探秘“鹰状星云”

被称为“鹰状星云”的M16星云，是一个发射星云。它距离地球约6500光年．长宽约20光年，用双筒望远镜朝巨蛇座方向即可看到。图中展现出M16高大的云柱、分子气体云和由黯淡尘埃组成的圆形云球仍留在这个正在形成恒星的区域。在这个区域内，     

老年性痴呆症脑内老年斑三维重构及其结构特征分析

脑内老年斑是老年性痴呆症的主要病理特征之一, 其主要成分为Aβ多肽. 异常分泌和积聚的Aβ多肽是老年性痴呆症发病的核心环节. 减少Aβ多肽产生、抑制其积聚形成老年斑, 是预防和治疗老年性痴呆症的途径之一. 用2种染色方法对老年性痴呆症患者海马部位老年斑进行染色, Matlab软件处理和AVS软件重构了老年斑三维结构, 并进一步用两点相关函数和分形维数研究其结构特征, 观察到两类老年斑, 即弥散斑和经典斑. 弥散斑无明显的核心结构, 经典斑具有致密的核心结构; 两者均为多孔状结构, 但孔的平均大小不同; 弥散斑和经典斑具有不同大小的分形维数, 不同染色方法之间差别不 大. 弥散斑和经典斑结构诸多的不同提示两者具有不同的积聚机制. 老年斑重构技术及其结构特征分析方法的建立有助于对老年斑积聚机制的进一步研究.     

非线性尘埃-漂移波的局域多峰结构

近十年来 ,尘埃等离子体 ,由于它在空间环境研究和等离子体材料加工过程研究中的广泛应用 ,越来越引起人们的普遍关注 .等离子体中强电尘埃的存在不仅改变了等离子体中的电磁特性 ,修正了原有的波动模式 ,而且可以激发新的极低频的波动模式 .不少作者对尘埃等离子体中的非线性现象进行了研究 ,发现了极低频静电波和电磁波 .Ｌｉｕ等人[1 ] 和Ｃｈｅｎ等人[2 ] 分别研究了非磁化和磁化尘埃等离子体中的非线性尘埃声波 ,并得到了局域孤立结构 .最近 ,Ｃｈｅｎ等人[3 ,4]研究了尘埃等离子体中一种新的极低频的电磁波 ,即尘埃 -阿尔芬波 .研究结…     

三维颗粒系统中表面斑图的簇模型

通过与二维颗粒系统的类比, 建立三维颗粒系统在垂直激励下形成表面斑图的簇模型, 并 将表面斑图解释为正棱台簇和底板的碰撞以及正棱台簇和边界的碰撞共同作用的结果. 根据正棱 台簇在与底板的碰撞中吸取能量这一事实, 详细讨论了单个簇与底板的碰撞过程. 再根据运动的 周期性, 由速度关系推导出簇模型的一个基本方程. 该方程将系统的特征参量和激励参量联系在 一起, 并以此分析斑图随激励加速度和激励频率的变化, 以及色散关系. 在一定的参数范围内, 理论与实验吻合较好.     

尘埃等离子体中尘埃电子孤立波

尘埃等离子体由电子、离子和大小为微米量级的强带负电的颗粒组成.由于它广泛存在于聚变反应器边缘区、彗星、行星环以及低温等离子体材料加工装置中,因此,近年来,对尘埃等离于体中的尘埃运动特性和集体效应的研究越来越引起人们的兴趣最近,Shukla等人研究了非磁化尘埃等离子体中的集体效应.他们假定波的相速远大离子的热速度而远小于电子热速度,尘埃振荡频率大于离了     

利用低温电镜术和像重构方法研究兔出血症病毒的

利用低温电镜术和像重构方法测定了兔出血症病毒的三维结构,分辨率达到3.2nm.兔出血症病毒的三维结构显示了杯状病毒的典型特征.位于二十面体二次轴和局域二次轴位置的90个弧状突起以及位于五和三次轴位置的32个杯状凹陷排布在T=3的二十面体衣壳上.因而从结构上表明中国株兔出血症病毒属于杯状病毒科.A,B壳粒之间相互连接,并且杯状凹陷底部未见隆起.兔出血症病毒衣壳壳层区由连续蛋白密度构成,未发现病毒RNA通道存在.从低温电镜像及三维密度图中可以分辨含基因组和含亚基因组两种病毒颗粒的存在.这两种病毒颗粒衣壳结构类似.     

单束、多束飞秒激光在CdS,SiC和GaN表面诱导一维和二维纳米周期结构

报道了单光束、双光束和三光束飞秒激光在CdS, GaN, SiC样品上诱导形成周期远小于激光波长的纳米周期结构. 研究表明, 其形成机制不同于入射光与表面散射光干涉的经典机制, 二次谐波的产生可能在其中起着重要作用; 双光束激光干涉在SiC晶体表面诱导形成二维微米-纳米复合周期结构, 干涉花样决定微米长周期结构, 长周期结构的烧蚀斑上形成了短周期的自组织纳米结构. 在上述研究基础上, 初步探索三光束干涉形成二维、三维微米-纳米复合周期结构.     

“阿波罗”残留细菌引发月球表面“风化”

一架在轨道上运行的航天器拍摄到的图片表明，月球上正在发生着严重的侵蚀现象。从这些月球地表图片中可以看出，月球上出现了一些深深的裂痕和空洞。尽管过程很缓慢，但是可以确定这些裂痕和空洞正在不断地向太空排放一些气体和尘埃。“这是一件很严重的事情，”比利时Sprodj原子研究中心的天文学家布兰德对这些图片进行研究之后说：“月亮升起的情况比过去确实少了一些。”     

兰州市城市街道尘埃磁学特征时空变化规律

城市环境问题日益受到关注. 兰州市是中国西北典型工业城市之一, 对不同时空条件下兰州市街道尘埃样品的磁学特征进行了研究. 结果表明, 尘埃样品中磁性矿物以假单畴磁铁矿为主; 磁性矿物含量随季节变化显著, 冬春季高, 而秋季低; 磁性矿物含量在工业区、密集街区以及交通要道等区域高. 这些观测表明尘埃样品中的磁性颗粒物来源于自然源和人类活动两方面的贡献. 研究结果指示磁学参数χ_lf和SOFT%能够有效的指示污染物中磁性矿物的含量变化. 磁学方法能够有效、快速和经济的监测城市街道尘埃污染状况.     

利用低温电镜术和像重构方法研究兔出血症病毒的三维结构

利用低温电镜订和像重构方法测定了兔出血症病毒的三维结构,分辨率达到3．2nm,兔出血症病毒的三维结构显示了杯状病毒的典型特征。位于二十面体二次轴和局域二次轴位置的90个弧状突起以及位于五和三次轴位置的32个杯状凹陷排布在T＝3的二十面体衣壳上。因而从结构上表明中国株兔出血症病毒属于杯状病毒科,A,B壳粒之间相互连接,并且杯状凹陷底部未见隆起。兔出血症病毒衣壳壳层区由连续蛋白密度构成,未发现病毒RNA通道存在。从低温电镜像及三维密度图中可以分辨含基因组和含亚基因组两种病毒颗粒的存在。这两种病毒颗粒衣壳结构类似。     

太空中的可疑分子

星际气体和尘埃在银河系内的分布是很不均匀的,有的地方很稀薄,有的地方却很稠密。最有趣的是,本世纪以来,天文学家运用光谱学在稠密的星际气体尘埃云里,发现了许多化合物的分子,到1980年止,已发现有55种之多,其中有12种是无机分子,43种是有机分子。有机分子大多由3至9个原子组成,个别的由11个原子组成。在太空中竟有这么多复杂的有机物存在,使科学家们感到非常吃惊。     

设计及自组装六边形网格状DNA二维阵列

根据Watson-Crick DNA碱基互补配对原则,设计了不同黏性末端DNA序列,以两种三点星状为模块(three-point-star motif),运用DNA自组装技术,成功制备了六边形网格状DNA二维阵列.研究不同单链DNA的摩尔比例对三点星状模块结构组装的影响,以及不同起始退火温度对二维阵列自组装的影响,用凝胶电泳及原子力显微镜(AFM)对结构进行了表征.结果表明,当构成三点星状模块的3条单链摩尔比例为1:3:3时得到的模块结构更稳定,从50℃开始退火时得到的二维阵列更完整.自组装得到的二维阵列厚度约2nm,六边形边长约20nm.本研究为进一步探究三点星模块组装二维阵列的机理提供了新的思路.     

"阿波罗"残留细菌引发月球表面"风化"

令人担心的"伤疤" 一架在轨道上运行的航天器拍摄到的图片表明,月球上正在发生着严重的侵蚀现象.从这些月球地表图片中可以看出,月球上出现了一些深深的裂痕和空洞.尽管过程很缓慢,但是可以确定这些裂痕和空洞正在不断地向太空排放一些气体和尘埃.     

非受限条件下二维冰的形成及生长机制

受限和界面水/冰在自然界中无处不在,在岩石断裂、摩擦和纳米流体等领域发挥着重要作用.纳米级高度受限的环境可以破坏水中氢键网络,从而增加二维水/冰的可能多晶型物的数量.然而近期许多研究揭示了在不需要纳米级限制的情况下也可以形成二维冰的可能性,比如在石墨烯、Pt(111)表面、Ru(0001)衬底和Au(111)表面上都观察到二维双层六角冰(bilayer hexagonal ice, BHI)的生长.本文综述了非受限条件下,二维冰形成和生长的理论研究进展,着重阐述表面浸润性以及表面结构对二维冰形成所起的关键作用.在非受限条件下, BHI冰岛锯齿形边缘通过集体桥接机制生长.相比之下,扶椅形边缘的生长涉及局部播种和边缘重构.在应用方面,这种BHI的存在可以决定冰晶在亲水表面的取向,进而控制冰晶在表面的生长模式.     

大气压介质阻挡放电谐振超六边形斑图研究

在大气压氩气和空气混合气体介质阻挡放电中观察到波模全为谐振的超六边形斑图. 给出了随着外加电压的升高, 谐振超六边形斑图的产生和演化过程. 测量了斑图随放电气体中空气含量和外加电压变化的相图. 发现随电压升高和降低, 斑图的演化存在“滞回效应”. 对超六边形斑图进行相关性测量, 发现其是由两套不同时放电的子结构嵌套而成的, 且都是谐振的. 谐振超六边形斑图的傅里叶变换具有两个波矢相似文献   

二维冰的结构及其生长机制研究进展

水和冰在自然界中广泛存在,冰的结构与成核生长在材料科学、摩擦学、生物学、大气科学以及行星科学等众多领域具有至关重要的作用,这些过程往往与微观尺度上水分子与表面或者水分子之间的相互作用相关。受限于之前的研究方法和手段,尽管存在大量的实验和理论研究,冰成核和生长的微观机理却仍旧存在许多争议与疑问。因此,从原子尺度上对冰结构和成核生长过程进行准确的表征和研究具有极为重要的意义。研究者利用超高真空低温扫描隧道显微镜(STM)和非接触式原子力显微镜(NC-AFM)联合系统,通过对qPlus针尖进行化学修饰,借助针尖与水分子之间的高阶静电力,成功实现在实空间中对Au(111)表面上的双层二维冰结构的高分辨成像,确认了其"互锁式"氢键构型,并进一步通过对二维冰边界结构的非侵扰式成像,首次观测到二维冰生长过程中边界上的一系列中间态和亚稳态。之后通过结合第一性原理计算和分子动力学模拟,提出了二维冰锯齿状和扶椅状边界的两种生长机制。这在原子尺度上揭示了二维冰成核生长的过程和机理,为研究原子尺度上冰的生长过程提供了一种新途径,并能拓展到广泛的二维材料体系研究中。     

图灵斑图动力学

斑图(pattern)是在空间或时间上具有某种规律性的非均匀宏观结构.它普遍存在于自然界中,形形色色的斑图结构,构成了多姿多彩、千媚百态的世界.因而了解斑图形成的原因及机制,对于揭开自然界形成之谜具有重大意义.     

DNA纳米自组装的研究进展及应用

DNA纳米技术是一种自下而上的分子自组装模式,由分子构造为起点基于核酸分子的物理和化学性质自发地形成稳定结构,遵循严格的核酸碱基配对原则,使得DNA被用作构建结构的材料基元而不是在活细胞中那样作为遗传信息的载体.通过合理地设计碱基链来达成精密控制的纳米级复杂结构的目的,研究人员在这个领域已经建立起诸多二维、三维的复杂纳米结构以及各种具有不同功能的分子机器,比如DNA计算机.本文总结了近年来DNA纳米自组装方面取得的最新进展,同时介绍DNA纳米自组装的几种不同组装方法,并对其相关应用进行了展望.     

基于碳纳米管阵列/无机物片层交替结构具有能量吸收特性的杂化复合材料

将二维的层状纳米结构与有一维的碳纳米管阵列组合,形成多级有序的三维纳米结构材料,可获得许多奇特的材料性能.所以,如能大规模地在纳米尺度上实现材料的规整组装将会极大地提高材料的性能,拓展纳米材料的应用.众所周知,如果高分子插层到无机片层材料中,就会显著提高复合物的强度.但是这种填充进去的高分子的有序度往往难以控制.如果能够在二维片     

分子动力学模拟亲水性纳米窄缝中的聚乙烯分子

采用分子动力学模拟了两亲水性壁面间的聚乙烯分子水溶液. 壁面间距(1.26~ 3.15 nm)与聚乙烯分子的特征尺寸相当, 随间距减小可以观察到聚乙烯分子构象从三维结构向二维结构的转变. 同非受限状态相比, 强受限情况下, 化学键取向呈规则变化, 亚甲基分层排布且沿垂直于壁面方向上的扩散运动显著降低. 从热力学角度看, 水分子运动空间增大对聚乙烯分子的构象熵减小做出补偿, 以使体系自由能降低.