镍氢电池的循环性能与活性物质微结构的研究

与循环试验大致同步, 用静态(初态和终态)或准动态(增加若干个中间态)的模式对MH/H电池循环性能、电极(包括负极和正极)材料的微结构进行了X射线衍射(XRD)研究, 发现循环性能衰减与正极材料β-Ni(OH)₂的点阵参数、平均晶粒尺度、微应变和总的层错几率均随循环周期增加而减小以及负极材料中腐蚀产物A(OH)₃和B相出现和增加有一定的对应关系, 发现MH/Ni 电池循环性能的衰减是正极材料和负极材料的结构和微结构随着循环次数的增加发生明显变化, 恶化了正负极材料的电化学性能, 同时消耗和恶化了电解液的综合结果. 为了提高电池的循环性能, 采用不同正极材料的添加剂. 结果表明, CaF₂和Lu₂O₃有明显的效果, 其中CaF₂效果最好, 并有广泛的实用性.     

气源分子束外延生长的InPBi薄膜材料中的深能级中心

利用深能级瞬态谱(DLTS)研究了气源分子束外延(GSMBE)生长的InP1-xBix材料中深能级中心的性质。在未有意掺杂的InP中测量到一个多数载流子深能级中心E1,E1的能级位置为Ec-0.38 e V,俘获截面为1.87×10~(-15)cm~2。在未有意掺杂的InP0.9751Bi0.0249中测量到一个少数载流子深能级中心H1,H1的能级位置为Ev+0.31 eV,俘获截面为2.87×10~(-17)cm~2。深中心E1应该起源于本征反位缺陷PIn,深中心H1可能来源于形成的Bi原子对或者更复杂的与Bi相关的团簇。明确这些缺陷的起源对于InPBi材料在器件应用方面具有重要的意义。     

液栅型石墨烯场效应管的缓冲液浓度和pH响应特性

本文使用化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition,CVD）石墨烯制作了高灵敏度、低噪声的液栅型石墨烯场效应管（Solution-Gated Graphene Field Effect Transistors,SGFETs）,并测试了该器件对磷酸盐缓冲液（Phosphate Buffered Saline,PBS）浓度和pH的响应特性. 随缓冲液浓度的增大,SGFETs转移特性曲线的最小电导点向左偏移,偏移量与溶液浓度的自然对数呈线性关系. 随pH的增大,其最小电导点向右偏移,偏移量与溶液pH呈线性关系. 该响应特性对石墨烯生化传感器排除外界影响因素有一定的指导作用.     

级联长周期光栅光谱特性

利用传输矩阵法分析了级联长周期光栅的光谱特性,讨论了级联处光纤的长度、位置以及包层模损耗系数对级联长周期光栅光谱的影响,并对级联长周期光栅和相移长周期光栅的光谱进行了比较。结果表明两者光谱存级联光纤长度较小或级联位置靠近光栅两端时具有较强的一致性,而在级联处光纤较长并且级联位置在中间时,两者表现出截然不同的光谱特性;在不考虑其他损耗的情况下,如果只改变级联处光纤长度,级联长周期光栅总量守恒;此外,当级联长周期光栅在级联处光纤包层模损耗系数较大时,级联长周期光栅的光谱等效于两个长周期光栅光谱的非相干叠加,从而为长周期光栅增益均衡器的优化设计和制作提供了一个简便有效的方法。     

基于非参数背景抑制的弱小目标管线法检测

介绍了一种红外图像背景抑制的非参数方法(E_kernel)。提出了一种弱小目标的管线检测算法。E_kernel方法不同于传统的线性或非线性背景预测,它对背景杂波分布的统计特性不敏感,受其影响较小,具有非参数特性。管线检测算法对序列图像做若干相同的顺序处理,采用并行分布式计算,处理时间短。仿真试验表明,该算法能有效地检测出低信噪比红外序列图像中的弱小目标的运动轨迹,具有较高的实时性。     

基于纳米金探针和基因芯片的DNA检测新方法

运用荧光纳米金探针和基因芯片杂交建立一种新的DNA检测方法. 荧光纳米金探针表面标记有两种DNA探针: 一种为带有Cy5荧光分子的信号探针BP1, 起信号放大作用; 另一种为与靶DNA一部分互补的检测探针P532, 两种探针比例为5∶1. 当靶DNA存在时, 芯片上捕捉探针(与靶DNA的另一部分互补)通过碱基互补配对结合靶DNA, 将靶DNA固定于芯片上; 荧光纳米金探针通过检测探针与靶DNA及芯片结合, 在芯片上形成“三明治”复合结构, 最后通过检测信号探针上荧光分子的信号强度来确定靶DNA的量. 新方法检测灵敏度高, 可以检测浓度为1 pmol/L的靶DNA, 操作简单, 检测时间短. 通过改进纳米金探针的标记和优化杂交条件, 可进一步提高核酸检测的灵敏度, 这将在核酸检测方面具有重要的应用价值.     

基于电化学技术的microRNA生物传感器

MicroRNA(miRNA)是一种内源性的非编码单链RNA,通过与mRNA的3'端非翻译区(UTR)的不完全互补或完全互补结合抑制靶mRNA的翻译或促使靶mRNA的降解来调控基因的表达,参与细胞的增殖、凋亡、分化和代谢等重要过程。MiRNA表达的变化可以起到癌基因和抑癌基因的作用,是一种潜在的肿瘤标志物,因此,miRNA的检测技术引起了人们的关注。由于电化学检测方法具有灵敏、快速、低成本和低能耗等特点,研究者广泛开展了应用电化学技术来发展miRNA检测的研究。本文将对基于电化学技术的miRNA检测方法进行综述。     

基于双纳米金探针杂交法检测HBV DNA

利用双纳米金探针结合基因芯片平台建立了一种检测乙肝病毒基因(HBV DNA)的新方法. 根据HBV DNA的保守序列设计捕获探针和信号报告探针, 通过一对互补的纳米金检测探针的双杂交法对HBV DNA进行信号放大, 最后进行银染, 达到对HBV DNA的可视化检测. 该方法的灵敏度高, 可检测10 fmol/L的HBV DNA, 且能在1.5 h内完成检测. 其具有的快速、 高灵敏度及低成本等优势使其有望发展成为一种检测HBV DNA的新方法.     

太赫兹波段金属阵列结构的透射及反射宽谱偏振特性

基于计算机仿真技术(CST)软件对二维金属光栅阵列在0.1~10THz波段的偏振特性进行了数值分析,利用光刻和金属薄膜工艺在500μm厚的高阻硅衬底上沉积了20nm厚的不同结构周期的金属铜光栅阵列,利用傅里叶变换光谱仪测量了该光栅阵列的透射及反射特性。结果表明:在太赫兹宽谱范围内,该光栅阵列的透射和反射都具有良好的偏振特性,且偏振特性范围可通过调整结构周期进行调节;该研究对太赫兹偏振器的进一步研究及应用提供了参考。     

X射线自由电子激光在物理学中的应用

在原子/分子空间尺度直接探测微观世界的飞秒量级动态复杂过程一直是科学家追求的梦想。2009年,X射线自由电子激光装置的出现使得这个梦想成为可能。文章将介绍近年来利用X射线自由电子激光装置在凝聚态物理、非线性光学、高压物理等研究领域取得的一些突破性进展,并展望其未来在解决重大物理问题中的可能应用。