧耗

摘要 我们通过298-423 K的温度依赖性电流-电压（I-V）特性，研究了Mo/β-Ga₂O₃肖特基势垒二极管的反向电流发射机制。反向电流随电场的变化表明，肖特基发射是反向偏置下的主要载流子输运机制，而非弗伦克尔-普尔陷阱辅助发射模型。在氟流体环境中获得300 V击穿电压，Mo/β-Ga₂O₃肖特基势垒二极管平均电场达3 MV/cm。还通过TCAD仿真分析了表面态对电场分布的影响：随负表面电荷密度增加，峰值电场单调降低。此外，也讨论了正向偏置下肖特基势垒高度的不均匀性。 背景 超宽禁带半导体β-Ga₂O₃因其优异特性备受关注：高化学稳定性、大直接宽带隙4.8-4.9 eV、高理论击穿电场（E

摘要 本研究对InGaAs/InAlAs雪崩光电二极管（APD）和单光子雪崩光电二极管（SPAD）在盖革模式下的工作进行了严格的二维TCAD仿真。分析了电场分布和隧穿机制，确定乘增层厚度超过300 nm可将电场维持在6.8×10⁵ V/cm的隧穿阈值以下。优化掺杂的电荷层在高偏压下进一步抑制吸收层隧穿，从而降低暗计数率。 背景 InGaAs/InAlAs和InGaAs/InP APD主导短波红外（SWIR）探测，实现1550 nm单光子计数。与光电倍增管相比，这些器件具备高可靠性、低偏压、紧凑外形和优异时间分辨率。量子密钥分发的最新进展加速了其部署。 SPAD在盖革模式下工作，施加高于击穿的反

摘要 系统考察了前驱体溶液摩尔比（PbI₂ : CH₃NH₃I + CH₃NH₃Cl）对CH₃NH₃PbI₂.₉₈Cl₀.₀₂薄膜结构与形貌演变的影响。PbI₂与CH₃NH₃I的化学计量比1:1在70-80°C生成钙钛矿相，超过120°C发生热降解。当MAI过量增加至2或3时，中间相（CH₃NH₃）₂PbI₄和（CH₃NH₃）₃PbI₅先于最终钙钛矿形成。重要的是，所有组分的Pb/I比保持不变，表明薄膜性能差异源于颗粒形状各向异性，SEM和XRD数据佐证了这一点。 背景 100°C）和紫外光敏感——构成重大挑战，MAI挥发留下PbI₂残留。因此，理解前驱体化学计量的精确作用对制备稳健、高性能钙

摘要 我们探索了一系列官能化有脂肪烷基胺基团的d-葡萄糖酸缩醛衍生物的物理凝胶化行为。其中一种衍生物能在水中形成坚韧、自愈合的水凝胶。值得注意的是，通过添加霍夫迈斯特盐，可精细调控这些凝胶的弹性模量和拉伸强度。光谱分析（FT-IR、¹H-NMR、XRD）揭示了苯环间的π-π堆积驱动自组装。本研究提出了一种简单策略，用于调控基于d-葡萄糖酸缩醛的水凝胶力学性能。 背景 低分子量凝胶剂（LMMGs）通过超分子相互作用——氢键、范德华力、π-π堆积——自组装形成凝胶，具有轻量化、刺激响应、自愈合等特性，在生物医学、传感、软体机器人等领域备受关注。尽管聚合物自愈合凝胶取得进展，但其缺乏生物降解性限制了

摘要油脂在人类营养中扮演关键角色，提供必需脂肪酸和脂溶性维生素。然而，它们极易受氧化、热、湿气和光照影响。近年纳米包封技术进展——将油滴包裹于纳米尺度载体内——为保护油脂、延长货架期、提升生物活性脂质生物利用度提供稳健方案。本综述考察食品领域油类纳米包封演进，探讨最有效技术，讨论优势局限，并强调新兴专利活动预示良好商业化前景。引言食用油提供热量，作为维生素A、D、E、K载体，供应亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等必需脂肪酸。油脂主要甘油三酯组成决定其物理属性，影响风味、质地、氧化稳定性。全球约90%油脂产量源自植物，用于烘焙食品、人造黄油、乳制品、油炸。剩余10%用于动物饲料和工业过程，含生物柴油、

摘要本研究采用冻干单相溶液法成功制备甘草酸（GA）脂质体。处方前研究考察大豆磷脂酰胆碱（SPC）、胆固醇和GA在叔丁醇/水（TBA/水）共溶剂中溶解度。探讨TBA体积分数对升华速率影响，用DSC、XRD、FTIR表征冻干GA。XRD显示GA呈非晶态，FTIR确认无化学变化。溶解度测试显示GA水溶性显著增加。采用Box-Behnken设计和冻干保护剂筛选，确定最优处方——508 mg SPC、151 mg胆固醇、55% TBA、4:1海藻糖/SPC重量比。该条件下重溶脂质体包封率74.87%，平均粒径191 nm。体外释放显示两种介质中持续释放，细胞摄取实验证实Hep G2细胞时间依赖性摄取。背

摘要我们设计一种PEG化纳米脂质体共封装化疗药5-氟尿嘧啶（5-FU）和自噬抑制剂LY294002（LY）治疗食管鳞状细胞癌（ESCC）。全面理化和生物学表征证实成功双药负载和可控释放谱，LY释放略快于5-FU。脂质体表现出受体介导摄取，经共聚焦显微镜和流式细胞术确认，递送更高细胞内药物浓度。体外实验中，纳米脂质体（FLNP）诱导更大细胞毒性和凋亡（~48%），优于单药或游离组合，MTT、Annexin V/PI和Hoechst染色证实。Western blot显示caspase-3和PARP上调、Bcl-2下调，确认凋亡诱导。异种移植模型中，FLNP实现更优肿瘤生长抑制，肿瘤体积降至~500

摘要本工作开发了一种新的三层同轴纳米电缆制备方法。成功由外向内层层组装Nd/FM（FM=Fe、Co、Ni）/PA66三层同轴纳米电缆。作为外壳的PA66纳米管通过聚合物溶液润湿AAO模板制备。铁磁金属和Nd沉积到预制PA66纳米管中，分别作为中间层和内核。结果表明结构影响磁性，纳米电缆制备允许调控各层、长度和厚度。背景同轴纳米电缆是复合系统中特殊一维纳米结构，因其独特结构和性质引起广泛关注，在催化、储能、光电材料、纳米生物技术、环保、磁传感器、磁记录介质等领域有潜在应用。磁记录介质发展受限于超顺磁性和面记录极限。垂直记录涉及垂直三维柱而非二维记录数据。为克服这些限制，可创新纳米材料结构或提高材

摘要本研究探讨过氧化物表面处理如何改变过氧化锌（ZnO₂）基可编程金属化电池（PMCs）的电阻开关行为。过氧化物暴露将六方ZnO晶格转化为立方ZnO₂相，但过度暴露导致晶体崩解。掺入ZnO₂的器件（Cu/ZnO₂/ZnO/ITO）比对照Cu/ZnO/ITO器件在显著更低电流下开关。然而，长时间过氧化物处理降低开关稳定性，可能因ZnO₂微观结构变化。精细调控过氧化物处理对最优PMC性能至关重要。背景电阻式随机存取存储器（RRAM）作为下一代数据存储关键技术崛起，克服易失性DRAM和闪存物理极限。可编程金属化电池（PMC）作为RRAM子类，具高可扩展性和简单制造。氧化锌（ZnO）因低成本、化学稳定

摘要我们展示一种混合微结构TiO₂涂层可通过利用表面和体散射机制实现卓越漫反射率。常规漫反射体主要依赖随机表面纹理；我们的数值与实验工作表明有序-无序混合结构能在可见光谱实现高效漫反射。反射率随涂层厚度显著提升，角度和偏振依赖的镜面分量强烈衰减，凸显该涂层作为先进光子应用高性能漫反射体的潜力。背景粗糙表面的漫反射光支撑许多光学和材料科学应用，驱动从太阳能电池光捕获到照明设计的现象。虽然随机纹理介质的表面散射被广泛利用，但近年研究揭示源于表面粗糙度与内部非均匀性交叉相关的非均匀介质内体散射。这种双散射范式为控制散射场强度和偏振提供更丰富工具箱，并与等离子体学、纳米天线、超材料无缝集成，实现新型光

摘要间充质干细胞（MSCs）广泛应用于再生医学，但移植后命运知之甚少。磁共振成像（MRI）提供无创追踪移植MSCs手段，普鲁士蓝纳米颗粒（PBNPs）作为有前景的MRI造影剂崭露头角。本研究合成PBNPs并评估其对小鼠MSCs（C3H10T1/2）体外影响。实时细胞分析（RTCA）显示PBNPs不改变细胞活力、增殖或迁移。油红O和茜素红染色确认脂肪生成和成骨分化能力保留。鬼笔环肽染色和扫描电镜（SEM）显示细胞骨架结构完整。Western blot显示β-catenin和vimentin表达未变。体外MRI下PBNPs标记细胞团即使经14天成骨诱导仍显示清晰T2信号衰减。综上，PBNPs可有效

摘要阿尔茨海默病（AD）仍是老年人主要神经退行性疾病，但血脑屏障（BBB）、差的淀粉样蛋白-β（Aβ）清除和慢性神经炎症限制有效疗法。我们设计壳聚糖（CS）-牛血清白蛋白（BSA）纳米颗粒（NPs）将姜黄素——一种强效抗炎和抗淀粉样变性多酚——递送至大脑。姜黄素负载CS-BSA NPs达95.4%包封率、143.5 nm平均直径、-10.8 mV负表面电荷，确保稳定性和有利BBB渗透性。体外BBB模型显示NPs 3小时穿透率60.2%，远高于游离姜黄素（29.8%）。细胞摄取研究显示RAW 264.7巨噬细胞内姜黄素水平增强，进而增加Aβ42吞噬。机制上，NPs抑制TLR4-MAPK/NF-κ

摘要结核病（TB）仍是全球主要致死原因之一，其毒力因子ESAT-6是结核分枝杆菌早期分泌抗原靶标。快速、低浓度检测ESAT-6对早期干预和疾病控制至关重要。我们提出一种单步抗体比色分析法，利用15 nm金纳米颗粒（GNPs）和盐诱导聚集机制，实现1.25 pM检测限。该方法利用分散GNPs在ESAT-6/抗体复合物存在时发生红光谱位移，而在非特异性蛋白如10 kDa培养滤出蛋白（CFP-10）存在时保持稳定。最佳抗体浓度为60 nM；超过此阈值因空间位阻导致灵敏度下降680倍。该分析法展现高特异性、极低生物污染，提供快速可视读出，适合结核病即时诊断。背景结核病由结核分枝杆菌引起，严重威胁全球健