激光分子束外延技术及其在氧化锌薄膜制备中的应用

与金属有机物化学气相沉积和磁控溅射相比, 激光分子束外延技术(L-MBE)是近年来发展的一种先进的薄膜生长技术, 在氧化锌薄膜生长的研究中因其独特的优越性显示出越来越强的竞争力.在讨论ZnO薄膜基本特性的基础上, 较为详细地论述了激光分子束外延技术及其在氧化锌薄膜制备中的应用和取得的新进展.     

Pb1—xEuxSeyTe1—y双异质结的分子束外延生长

用分子束外延技术在P型PbTe[100]衬底上成功地生长出Pb_(0.970)Eu_(0.030)Se_(0.016)Te_(0.984)/Pb_(0.970)Eu_(0.030)Se_(0.016)Te_(0.984)双异质结。为得到发射波长在2～4μm波段的半导体激光器,通过控制有源区Eu的组份(x值)来调节有源区的禁带宽度。经扫描电子显微镜分析及电学特性的测量,证明Pb_(1-x)Eu_xSe_yTe_(1-y)双异质结结构均匀完整,结特性明显。     

SIMOX上分子束外延生长Si／Ge0.5Si0.5应变层超晶格的TEM研究

以分子束外延技术在ＳＩＭＯＸ衬底上生长Ｓｉ／Ｇｅ_（０．５）Ｓｉ_（０．５）应变层超晶格。用剖面电子显微学（ＸＴＥＭ）对超晶格膜的结构进行分析。实验结果表明，Ｓｉ／Ｇｅ_（０．５）Ｓｉ_（０．５）应变层超晶格能成功地生长在ＳＩＭＯＸ衬底上。由于Ｓｉ／Ｇｅ_（０．５）Ｓｉ_（０．５）膜与ＳＩＭＯＸ衬底之间的晶格失配，引起晶格畸变，Ｓｉ／Ｇｅ_（０．５）Ｓｉ_（０．５）超晶格内存在的位错与ＳＩＭＯＸ衬底内的位错密度有关。     

分子印迹样品前处理技术的研究进展

样品前处理是分析过程的关键环节,直接影响着分析结果的准确度和精密度．分子印迹聚合物具有特异性识别能力,能从复杂样品中选择性分离富集目标物,在复杂样品前处理领域中有重要的发展潜力和应用前景．本文综述了近年来分子印迹样品前处理技术的研究进展,包括分子印迹固相萃取、分子印迹固相微萃取、分子印迹膜萃取等样品前处理技术．     

预沉积Ge对Si(111)衬底上SSMBE外延生长SiC薄膜的影响

利用固源分子束外延(SSMBE)生长技术, 在Si(111)衬底上预沉积不同厚度(0、0.2、1 nm)Ge, 在衬底温度900 ℃, 生长SiC单晶薄膜. 利用反射式高能电子衍射仪(RHEED)、原子力显微镜(AFM)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)等实验技术, 对生长的样品进行了研究. 结果表明, 预沉积少量Ge(0.2 nm)的样品, SiC薄膜表面没有孔洞存在, AFM显示表面比较平整, 粗糙度比较小, FTIR结果表明薄膜内应力比较小. 这说明少量Ge的预沉积抑制了孔洞的形成, 避免衬底Si扩散, 因而SiC薄膜的质量比较好. 没有预沉积Ge的薄膜, 结晶质量比较差, SiC薄膜表面有孔洞且有Si存在. 然而预沉积过量Ge (1 nm) 的样品, 由于Ge的岛状生长,导致生长的SiC表面粗糙度变大, 结晶质量变差, 甚至导致多晶产生.     

氯分子束与InP(100)表面反应散射的角分布研究

采用角分辨分子束散射技术研究了Cl_2与InP(100)表面热反应和激光诱导反应产物的角分布. 对于热反应, 由调制分子束和可转动四极质谱仪测得产物离子InCl~+、InCl_2~+、PCl~+、PCl_2~+和P_4~+的角分布, 都可用cos~(1.5)θ函数报合. 对于紫外(355 nm)激光诱导反应, 由飞行时间质谱法测得主要产物离子的角分布明显地偏离Knudsen定律. 其中In~+, InCl~+和InCl_2~+的角分布可用α·cosθ+(1-α)cos~nθ函数拟合, 其中α和n为拟合参数, 对于不同的产物离子有不同的数值. 由实验测得的脱附粒子的通量和能量在表面法线方向有明显地聚集现象, 可以认为产物从表面上脱附的机理, 除了热脱附之外, 还有非热脱附以及在表面附近脱附粒子的碰撞效应.     

基于β-环糊精的分子印迹聚合物在环境和食品样品前处理中的应用进展

β-环糊精(β-CD)及其衍生物作为一种新兴的功能单体在分子印迹技术中得到了越来越多的应用。β-CD及其衍生物能够与许多分子形成主-客体包合物,基于这一包合作用制备的分子印迹聚合物具有稳定性好和选择性高等优点,因此在具有复杂基质的环境和食品样品中目标化合物的选择性分离和富集中得到了重视和发展。该综述主要回顾了2013年以来文献中报道的一些基于β-CD及其衍生物作为功能单体的分子印迹聚合物在环境水和食品样品前处理方面的最新应用,揭示这一分子印迹聚合物在复杂样品前处理中的优势。     

分子极性演示实验的探讨与改进*

指出传统的“分子极性演示实验”的不严谨之处,从理论层面解释了用带电玻璃棒(或塑料棒)靠近四氯化碳等非极性分子时液流也能发生偏转的原因。运用微波对极性分子和非极性分子的影响不同的原理,设计了2种改进的实验方案,利用微波炉加热不同液体,借助温度计或测温贴纸测量液体的温度变化,可以明显地发现极性分子受微波加热升温显著,从而区分极性分子和非极性分子。     

分子束技术研究Ba与CHCl~3, CCl~4的反应

本文分别在交叉分子束和分子束-气体条件下, 利用化学发光方法, 研究了Ba(^3D)+CH~2Cl~2, CHCl~3,CCl~4和Ca(^1S~O),Ca(^3P),Ba(^1S～O)Ba(^3D)+CCl~4的反应, 实验得出了Ba(^3D)与CH~2Cl~2, CHCL~3, CCl~4反应时, A^2II,B~2Σ^+态BACl产物的发光截面对反应物碰撞能的依赖关系和反应阈能, 以及Ba(^3D)与CCl~4反应时, 产生电子激发态BaCl产物的光子产率。发现当Ba,Ca被激发到亚稳态时, Ba+CCl~4的反应电子基态BaCl产物的振动激发增加; 而Ca+CCl~4的反应电子基态CaCl产物的转动激发增加. 并针对以上结果进行分析讨论。     

基于离子液体辅助氯霉素分子印迹聚合物的制备及应用

以氯霉素(CAP)为模板,2-乙烯基吡啶(2-Vp)为功能单体,四氢呋喃和离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐[BMIm]BF4的混合溶液为反应溶剂,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,合成了氯霉素的分子印迹及非印迹聚合物。优化功能单体、不同溶剂对印迹聚合物吸附性能的影响,结果表明,以2-乙烯基吡啶为功能单体,四氢呋喃和离子液体[BMIm]BF4(体积比1∶1)作为反应溶剂合成的分子印迹聚合物对氯霉素具有高的吸附容量,良好的特异性识别性能。氯霉素分子印迹聚合物的印迹因子为2.6,进行吸附-解吸附循环5次后,氯霉素印迹聚合物的性能稳定,可重复使用。将制备的氯霉素分子印迹聚合物作为富集材料,应用于鸡蛋样品中氯霉素的检测,回收率可达62.3%~81.1%,准确性好。     

Si(001)表面分子束外延生长的小尺寸Ge量子点

通过调节生长参数, 在Si(001)衬底表面利用分子束外延(MBE)方法生长得到尺寸小于10 nm的高密度Ge量子点. 扩展的X射线吸收精细结构(EXAFS)的研究结果表明, 在500 ℃和550 ℃制备的小尺寸量子点内, GeSi合金的含量分别为75%和80%. 经热力学分析, 在量子点生长完成后的退火过程中, 可能存在Si原子从衬底表面向量子点表面扩散, 并和Ge原子通过表面偏析发生混合的过程. 另一方面, 小尺寸量子点较高的高宽比, 也会导致形成较高含量的GeSi合金.     

稀土功能薄膜的离子束外延法制备生长研究

介绍了一种利用离子束外延（Ion-beam Epitaxy, IBE）技术制备生长高纯稀土功能薄膜的新方法. 以纯度要求不高的低成本稀土氯化物为原材料来产生大束流稀土元素离子, 通过准确控制双束合成或单束浅结注入掺杂的同位素纯低能离子的能量、束斑形状、沉积剂量与配比及生长温度, 在超高真空生长室内实现了稀土功能薄膜的高纯生长和低温优质外延. 文中除了对新方法的技术特点、实施方式和应注意的关键技术进行了阐述, 还结合CeO2, Gd2O3, GdxSi1-x等薄膜的制备研究, 讨论了离子的束流密度、剂量配比、能量和生长温度等生长参数对成膜质量的影响.     

Effects of Ga-flux on Optical Properties and Morphology of GaN Grown via Molecular Beam Epitaxy

A series of GaN layers was grown on sapphire (0001) substrates under various growth conditions by means of the molecular beam epitaxy (MBE) method, the optical characteristics and surface morphologies of the samples were studied. The results show that the line width of the GaN emission gradually decreases and the peak shifts under the Ga-rich condition by increasing the Ga-flux on keeping all other growth conditions unchanged. It has been also found that the resulted morphology is directly related to the Ga-flux.     

PbTe(111)薄膜的分子束外延生长及其表面结构特性

采用分子束外延(MBE)方法在Ba F_2(111)衬底上直接外延生长了Pb Te薄膜。反射高能电子衍射(RHEED)实时监控的衍射图样揭示了Pb Te在Ba F_2(111)表面由三维生长向二维生长的变化过程。转动对称性的研究结合第一性原理密度泛函理论(DFT)的计算揭示了在富Pb及衬底温度(Tsub)为350°C的生长条件下,得到的Pb Te(111)薄膜具有稳定的(2×1)重构表面。Pb Te(111)-(2×1)表面覆盖Te膜后,通过300°C的退火处理,重构表面可完全复原,这为大气环境下Pb Te薄膜表面结构的保护提供了有效的方法。     

Improvement of Performance of Oxygen-Conducting Membranes by Electric Heating

Alternating current heating of microtubular oxygen-conducting membranes was studied for the first time. In this case, oxygen–electron mixed-conduction membranes simultaneously act as a heater and an oxygen separator. The efficiency of the alternative heating method was tested on microtubular Ba_0.5Sr_0.5Co_0.78W_0.02Fe_0.2O_3–δ membranes produced by phase inversion. Alternating current heating of microtubular membranes ensures higher membrane performance in oxygen separation at T < 900°C and noticeably decreases the starting period and the lag in varying temperature conditions.     

钼金属在离子减薄制样仪样品夹具材料中的应用

针对离子减薄制样仪的样品夹具易污染、变形失效等问题,提出了以钼金属替代普通不锈钢作为夹具材料,结合实践进行验证.结果表明:使用钼金属为夹具材料显著提高了离子枪及其重要部件的寿命,减少了工作舱的污染及样品间的交叉污染,提高了减薄样品的质量及其结构和元素分析的真实性,具有重要的应用价值.     

The Molecular Weaponry Produced by the Bacterium Hafnia alvei in Foods

Hafnia alvei is receiving increasing attention from both a medical and veterinary point of view, but the diversity of molecules it produces has made the interest in this bacterium extend to the field of probiotics, the microbiota, and above all, to its presence and action on consumer foods. The production of Acyl Homoserine Lactones (AHLs), a type of quorum-sensing (QS) signaling molecule, is the most often-studied chemical signaling molecule in Gram-negative bacteria. H. alvei can use this communication mechanism to promote the expression of certain enzymatic activities in fermented foods, where this bacterium is frequently present. H. alvei also produces a series of molecules involved in the modification of the organoleptic properties of different products, especially cheeses, where it shares space with other microorganisms. Although some strains of this species are implicated in infections in humans, many produce antibacterial compounds, such as bacteriocins, that inhibit the growth of true pathogens, so the characterization of these molecules could be very interesting from the point of view of clinical medicine and the food industry. Lastly, in some cases, H. alvei is responsible for the production of biogenic amines or other compounds of special interest in food health. In this article, we will review the most interesting molecules that produce the H. alvei strains and will discuss some of their properties, both from the point of view of their biological activity on other microorganisms and the properties of different food matrices in which this bacterium usually thrives.     

检验钠与水反应产生的气体演示实验的改进

2000年人民教育出版社出版的《全日制普通高级中学教科书(试验修订本·必修)化学》在许多实验上都做了大胆有益地改进,取得了较好的实验效果。但第一册第二章“碱金属”中,设计的“检验钠与水反应产生气体”演示实验,许多老师在教学过程中按照教材要求对该实验反复操作,效果均不理想。原因有二,一是钠的用量不好控制。若用钠较多则产生较多的气体会使瓶塞冲出,瓶内的液体四处飞溅;若用钠较少,产生的气体又过少,当取下瓶塞时会有部分空气混进产生的气体中,使气体不纯。二是我国生产的矿泉水瓶,因瓶口较大,难以用拇指堵住。气体检验时,现象不…     

Evidence of Molecular Fragmentation inside the Charged Droplets Produced by Electrospray Process

The behavior of the analyte molecules inside the neutral core of the charged droplet produced by the electrospray (ES) process is not unambiguously known to date. We have identified interesting molecular transformations of two suitably chosen analytes inside the ES droplets. The highly stable Ni(II) complex of 1,8-dimethyl-1,3,6,8,10,13-hexaazacyclotetradecane (1) that consists of a positive charge at the metal center, and the allyl pendant armed tertiary amine containing macrocycle 3,4,5:12,13,14-dipyridine-2,6,11,15-tetramethyl-1,7,10,16-tetraallyl-1,4,7,10,13,16-hexaazacyclooctadeca-3,13-diene (M _4p ) have been studied by ESI mass spectrometry as the model analytes. We have shown that these two molecules are not representatively transferred from solution to gas phase by ESI; rather, they undergo fragmentation inside the charged droplets. The results indicated that a charged analyte such as 1 was possibly unstable inside the neutral core of the ES droplet and undergoes fragmentation due to the Coulombic repulsion imparted by the surface protons. Brownian motion of the neutral analyte such as M _4p inside the droplet, on the other hand, may lead to proton attachment on interaction with the charged surface causing destabilization that leads to fragmentation of M _4p and release of resonance stabilized allyl cations from the core of the droplet. Detailed solvent dependence and collision-induced dissociation (CID) studies provided compelling evidences that the fragmentation of the analytes indeed occurs inside the charged ES droplets. A viable model of molecular transformations inside the ES droplet was proposed based on these results to rationalize the behavior of the analyte molecules inside the charged ES droplets.