飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术及其应用

激光加工技术作为重要的先进制造技术之一已广泛应用于众多的工业制造领域. 利用激光直写技术进行材料加工时, 其所能达到的加工分辨率一直受到经典光学理论衍射极限的限制, 难于进行纳米尺度的加工. 飞秒脉冲激光的出现不仅为研究光与物质相互作用的超快过程提供了手段, 也为发展先进的微纳米加工技术提供了不可多得的光源. 近年来, 作为最新的激光加工技术之一的飞秒脉冲激光多光子微纳加工技术已成为国际上研究的热点. 该技术利用多光子效应和激光与物质作用的阈值效应, 成功地实现了纳米尺度的激光直写加工分辨率, 可望在功能性微纳器件制备等纳米技术领域发挥重要作用, 具有广阔的应用前景. 在2001年日本科学家利用飞秒脉冲激光双光子聚合技术首次突破衍射极限获得120 nm的加工分辨率后, 最近我国科学家实现了15 nm线宽的纳米尺度加工分辨率. 在利用多光束并行加工技术进行快速、大批量微纳结构加工的同时, 最新发展的多光束组合技术实现了多部件组合加工、一次成型, 解决了微尺度零部件组装难题, 为微纳尺度器件及微机电系统的开发提供了具有实用化前景的加工方法与途径. 利用飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术的高精度、良好的空间分辨率和真三维加工能力的特点, 各国科学家制备出了各种微尺度光子学器件及微机电系统, 充分展示了该技术的应用前景. 随着对飞秒脉冲激光与物质相互作用机理、加工技术及相关材料技术的深入研究, 飞秒脉冲微纳加工技术必将获得快速发展, 并在先进纳米制造领域获得新的突破.     

碳氮微纳米线研究取得新进展

碳氮材料具有较低的密度、良好的化学惰性和生物兼容性[1],因此一直以来都是人们感兴趣的研究对象.理论预测表明β-C3N4等碳氮晶体可能具有与金刚石相媲美的     

循环肿瘤细胞捕获微纳技术

循环肿瘤细胞被认为是肿瘤转移的一个重要因素，其精确检测对监控患者病情、治疗效果以及预测预后具有重要的临床指导意义。然而，由于在外周血中的循环肿瘤细胞个数极少，对它的检测要求使用高特异性、高灵敏度的快速检测技术。近些年纳米技术的发展为循环肿瘤细胞的检测提供了新的机遇。文章综述了近年来循环肿瘤细胞分离与检测技术的研究进展，重点介绍了纳米材料、微流控技术在循环肿瘤细胞捕获中发挥的重要性。     

循环肿瘤细胞捕获微纳技术

循环肿瘤细胞被认为是肿瘤转移的一个重要因素,其精确检测对监控患者病情、治疗效果以及预测预后具有重要的临床指导意义。然而,由于在外周血中的循环肿瘤细胞个数极少,对它的检测要求使用高特异性、高灵敏度的快速检测技术。近些年纳米技术的发展为循环肿瘤细胞的检测提供了新的机遇。文章综述了近年来循环肿瘤细胞分离与检测技术的研究进展,重点介绍了纳米材料、微流控技术在循环肿瘤细胞捕获中发挥的重要性。     

石墨烯纳米结构图形化技术取得新进展

中国科学院物理研究所／北京凝聚态物理国家实验室张广字研究组在石墨烯纳米结构图形化研究方面取得系列成果：发现一种石墨烯面内各向异性刻蚀效应（AdvMat．2010,22：4014）：并以此为基础,实现了锯齿形边缘石墨烯纳米结构的精确加工和剪裁（AdvMat,2011,23：3061）：进而研究了锯齿形边缘石墨烯纳米带的电声子耦合效应（Nanoletters,2011,11：4083）。     

微-纳尺度科学与技术

本世纪初,物理学在探索微观世界方面取得了辉煌的成就,建立起了人类对电子、原子结构、晶体结构、分子结构、物质波、质能互变、量子原理等的深刻认识。本世纪中期,又在分子生物学、半导体、受激辐射等科学以及随后的扫描隧道显微术等方面取得了重大突破,使科研手段和应用技术的研究也向微观世界大步前进。 对微观尺度物质世界的认识与直接改造,是纵贯本世纪的自然科学和技术科学诸多重大发展中势头最猛的一个。各主要发达国家的科     

0.22纳米:冷冻电镜技术取得新进展

<正>低温冷冻电镜技术((cryo-EMs)最近的发展,让研究者们得以观察到由原子和分子组成的微观世界。得益于在光学、传感器和后期软件上的不断创新,如今的数码照片要比若干年前的显得更加生动。低温冷冻电镜技术((cryo-EMs)最近的发展,让研究者们得以观察到由原子和分子组成的微观世界。如今研究人员更是自豪地宣布,他们创造出了有史以来分辨率最高的冷冻电镜,通过它所拍摄的图谱能够以接近原     

稀土催化剂研究取得新进展

为充分利用我国丰产的稀土资源,代替贵金属铂、钯等,我们研制了具有钙钛矿结构的稀土催化剂,作为汽车尾气净化的一氧化碳氧化催化剂。我们制备了若干种催化剂,并与铂催化剂进行了比较,反应装置为流动反应体系,反应条件为催化剂1毫升(20目～30目),空速4500时~(-1) ,气体组份:CO-0.49%,O_2-14.9%,CO_2-0.01%,N_2-84.6%。催化剂活性评价部分结果如下:     

东方人黑色虹膜识别取得新进展

生物特征识别是以人身上固有的各种生理和形态特征作为识别介质,从而达到识别出个人身份目的的新兴研究学科,属于安防领域,主要包括指纹识别、人脸识别、虹膜识别、掌纹识别等.生物特征识别可以广泛应用于国家安全部门、国家重点设施、企业关键部门、以及高档小区的出入控制等,例如:实验室、航天中心、水库电站、银     

早期肝癌病理研究取得新进展

随着肝癌早期诊断水平的不断提高,我国某地通过大规模普查确诊了一批世界上罕见的、没有临床症状和体征的早期肝癌病人。病理大体标本可见最小的癌块长径只有0.5厘米,镜下检查表明,大量游走细胞浸润及     

构建生物人工肾取得新进展

肾脏疾病已成为威胁人类健康的重大疾病,现有的治疗方式——连续性血液透析合并生物人工肾小管辅助装置(CRRT/RAD)体积大、治疗费用高且功能分立,未能有效地治愈肾病患者、降低患者的死亡率;肾脏移植尽管能有效     

石墨烯可控加工研究取得新进展

石墨烯是一种由单层碳原子组成的新型纳米材料,可用于制造多种纳米元器件.由于其电特性与几何构型密切相关,因此如何可控裁剪石墨烯是其得到实际应用的必然前提.目前,研究人员对石墨烯的裁剪技术进行了大量探索性研究,发展了如热驱动纳米粒子切割方法、基于SPM     

有机小分子胶凝剂研究取得新进展

作为一种新型功能材料,刺激响应性凝胶因其在传感器、驱动器、控制释放、凝胶推进剂、油水分离、微纳米材料制备,以及生物医学材料等方面的重要应用而备受关注(图1)。     

纳技术和纳计算

面对以多少英寸、多少千克来衡量的台式机和笔记本,纳技术和纳运算是不可思议的。因为纳技术和纳运算所说的不仅仅是把计算机放到你的手表中,不仅仅是把图书馆装在你衬衣的纽扣里,而是把计算机嵌入衬衣的纤维中,甚至埋进人的机体。这听起来真是天方夜谭,然而,它们并不是科幻。“纳”同我们的距离其实比好多人想象的更近。     

古陶瓷器型数字化鉴定取得新进展

随着我国人民物质生活的不断提高,各类收藏活动空前活跃,社会资本开始介入到博物馆中,其中古陶瓷器占很大比例,其拍卖价格也逐步走高,数千万元乃至数亿元的拍卖价频现,在巨大的经济利益驱动下,造假现象和假     

邢窑的工艺发展研究取得新进展

邢窑以生产白瓷著称于世,邢窑白瓷开创了中国瓷器发展史上南青北白的局面,人们常用类银似雪来形容邢窑白瓷的釉色之白.自二十世纪八十年代初开始,其遗址在河北省临城、内丘、邢台等地区相继被发现.内丘城关西关北窑址的隋代灰坑中出土了一批具有透影性能、胎     

快速发展的微纳能源技术

正能源是人类社会可持续发展的最基本驱动力,也是人类赖以生存的重要物质基础.随着传统化石能源日益枯竭,能源问题成为当前人类面临的主要难题之一.从环境中实现水能、风能和太阳能等可再生清洁能源的高效利用是解决能源危机的有效途径.随着纳米材料与纳米技术的进步,新型清洁能源利用技术得到高速发展,形成了以微纳技术为基础的新一代清洁能源技术与系统,即微纳能源,包括能量的收集、转换、存储与利     

微纳光子学走入量子模拟

<正>量子霍尔效应和拓扑绝缘体的发现,使拓扑学成为凝聚态物理的研究热点与前沿.近年来,拓扑学的概念被引入至光学研究,发展出了拓扑光子学.例如在二维光子晶体结构中用光子的边界态实现了光的单向传输,其光学二极管效应使光处理芯片的研发又向前迈进了一步.那么,在一维体系中是否有对应的拓扑学光子结构又有何种新颖特性呢?聚乙炔链中发现的SSH模型,就是一类典型的一维拓扑结构.其中由于C–C单双键交替顺序不同形成     

摄像显微技术在微纳马达体系研究中的应用

摄像显微技术是在实空间上研究微纳马达体系结构和动力学不可或缺的重要实验手段.通过摄像显微技术,人们可以对微纳马达体系进行直接观察和记录,并且可以对显微图像进行定量的分析从而精准地研究体系的结构与动力学.本文概述了摄像显微的实验技术和数据处理方法,介绍了利用摄像显微技术在微纳马达体系研究中的应用进展.