《有机单分子层/硅系统中金纳米粒子库伦阻塞现象再现性的控制》

  • 来源专题:纳米科技
  • 编译者: chenfang
  • 发布时间:2015-01-29
  • 两种高度有序的有机层在硅上制备出来,这两种有机层为了结合金纳米颗粒(AuNPs)用了肽终端来修改。这两种有机单分子膜(GOMS)由七或11个碳原子的烷基链构成,接枝在硅电极和金纳米粒子之间作隧道势垒。三种不同的金纳米胶体由三种反应物还原HAuCl4得到。超高真空扫描隧道显微镜在40 K扫描隧道谱(STS),观察到库仑阻塞现象。库伦阻塞的再现性用含有一些化学和物理参数的函数来描述,这些参数有:金纳米粒子的大小、结晶度,周围表面活性剂分子的影响和GOM/Si介质的质量。用扫描隧道显微镜,STS,原子力显微镜,傅里叶变换红外光谱,X射线光电子能谱(XPS),和高分辨率透射电子显微镜分析样品的特征。我们发现,库仑阻塞效应的再现性可高达~ 80%。

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    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2018-03-27
    • 元素硒纳米粒子(SeNPs)在医药、环境修复和材料科学等领域都很有用。生物合成的SeNPs (BioSeNPs)是便宜的,环保的,与化学合成的细菌相比,具有较低的细胞毒性。在生物传感器的表面发现了有机物质,但其功能仍不完全清楚。用透射电镜观察纯化的生物传感器,覆盖在一层厚的有机底物上。傅里叶变换红外(FT-IR)和定量检测的涂层试剂显示,一克纯化的生物传感器结合了1069毫克的蛋白质,23毫克的碳水化合物,只有非常有限的脂质。生物传感器的蛋白质组学显示了超过800种与生物传感器相关的蛋白质。富含电荷氨基酸的蛋白质是影响细菌形成过程和稳定的主要因素。在此基础上,本文提出了一种细菌生物传感器形成的分子机制的示意图。这些发现有助于在特定条件下人工绿色合成稳定的SeNPs,并指导药物应用的表面改性。 ——文章发布于2018年3月19日
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    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2018-11-21
    • 铝合金具有独特的材料性能,是飞机制造和航天技术中不可缺少的材料。在高分辨率电子断层扫描技术的帮助下,TU Graz的研究人员首次能够解码对理解这些性质至关重要的机制。研究结果最近发表在《自然材料》杂志上。 纳米结构负责材料质量 在铝基体中加入钪和锆石等合金元素,提高了铝合金的强度、耐蚀性和可焊性。经过进一步的处理,只有几个纳米大小的微小圆颗粒,即所谓的纳米沉淀物,就形成了。它们的形式、原子结构以及钪和锆石原子在晶格中的“最佳位置”的“斗争”对材料的性能和可用性起着决定性的作用。 在奥地利电子显微镜扫描透射显微镜(ASTEM)的帮助下,TU Graz的研究人员分析了这些结构。该装置可以产生三维结构的高分辨率元素映射。TU Graz所在的电子显微镜和纳米分析研究所分析透射电子显微镜工作小组负责人科斯莱特纳(Gerald Kothleitner)说,由此得出的断层分析结果提供了一幅图像,但令人惊讶的是,这幅图像无法根据之前的知识水平进行解释。我们在生成的核壳结构中发现了异常。一方面,我们在纳米沉淀物中发现了比我们预想的更多的铝。“另一方面,我们发现了一个富含锆石的岩心,以及岩心和外壳之间的边界地带,其组成和晶体结构近乎完美。” 量子力学和蒙特卡罗方法提供了答案 为了追踪这种自我组织的现象,来自电子显微镜和纳米分析研究所(FELMI)和材料科学研究所(IMAT)的研究人员转而依靠量子力学计算和模拟。研究发现,该系统分离并形成原子狭窄的通道,在其中外来原子可以扩散。原子彼此相遇会阻断这些通道并稳定系统。博士生Angelina Orthacker的论文是由奥地利合作研究(ACR)资助的,他们对原子的运动进行了图解式解释:“扩散过程可以与交通繁忙的城市地区形成紧急走廊相提并论。”为了让紧急救援车辆能够自由通行,交通在一瞬间就组织好了。但只需几辆汽车就能阻断紧急通道,从而使其无法工作。“这与铝合金内部的行为完全相同。”“紧急通道”促进钪和锆石原子的物质传递,甚至轻微的扰动都会阻止这种传递反应。研究小组推测,关于这些扩散过程的新发现也在其他多组分合金中发挥作用。它们的属性现在可以调整得更多。 ——文章发布于2018年11月13日