基于低频振荡的微点阵阵列/图案化制备系统制备生物芯片

生物芯片是生物分子相互作用研究的主要高通量手段,生物芯片技术具有高通量、样品消耗量少、灵敏度较高、自动化等优势。生物芯片仪器系统通常包括芯片制作单元和检测单元两个独立部分。目前商品用生物芯片制作系统大多采用基于机械手的合成后点样法。因制备工艺复杂,价格非常昂贵,使用成本较高。     

摩擦纳米发电机输出功率实现飞跃

正近日,中科院北京纳米能源与系统研究所和美国佐治亚理工学院联合研究小组设计和制作出大功率二维平面摩擦发电机,并成功展示了其通过收集环境中的机械能来实时驱动常规电子产品的能力。相关成果日前发表于《自然通讯》期刊。业内专家认为,这种被称为"回转摩擦发电机"的新型发电装     

硅表面纳米图案化制作技术的研究进展

Si材料表面形成纳米化图案是制作新型硅基纳米电子器件、光电子器件等的基础和前提.根据不同需要,在纳米图案化Si衬底表面淀积不同功能纳米材料则能将成熟Si平面工艺技术的优势与纳米材料的新功能优势结合起来而制作出性能优良的Si基纳电子和光电子器件.介绍了具有纳米图案化表面Si材料在晶格失配较大Ⅲ-Ⅴ族材料外延制备上的应用,综述了各种Si衬底材料表面纳米图案化制作技术.     

硅/锗量子点空间分布的有序性及其制备技术

随着纳米技术的进步,量子点纳米材料在理论和实验研究方面受到越来越多的关注.由于量子点阵列优异的物理性能与其空间分布的有序性十分相关,空间分布有序量子点阵列的大面积重复性制备已成为高性能纳米光电子器件商业化应用的关键.近几十年来,在量子点空间排列分布有序性的提高、缺陷态的减少、成核位置可控以及大面积重复制备方面人们已做了大量研究.本文主要讨论和综述当前在制备空间分布有序硅/锗(Si/Fe)量子点方面的技术工艺和成果,并展望其未来技术发展思路和方向,希望为今后进一步探索研究大面积空间分布有序Si/Ge量子点阵列的制备提供信息参考.     

超高密度图案化磁记录介质中偶极作用与热辅助磁化研究

由于记录介质的超顺磁效应,传统的水平磁记录方式已经达到理论极限。为了实现特比(Tb,1Terabit=240bit)级的超高密度存储,各种记录方案正在探索之中,其中图案化介质和热辅助磁记录技术被认为是最有发展潜力的方向,如果将两者结合则记录密度会更高。笔者结合已有的实验数据与前人的理论工作,通过有限差分法求解动力学方程和Monte Carlo随机方法,重点研究了以下几个与图案化介质及热辅助磁化技术有关的问题:(1)针对数值微磁学中矩形网格处理复杂边界时计算精度较低的问题,利用磁体本身的几何对称性和退磁张量的性质,通过在实空间求积分的方法解析地推导了等边三棱柱的退磁张量。根据这一张量表达式,可以得到任意精度的退磁因子,把这一结果应用在微磁学的网格划分当中,可以提高对复杂边界的处理能力。(2)为了能够在数值计算中高效地求出系统中的偶极作用能,解决由于偶极作用长程性带来求和速度收敛缓慢的问题,笔者通过重新定义网格求和方程,并采取分段处理的方法,解决了Lekner求和法中由于对称性降低而导致的奇异性问题,成功地把Lekner求和法从三维周期性边界条件下的库仑作用系统,推广到了二维周期性结构的磁偶极作用系统。应用Lekner求和法,可以高效地处理图案化介质这类规则排列的磁偶极子系统中、偶极作用能的计算问题。(3)为了深入理解偶极作用能对信息位稳定性与信息写入过程的具体影响,为实际设计图案化记录系统时选择合适的图案化介质提供理论指导,笔者通过求解二维系统的动力学方程,研究了有限阵列和周期性边界条件阵列磁性颗粒间偶极作用能对系统静态与动态性质的影响。发现有限阵列的静态磁学性质,诸如剩磁状态、矫顽力等与系统的大小密切相关,而磁化动力学过程则不受系统大小的影响。发现偶极作用能对系统的磁化强度翻转模式有决定性的作用。对于有限阵列来说,在平面各向异性的水平磁化翻转过程中,由偶极作用强度决定了三种翻转模式,即一致转动、成核模式及这两种模式的过渡区域;在垂直各向异性的垂直磁化翻转过程中,由偶极作用强度决定了四种翻转模式,即成核模式、非线性激发、旋卷模式以及成核与旋卷的过渡区域。对于周期性边界条件下的阵列,由磁场脉冲持续时间和偶极作用强度共同决定了中心磁矩翻转类型相图,相图可以分为五种翻转类型,即关联翻转、过冲翻转、下冲翻转、弹道翻转以及未发生翻转区。(4)为了理解偶极作用能对系统热稳定性的影响以及温度不均匀性对热辅助写入过程的具体影响,笔者运用Monte Carlo方法研究了这两个问题。发现偶极作用能的增加,会导致系统闭锁温度的升高,从而提高系统的热稳定性。在高斯分布型的稳定温度场中,发现根据温度场的半高宽,可以把翻转过程分为三类不同的成核模式,即边缘成核而后中心扩展模式、边缘成核而后边缘扩展模式以及两种模式的混合模式,并且翻转弛豫时间的对数与半高宽导数之间成分段的线性关系,其分段点受外场和中心温度的影响。而对于给定半高宽的温度场来说,弛豫时间与温度的关系与经典成核理论描述均匀温度场中弛豫时间与温度的关系相似,只是此时的能量势垒和比例系数都与温度场的半高宽有关。     

基于离子交换与激光打印技术在含氟聚酰亚胺薄膜表面制备银-铜金属线

以4,4’-六氟亚异丙基-邻苯二甲酸酐(6FDA)和4,4’-二胺基二苯醚(4,4’-ODA)为原料制备了含氟聚酰亚胺薄膜,然后通过水解、激光打印、离子交换、化学还原等技术得到银和铜双金属的图案化聚酰亚胺薄膜。通过X-射线衍射仪、四点探针测试仪、光学显微镜、扫描电子显微镜等仪器系统研究了薄膜表面金属的形成过程及水解时间与导电性的关系。实验结果表明,随着水解时间的增加,金属线条的导电性逐渐增加,电导率最大达到500s/cm。     

基于EHD的PVA薄膜图案化及其在玻璃表面微结构制造中的应用

以电流体动力（EHD）诱导聚乙烯醇（PVA）薄膜表面微结构的形成为对象,研究了不同EHD工艺和氢氟酸刻蚀工艺对PVA薄膜微图案结构及玻璃表面微结构制备和光学性能的影响,提出了一种利用PVA微图案结构调控氢氟酸刻蚀玻璃表面制备光学微结构的新方法。结果表明,改变EHD诱导电压和PVA薄膜初始厚度可以得到区别化的PVA薄膜微图案,而改变氢氟酸浓度和刻蚀时间可以将微图案刻蚀到玻璃表面并在玻璃表面形成一系列不同的微结构;经处理后的玻璃表面较未使用PVA薄膜的玻璃具有更高的雾度和透射率。     

超高色域图案化量子点彩膜的研究

平板显示中影响色域的两个关键因素为背光源发光光谱特性和彩色滤光片的透过光谱特性。在TFT-LCD的高色域领域,为了实现BT2020标准,我们开发了量子点光刻胶替代彩色滤光片的方法。首先合成新型的量子点光刻胶,将其作为色彩转换膜制备在彩色滤光片下方,通过背光激发量子点自发光,可得到色纯度更高的红绿光。研究表明,自主开发的量子点光刻胶可以有效地进行色转换,可耐受光刻工艺,在高温烘烤和碱性显影下,可保持一定转换效率,且能实现pattern化,避免目前用白光直接搭配彩膜的漏光问题,有效地提高色域。     

探究服饰中图案化结构的巧妙应用

图案是一个从古代延伸到现代的装饰艺术,是对实体形态的概括和提取,使图案具有装饰性和艺术性.在服装中,从面料本身拥有的纹样到服装中添加图案的组织构成,对服饰中图案的巧妙应用,是服装设计过程中不可忽视的部分.图案在服装中应用非常广泛,适当地应用服装图案,可以让图案在服装中起到锦上添花的作用.     

超高密度图案化磁信息存储介质的研究进展

信息存储的容量不断增大才能满足信息社会高速发展的需求。要提高磁信息存储的容量,就必须不断减小用于记录数据信息位的磁性颗粒的尺寸,但当尺寸减小到一定程度时,由于超顺磁效应将影响磁信息信息位的稳定性,所以必须开发新型高密度磁记录技术。目前,商用硬盘的磁记录技术正从传统的水平记录技术向垂直记录技术过渡,但正如业内人士指出那样,为了应对其它超高密度存储技术,如有机存储、光存储等的挑战,垂直记录技术只是磁信息存储技术向超高密度方向发展的一个“跳板“。展望2011年前后的新技术,希捷提出了“热辅助磁性写入“(heat-assisted magnetic recording)技术,该技术的实质是采用高矫顽力的磁性材料如铁铂合金作为记录介质,在信息写入时通过激光束加热降低信息位翻转场写入信息。而日立存储则提出“图案化介质“(patterned media)技术,在这种技术中,存储数据的信息位宛如“点“一样彼此相互独立,减少相互间的干扰和降低数据信息位损坏的危险。这两种技术都可望将磁信息存储密度提高到1Tbit/平方英寸以上,但是它们的实用化还有许多科学与工程问题需要解决。详细介绍了图案化介质记录技术的工作原理、读写存储系统的...