摘要 本文提出一种基于混合超表面的简单三波段完美光吸收体 (PLA) 设计，工作于可见光区，适用于折射率 (RI) 传感。区别于以往设计，所提可见光 PLA 混合超表面仅由周期性硅十字纳米结构阵列和金基底组成。沉积在金基底上的周期性硅十字阵列在正入射光照射下激发导模。仿真结果显示，PLA 中清晰观察到三个完美吸收峰：98.1% (402.5 THz)、98.7% (429.5 THz)、99.6% (471.5 THz)。这种三波段完美吸收效应归因于硅材料本征损耗，源于不同阶驻波激发的导模激发。证实通过改变单元纳米结构几何参数可轻松调控 PLA 完美吸收特性。此外，设计的 PLA 作为 RI

摘要 本文提出一种改进的自偏置带隙基准 (BGR)，具有高电源纹波抑制比 (PSRR)。运算放大器构建反馈回路与正温度系数 (TC) 电压生成复用，以降低功耗，采用失调电压实现与绝对温度成正比 (PTAT) 电压。通过温度无关基准生成，同时实现两个反馈回路增强 PSRR，形成局部负反馈回路 (LNFL) 和全局自偏置回路 (GSBL)。该 BGR 在 180 nm BCD 工艺实现，结果显示：基准电压 2.506 V，-55 至 125°C 温度范围内 TC 为 25 ppm/°C。线性敏感度 (LS) 为 0.08 ‰/V。无滤波电容条件下，低频 PSRR 76 dB，1 MHz 以上仍超

摘要 腹主动脉瘤 (AAA) 指腹主动脉下段动脉扩张，急需早期检测工具辅助诊断。本研究利用指叉电极 (IDE) 传感表面检测反映 AAA 形成的 miRNA-335-5p。通过 3D 轮廓仪观察二氧化硅材料均匀性，化学修饰的高导电表面经 I-V 模式提升检测性能。靶标 miRNA-335-5p 以剂量依赖方式被检出，基于线性回归和 3σ 分析，生物素化探针下检测灵敏度达 1 fM。通过区分靶序列与非互补、单错配和三错配序列展示了高特异性。这些结果证明了 miRNA-335-5p 高性能检测，具良好重现性，可用于 AAA 严重程度判定。 引言 3 cm 或大于正常值。该病常伴随动脉粥样硬化或斑

摘要 LiNbO₃ (LN) 晶体因其自发电极化特性，易于极化并能直接将热能转化为电能，广泛用作热释电材料。LN 晶体耐热、低成本、低介电损耗，适用于室温热释电器件和热传感器。但 LN 晶体脆性大、不灵活等力学性能限制其在多领域应用。本研究成功制备了由 LN 微粒、聚丙烯 (PP) 基体和多壁碳纳米管 (MWCNTs) 组成的 LN 改性柔性热释电薄膜。通过监测纳米粒子图案化自组装和输出热释电流，表征了 LN 晶体和 LN/PP/MWCNT 复合薄膜的热释电效应。复合材料优异的热释电性能在能量收集器或传感器中具有潜在应用。 引言 随着激光和红外扫描成像等新技术快速发展，热释电效应研究大力推进

摘要 锂离子电池（LIBs）是目前最重要的储能系统。隔膜在电池中对倍率性能、循环寿命和安全运行起关键作用。然而商用隔膜电解液润湿性差、安全性有限。消除电池内部有害小分子（如 H₂O 和 HF）对延长寿命至关重要。本文通过水热法制备了经 4 Å 分子筛（MS）修饰的功能化聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯@聚丙烯腈（PVDF-HFP@PAN）隔膜。MS@PVDF-HFP@PAN 隔膜表现出高热稳定性和碳酸酯电解液润湿性，能将电池系统水分降至 13 ppm，显著改善电解液质量。电流密度从 0.2 C 增至 5 C 时，该隔膜半电池放电容量从 177.6 降至 143.2 mAh g⁻¹，容量保持率 80.

摘要 颗粒物是主要污染物之一，导致雾霾天气，近期已成为全球尤其是中国严重关注的公共健康问题。室外大气中 PM2.5 排放难以控制，但可通过纤维膜基空气过滤装置改善室内空气质量。本文介绍了用于室内外空气防护的纳米纤维膜，采用静电纺丝合成聚丙烯腈：TiO₂ 并开发了聚丙烯腈-共-聚丙烯酸酯：TiO₂ 复合纳米纤维膜。研究通过控制纳米纤维直径和膜厚度，设计了 PAN:TiO₂ 和 PAN-co-PMA:TiO₂ 纳米纤维膜，利用特定多层微观结构实现强颗粒物附着，提升吸附性能。结果显示，开发的 PAN-co-PMA:TiO₂ 纳米纤维膜在极端雾霾条件下（PM2.5 质量浓度 1 mg/m³）可实现 9

摘要 制备具有可图案化纳米结构的大面积器件对光学或电学器件实际应用至关重要。本文描述一种简便环保方法，通过金属氧化膜电解反应制备大面积纳米点(ND)阵列。通过调节施加电压、电解时间和氧化铟锡(ITO)膜厚度，可获得各种尺寸和形貌的NDs。水滴介质中，150 V电解25 nm厚ITO膜1.5 min可获得50-60 nm尺寸的高密度NDs，沉积薄银层后用于表面增强拉曼散射(SERS)。优化ND结构的SERS底物对罗丹明6G(R6G)检测限达5×10⁻¹² M。4-甲基苯硫酚(4-MBT)和R6G增强因子(EFs)分别达1.12×10⁶和6.79×10⁵。结合光刻步骤，单衬底可创建多区域ND阵列，

摘要 即时检测(POCT)广泛用于疾病早期诊断和监测。侧向层析分析(LFA)是成功商业化的POCT工具。但LFA常缺乏定量能力和分析灵敏度。为解决这些缺陷，我们之前开发了利用等离子体金纳米颗粒产生热对比度的热学LFA并集成至便携设备。虽显著提高分析灵敏度，但定量问题仍存。本研究优化设备传导和辐射热传感模式操作条件，实现LFA定量。仅含纳米颗粒的试纸条检测限较传统目视检测降低5倍(传导模式)和12倍(辐射模式)。研究环境温度对两种检测方法影响，辐射模式受环境温度影响大于传导模式。为验证热传感法，利用LFA试纸条定量人绒毛膜促性腺激素(HCG)生物标志物，辐射检测法检测限达2.8 mIU/mL。

摘要 基于AlOx的阻抗切换存储器件通过氧化扩散工艺制备：在ITO衬底上溅射Al膜，真空中400°C退火。形成~20 nm厚的AlOx界面层作为电阻切换层。当顺从电流限制在≥1 mA时，器件表现出双极性和单极性阻抗切换(RS)行为。单极性RS行为下，器件在低温(40 K)无法执行置位/复位循环，表明焦耳热对单极性RS行为至关重要。双极性RS行为中，随着温度降低，突变复位转变为渐变复位，表明焦耳热影响导电丝断裂。此外，通过I-V曲线温度依赖性揭示了高阻态(HRS)和低阻态(LRS)的导电机制。LRS导电机制为电子跳跃机制，跳跃活化能9.93 meV。HRS传输机制以空间电荷限制电流(SCLC)机

摘要 利用肿瘤标志物细胞角蛋白-19片段（CYFRA 21-1）在人血清中早期快速检测肺癌，对患者生存及快速手术决策至关重要。本研究旨在利用绿色合成的碳量子点（CQDs）偶联氧化锌纳米复合材料，构建高灵敏荧光免疫传感体系，实现CYFRA 21-1抗原在人血清中的快速测定。方法采用水热法以柠檬皮为碳源制备CQDs，所得CQDs作为还原稳定剂合成CQDs-ZnO纳米复合材料。构建三明治封顶抗体-抗原-抗体免疫传感体系：将非偶联单克隆抗体BM 19.21固定在CQDs-ZnO表面，另一单克隆抗体KS 19.1包被于微孔板孔底。该体系在激发/发射波长λex=470 nm、λem=520 nm处具有可调

摘要 缓释局部麻醉药（LAs）因其在改善镇痛和减少局麻药不良反应方面的潜力而备受关注。纳米结构载体如脂质体和聚合物囊泡完美满足了缓释需求，数十年来在药物递送中应用并显示出良好的缓释效果。基于成熟的脂质体技术，EXPAREL 作为首个获批的装载布比卡因的脂质体局麻药，在缓释形式上取得了成功。同时，聚合物囊泡凭借互补优势超越脂质体，推动了混合载体的出现。本文总结了纳米结构缓释局麻药的最新研究成果，其中脂质体和聚合物系统为主流。随着持续优化，药物递送系统已超越单纯运输功能，具备特异性和响应性等特性。未来有望实现靶向递给和可控释放，以满足多样化镇痛需求。 引言 自1996年起，疼痛被视为“第五大生命

摘要生物合成制备抗菌银纳米颗粒（Ag NPs）是一种无需细胞毒性还原剂和表面活性剂的绿色方法。本文利用酵母提取物作为还原剂和封端剂，生物合成了形貌可控、分散良好的Ag NPs。合成Ag NPs呈均匀球形，尺寸精细，平均粒径13.8 nm。酵母提取物中还原性氨基酸、α-亚麻酸和碳水化合物等生物分子在Ag NPs形成中起重要作用，傅里叶变换红外光谱分析证实了这一点。此外，Ag NPs表面氨基酸在碱性溶液中带净负电荷，最大化静电排斥相互作用，提供超过一年无沉淀的良好稳定性。Ag NPs与氨苄青霉素联用逆转了氨苄青霉素耐药大肠杆菌细胞的耐药性。这些单分散Ag NPs可作为多重耐药细菌株消毒的有前景替代

摘要基于局域表面等离子体（LSP）与分子激子相互作用的吸收增强是开发高性能太阳能器件最重要现象之一。本研究开发了等离子体金属纳米颗粒与染料分子杂化体系，在可见光区精确调谐波长处表现出增强吸收。杂化体系由卟啉衍生物（在500-700 nm范围内有四个吸收峰，Q带）和三角形银纳米三棱柱（AgPRs）组成，后者由我们开发以展示精确调谐的LSP共振波长。通过结合使用三种不同长宽比AgPRs，诱导整个Q带范围内的吸收增强。此外，基于LSP荧光增强现象对吸收增强进行定量评估，证明可在多个波长实现高效吸收增强。引言控制光-物质相互作用是光化学科学深入研究课题之一[1]。利用金属纳米颗粒被公认为增强光-物质相

摘要对石墨烯的长期关注近期使石墨烯衍生材料（石墨烯水凝胶、石墨烯纤维、石墨烯纸）成为焦点。这些材料在力学和物理性质上表现优异。本文首次演示通过化学气相沉积（CVD）在SiO₂/Si衬底上新颖合成石墨烯树枝。利用甲烷和氢气作为前驱体，可在衬底Si和SiO₂表面直接生长形貌可控的树状石墨烯树枝。SiO₂/Si衬底上生长的石墨烯树枝可直接用于电子器件制造。石墨烯树枝电导率和霍尔迁移率分别约为286 S cm⁻¹和574 cm²(V·s)⁻¹。石墨烯树枝杨氏模量高达2.26 GPa。该方法避免金属衬底需求，可扩展且兼容现有半导体技术，使石墨烯树枝在纳米电子应用中极具前景。引言石墨烯是一种sp²碳原子以

摘要本研究展示了一种简单的水热法，可在温和条件（180-200 °C）下推广用于可控合成贵金属碳质纳米结构（如Au@C、Ag@C），同时提供一种通过氧化还原刻蚀工艺移除核心（如银）制备空心碳质结构的独特方法。利用多种微观和光谱技术表征所得纳米颗粒的微观结构和组成。十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）作为反应体系中的表面活性剂，在Ag@C、Au@C纳米电缆及其相应空心碳质纳米管的形成中起关键作用。详细讨论了碳质纳米结构的动态生长和形成机制。最后考察了Au@C纳米复合材料的激光诱导光热性能。研究结果可为设计构建具有电化学催化、能量存储、吸附剂和生物医学潜在应用的碳质金属或金属氧化物纳米结构提供参考。图

摘要GeSn是制备片上光子和纳米电子器件的有前景材料。针对GeSn的加工技术已开发，包括外延、退火、离子注入和刻蚀。本文通过一种无需刻蚀GeSn合金的新方法，实现了悬浮、应力释放、高质量的GeSn微盘。GeSn合金通过分子束外延（MBE）在预图案化Ge(001)衬底上低温生长。利用透射电镜和扫描电镜表征GeSn样品微观结构。通过控制选择性湿法刻蚀时间，制备了不同直径Ge基座的微盘，微拉曼结果显示不同尺寸剩余Ge基座的微盘具有不同程度的应力释放。在合适条件下，微盘的压缩应力几乎完全释放。本文提出的半导体加工技术可作为制备创新GeSn及其他材料基微/纳米结构的替代方法，适用于Si兼容光子学、3D-

摘要Co₉S₈因其高钠存储性能、易获取性和热稳定性，是一种潜在的负极材料。然而，体积膨胀严重阻碍了其发展。本文通过简单的溶热法和高温碳化，成功合成了包含Co₉S₈纳米纤维和空心Co₉S₈纳米球的复合材料，两者均包覆N、S共掺杂碳层（记为Co₉S₈@NSC）。得益于碳包层和巨大的比表面积，严重的体积应力得以有效缓解。特别是N、S杂原子引入碳层，有利于Na⁺在碳表面的吸附和扩散，使Co₉S₈@NSC表现出更多的电容型钠存储机制。结果表明，该电极在5 A g⁻¹下可展现226 mA h g⁻¹的可逆容量，在1 A g⁻¹经800次循环后容量保持率达83.1%。这种独特设计为提升钠存储性能提供了创新思

摘要 设计有效方法提升氮掺杂效率与活性位点密度，是增强非铂 Fe/N/C 型电催化剂氧还原反应（ORR）活性的关键。本文提出一种简便高效策略：利用分子筛纳米通道限域热解，以 Fe²⁺ 与 2,4,6-三(2-吡啶基)-1,3,5-三嗪（TPTZ）配位络合物为新型前驱体，制备介孔结构 Fe/N/C 催化剂。纳米通道限域效应与稳定配位效应协同提高热稳定性、稳定氮富集活性位点，抑制热解过程活性氮原子流失，获得高活性位点密度，显著增强 ORR 活性。制得电催化剂表现优异：起始电位 ~0.841 V (vs RHE) 接近 Pt/C，碱性电解质中长期稳定性高；过氧化氢产率 <6.5%，电子转移数 3.8

摘要 本工作制备了用于多功能水净化的自支撑钛酸钠超长纳米管膜。通过搅拌水热法将 TiO₂ 纳米颗粒转化为直径约 48 nm、长度达数百微米的一维钛酸钠超长纳米管，再经简易真空过滤组装成二维膜，具有良好韧性。经甲基三甲氧基硅烷（MTMS）改性后，疏水表面膜同时具备油水分离、自清洁和光催化功能，有利于膜回收及水中油污、粉尘、有机染料等多种污染物去除。该膜还表现出优异的耐碱、耐酸、耐腐蚀盐性能，在高效废水净化和环境修复中具有潜在应用前景。 引言 工业污水和频发漏油事故产生的含油废水危害环境、动植物及人类健康，引发全球关注。从水中去除顽固油污极具挑战。膜分离技术因低能耗、灵活、环保、单级分离效率高备

摘要 金属辅助化学刻蚀（MaCE）作为低成本、通用的硅纳米线（SiNWs）制备技术备受关注，但难以有效控制注入 Si 的空穴，导致刻蚀速率低、产生非预期侧壁刻蚀、结构均匀性差。本研究实施偏压调制 MaCE 工艺，刻蚀速率较无偏压 MaCE 提升逾四倍且大面积均匀。发现场介导的空穴整流效应克服了反应离子扩散迟滞的影响，将分布式刻蚀动力学转化为定向刻蚀行为。此外，通过改变电偏振方向可操控刻蚀取向，制得具有特殊倾斜/垂直段的双段式 SiNW 阵列，其抗反射特性优于传统垂直对齐结构。 引言 低维硅纳米结构展现卓越电子、力学、光电性能，可作为功能器件构建单元（场效应晶体管、生物传感器、光伏电池等）。形