纳米绿色印刷图案化技术研究进展

微纳制造技术是从纳米材料制备到器件应用的核心技术。面向微纳器件制造和系统集成,发展不同于传统微纳加工技术的低成本、高精度、绿色环保的纳米结构制造技术,是未来新型纳米结构器件的重要发展方向。绿色印刷技术作为增材制造方式,能耗少、材料普适性高,可望对新型纳米结构器件制造技术产生变革性影响。本文简要介绍了国家重点研发计划"绿色印刷制造技术与纳米结构器件系统集成应用"项目及其研究进展。     

纳米金属多层薄膜的塑性变形不稳定性及疲劳损伤机制

多层薄膜广泛应用于集成电路芯片、各种微/纳传感器及微电子机械系统中。大量的研究表明,当这些材料的几何尺寸减小到亚微米甚至纳米尺度时,会表现出诸多不同于块体材料的物理性能。特别是其力学性能已不能够完全采用传统块体材料的理论与模型进行描述与评价。因此,澄清具有纳米尺度的多层薄膜材料的力学行为及其尺度效应是目前微/纳米系统中有待解决的小尺度器件材料的可靠性问题。根据经典的Hall Petch细晶强化理论,减小材料内部的晶粒尺寸可以显著提高材料的屈服强度。为此,近年来人们通过不同的制备和加工手段获得了超细晶和纳米晶材料…     

飞秒激光3D打印蛋白质光子器件

蛋白质是生命活动得以进行的重要物质基础。经过长期的自然进化,多种多样的蛋白质分子结构、性质、功能独特而又千差万别,且很多都难以被人工材料所仿制和替代。近年来,人们将各种蛋白质(及衍生物)基生物材料与先进微纳加工和集成技术有机结合,以蛋白质为重要、关键乃至核心材料,实现了各种新型功能化微纳结构、器件与集成系统——这已成为蛋白质基生物材料的一个重要的前沿研究方向、应用领域和发展趋势。尤其是蛋白质(及衍生物)在微纳光/电(子)相关的多学科领域交叉性应用方兴未艾。但是,大部分微纳加工成型技术在亚微米乃至纳米精度真三维等能力上的不足或缺失,限制了蛋白质基生物材料在微纳尺度应用的进一步发展(尤其是三维光子器件与系统)。而另一方面,利用飞秒激光直写技术,人们已经成功地制备了各种器件构型的高质量二维和三维微纳光子器件。本文着重介绍利用蛋白质材基的飞秒激光直写技术。首先,以蛋白质基材料作为人工合成聚合物的环境、生物兼容理想替代材料,获得亚微米乃至纳米级精度的各种高质量二维和三维蛋白质基微纳光/电器件,较好地实现其原型功能;其次充分挖掘、利用蛋白质本征性质,赋予所制备器件新颖多样的特性与功能。最终实现在材料功能特性和器件几何构型上"双重"任意设计和可控的飞秒激光直写定制,而有助于推动其多样化的应用拓展。     

热界面材料产业现状与研究进展

随着芯片的尺寸减小、集成度和功率密度不断增大,芯片工作时产生的热量越来越多,导致芯片的温度不断攀升,严重影响最终电子元件的使用性能、可靠性和寿命。热界面材料广泛应用于电子元件散热领域,其主要作用为填充于芯片与热沉之间和热沉与散热器之间,以驱逐其中的空气,使芯片产生的热量能更快速地通过热界面材料传递到外部,达到降低工作温度、延长使用寿命的重要作用。本文综述了热界面材料的产业现状和最新研究进展。产业现状部分介绍了热界面材料产量及市场份额、热界面材料主要应用领域需求量、热界面材料在通信等领域的应用和热界面材料市场分析。研究进展部分介绍了近年来研究者在提高热界面材料导热性能方面的研究工作,包括填充型聚合物复合材料的研究进展和本征导热聚合物。     

三维有序纳米孔洞碳酸钙单晶材料的仿生构筑

自然界的生物矿化过程往往受到生物体的精细调控,从而生成各种具有复杂形态或多级有序结构并呈现出特定功能的生物矿物。利用自然界中的生物矿化原理来仿生构筑具有多级有序结构的无机功能材料不仅有助于揭示生物矿化机理,而且可以大大推动当代材料科学的发展,仿生材料合成因此得到人们的高度重视^[1]。另一方面,在微纳尺度上具有三维有序图案化结构的无机单晶材料是新型电子、光学器件的重要组成部件,而如何实现对其可控制备则一直是人们面临的一项挑战。作为一种典型的生物矿物,碳酸钙在自然界广泛存在于各种海洋生物体的外骨架中,     

分子电子学的基础研究

围绕“分子电子学”这一核心,按计划开展了各项研究工作,在高性能分子体系的设计与合成、低维分子材料的制备、有机单晶微纳米器件、高性能分子材料器件和分子电路的基础问题等几个方面取得许多有创新意义的成果,圆满完成了各项研究任务。     

胶体刻蚀技术简介及其应用探索

近年来,具有特殊功能的微观图案化表面引起了人们浓厚的研究兴趣,并被广泛应用于微反应器、生物传感器、微电子器件、光学器件以及生物界面等领域。在众多微观图案化表面的构筑方法中,胶体刻蚀技术备受人们关注。本文对胶体刻蚀技术的进展及其应用进行了综述,并对其发展趋势进行了展望。     

AIN薄膜的发光性能

本文简要介绍了AIN的性质并总结AIN薄膜作为发光材料的研究现状,以及探讨AIN薄膜的不同掺杂元素的发光机理,最后就AIN薄膜作为优异的半导体发光材料的应用前景做了展望.     

ZnO纳米线杨氏模量尺寸效应研究

材料的力学性能与其特征尺度的关系是材料科学领域关注的焦点问题之一。当材料特征尺度从宏观尺度减小到纳米尺度时,其力学性能将遵循何种规律,需要从实验和理论上寻找答案。作为纳机电系统(NEMS)重要的基本组元,一维纳米线、纳米管的力学性能表征对纳米器件的设计和制造具有重     

微纳光子学基础与应用研究——第115期“双清论坛”学术综述

微纳光子学是21世纪世界主要发达国家高度重视的科学前沿,也将对未来高新技术、国家安全、绿色能源等诸多领域产生重大而深远的影响。近年来,美国、欧盟等经济和科技发达的国家及地区陆续出台针对微纳光子学的重大研发计划,我国科学界也呼吁政府尽早设立相关研究计划,加强对微纳光子学的研究。微纳光子学结合了光子学与纳米技术的前沿成果,成为21世纪国家不可或缺的关键科学和技术,我国学者在此领域已经取得了很多国际一流的研究成果。为了深入探讨微纳光子学前沿基础理论以及由此衍生的技术对未来国民经济中的先进制造业和战略资源的影响,2014年5月14—16日,国家自然科学基金委员会信息科学部、数理科学部、工程与材料科学部与政策局共同主办了主题为"微纳光子学"的第115期双清论坛,来自全国26个单位的38位专家学者应邀参加了论坛。与会专家通过充分而深入的研讨,凝练了该领域的重大关键科学问题,探讨了前沿研究方向和科学基金资助战略。     

青年材料科学与工程专家——王三胜

王三胜长期从事功能薄膜材料的研究工作，并重点进行宽带隙半导体薄膜、YBCO高温超导覆膜导体等的研究工作。成果涉及立方／六方GaN薄膜的生长动力学、热力学生长相图、生长过程的自动监控；大面积高质量YBCO高温超导薄膜的低成本化学溶液法制备及相关设备研制；YBCO高温超导带材的制备，主要涉及离子柬辅助沉积技术、离子柬材料改性技术、化学溶液法薄膜制备技术等方面。在国内外核心刊物上发表论文30余篇，被SCI和EI收录的达20余篇。     

母乳低聚糖“闸门”开启 新一轮奶粉配方大战打响

<正>国家卫健委官网公布的两种HMO原料：2’-岩藻糖基乳糖（2’FL）、乳糖-N-新四糖（LNnT）,可作为食品营养强化剂应用于儿童调制乳粉、婴幼儿配方食品和特殊医学用途婴儿配方食品。其中,2’-岩藻糖基乳糖限制使用量为0.7g/L～2.4g/L（以纯品计）,乳糖-N-新四糖限制使用量为0.2g/L～0.6g/L（以纯品计）。     

既轻薄 又坚韧 神奇的“新材料之王”

<正>石墨烯原本就存在于自然界,只是难以剥离出单层结构。1毫米厚的石墨大约包含300万层石墨烯。人们很早就发现了石墨,但直到2004年才发现石墨烯。有没有这样一款坚韧的薄膜,它能以一支铅笔尖的承受面,撑住一头大象的重量,而不会被戳破?石墨烯可以做到。这种神奇的材料究竟是如何“炼成”的?中国科学院院士、北京石墨烯研究院院长刘忠范与北京石墨烯研究院副院长、石墨烯器件技术研究部部长魏迪,向公众介绍了石墨烯——这款曾获得2010年诺贝尔奖的明星材料。     

液相微萃取的概念及应用

液相微萃取是近十几年发展起来的一种新型的样品前处理技术,集采样、萃取和浓缩几个步骤于一体,具有快速、简便、绿色环保等优势,已被广泛应用于各个领域化学分析检测的样品前处理过程。文章对液相微萃取的概念、特点、技术分支及应用进行了介绍。     

液相微萃取的概念及应用

液相微萃取是近十几年发展起来的一种新型的样品前处理技术,集采样、萃取和浓缩几个步骤于一体,具有快速、简便、绿色环保等优势,已被广泛应用于各个领域化学分析检测的样品前处理过程。文章对液相微萃取的概念、特点、技术分支及应用进行了介绍。     

水环境监测无线网络微传感器芯片系统基础研究

面向水环境监测国家重大需求，针对无线网络微传感器芯片系统急需解决的领域前沿问题，围绕着三维微纳结构传感效应及尺度效应、敏感材料与载体相互作用机理及表面增强效应、多靶标可逆特异性响应机理与信号转换机制、能量产生及耗散机理与自循环复合换能机制等核心科学问题进行探索性研究，深入研究和认识敏感机理，探索和研究新的敏感效应和敏感方法，获得提高微纳生物化学传感器灵敏度、选择性、稳定性的科学方法与技术途径；发展微纳加工、集成与封装新方法，研制出水环境监测关键微传感单元、微弱信号检测与传输极低功耗电路、环保型长效微型电源；通过微传感单元、极低功耗集成电路、微型电源的集成，结合样品预处理微流控芯片，实现水环境监测无线网络微传感器芯片系统，突破和解决水环境现场、实时、网络化自动监测关键技术。获得一批自主知识产权和前沿性成果，造就一支具有国际水平的研究队伍，营造不断创新的环境，为使我国在传感技术领域进入国际先进和领先水平，为我国信息技术的长远发展奠定坚实的基础。     

A1N薄膜的发光性能

本文简要介绍了A1N的性质并总结A1N薄膜作为发光材料的研究现状，以及探讨A1N薄膜的不同掺杂元素的发光机理，最后就A1N薄膜作为优异的半导体发光材料的应用前景做了展望。半导体光致发光是电子吸引光子的能量跃迁至高能级，再由高能级返回到低能级时发光的过程称为光致发光过程，光源可为紫外线、红外线、可见光、X射线等。     

粒径均一的海洋多糖微球制备技术及应用

海洋多糖材料的功能化、高值化利用是近年来的研究热点之一,尤其是将其制备成粒径均一的微球,在生物及医药领域具有重要的应用价值。本文重点介绍了在制备粒径均一的海洋多糖微球方面已取得突出成绩的膜乳化法以及微流控技术的机理、影响因素以及应用方面的最新进展,并对其发展前景进行了展望。     

大脑前扣带皮层神经元的NR2B受体在恐惧记忆形成中的作用

中科院物理所北京凝聚态物理国家实验室（筹）方忠和姚裕贵，利用第一性原理方法计算了半导体和简单金属的自旋霍耳电导率，发现内秉自旋霍耳电导率具有丰富的符号变化，这一点与外秉自旋霍耳效应有着本质上的不同，这个属性有可能被用于分辨自旋霍耳效应的内秉和外秉机制。他们并预言简单金属钨和金具有较大的自旋霍耳效应且符号相反，同时发现强散射并不会抑制这两种金属中的自旋霍耳效应，也就是说在强散射情形下自旋霍耳电导率仍然具有较大的值，这使得它们有可能是一种潜在的可应用于自旋电子学器件中的材料。     

新型晶体材料及器件技术

“一代材料，一代器件，一代技术”。新型晶体材料及器件是激光器技术及设备更新的源泉。只有不断发展新型的激光材料，提升现有激光材料的性能，才能够持续推动激光整个行业链向前发展。通过本课题的实施，为全固态激光技术提供了自主开发、性能更好的新型晶体材料和器件，有望推动新型和更高性能激光器设备的更新，从而满足高端科学研究、工业和社会对国产新型激光设备的迫切需求。围绕本课题的核心目标，课题组按照任务书计划，分别在先进激光材料和人工晶体的关键工艺、批量生产与应用、产业化发展等领域开展研究工作。通过对晶体材料基本性能、生长制备工艺的摸索，结合晶体在激光器中应用的实际需求开展深入研究，顺利完成了任务书中规定的任务，获得一批性能优异、稳定可靠、可批量生产的激光材料和人工晶体，并开展了激光性能表征实验，初步应用于新型激光器及频率变换领域。