Ultralow detection limit of giant magnetoresistance biosensor using Fe_3O_4–graphene composite nanoparticle label

A special Fe_3O_4nanoparticles–graphene(Fe_3O_4–GN) composite as a magnetic label was employed for biodetection using giant magnetoresistance(GMR) sensors with a Wheatstone bridge. The Fe_3O_4–GN composite exhibits a strong ferromagnetic behavior with the saturation magnetization M_S of approximately 48 emu/g, coercivity H_C of 200 Oe, and remanence M_r of 8.3 emu/g, leading to a large magnetic fringing field. However, the Fe_3O_4 nanoparticles do not aggregate together, which can be attributed to the pinning and separating effects of graphene sheet to the magnetic particles. The Fe_3O_4–GN composite is especially suitable for biodetection as a promising magnetic label since it combines two advantages of large fringing field and no aggregation. As a result, the concentration x dependence of voltage difference |?V| between detecting and reference sensors undergoes the relationship of |?V| = 240.5 lgx + 515.2 with an ultralow detection limit of 10 ng/mL(very close to the calculated limit of 7 ng/mL) and a wide detection range of 4 orders.     

分布损耗对回旋行波放大器稳定性的影响

基于电磁模式的色散方程和回旋管非线性理论,研究了损耗层厚度对回旋行波放大器注-波互作用的影响.结果表明,合理选择损耗层电导率和厚度能够让期待的工作模式TE₀₁衰减较小,而对应的竞争模式TE₂₁因损耗很大而更难以起振,随厚度的增加,放大带宽从两边向中间收缩变窄,频带中间部分的输出功率会上升,曲线更加平坦,从而达到改善互作用稳定性的目的. 关键词： 回旋行波放大器 起振长度 起振频率 饱和功率     

〈331〉晶向ZnTe单晶的太赫兹辐射-探测性能理论研究

根据光整流效应辐射太赫兹理论,计算了〈331〉晶向ZnTe单晶的太赫兹辐射性能.通过与〈110〉、〈111〉晶向对比,当晶体方位角为0°或180°时,利用〈331〉晶向ZnTe单晶辐射太赫兹信号可以与〈111〉晶向相当,强于〈110〉晶向.利用电光取样原理,计算了〈331〉晶向ZnTe单晶的太赫兹探测性能,通过理论计算为〈331〉晶向ZnTe晶体有效辐射太赫兹波提供理论依据.     

采用新型La0.07Sr0.93SnO3电极制备外延透明BiFe0.95Mn0.05O3铁电薄膜电容器

本文使用脉冲激光沉积的方法在SrTiO3(STO)单晶衬底上采用一种新型的透明导电氧化物材料La0.07Sr0.93SnO3(LSSO)薄膜作为电极材料制备了BiFe0.95Mn0.05O3(BFMO)铁电薄膜电容器.XRD表征结果证实BF-MO/LSSO/STO外延异质结具有很好的单晶质量.光透过率的测试结果表明在500~2500nm的波长范围内,整个异质结的透光率与单纯STO衬底基片相似.在波长500nm附近BFMO出现吸收边,通过对吸收边进行(hνα)2-hν曲线拟合得到BFMO的直接光学带隙约为2.8eV.利用Pt作为上电极,我们测得了饱和的电滞回线,剩余极化Pr~60μC/cm2.     

平行光路方向运动的光栅多普勒效应及其在测微小位移中的应用

研究了光栅平行光路运动时产生的光的多普勒效应,用实验进行了验证,并将该原理应用到对微小位移量的检测中. 对原理进行了拓展,得到光栅以任意角度运动产生光的频移的普适公式.     

三角形弹性夹杂对裂纹的影响

研究了三角形弹性夹杂和裂纹之间的相互影响问题。应用Chau和Wang导出的面力边值问题的边界积分方程为基本方程,用夹杂和基体交界面上的面力和位移的连续性条件为补充方程,从而得到了一组能够解决夹杂和裂纹相互影响问题的方程,最后的方程组用一种新的边界单元法求解。计算了各种不同的夹杂和基体的材料常数以及夹杂和基体之间不同距离情况下裂纹尖端的应力强度因子。文中结果对研究新型复合材料有一定的应用价值。     

交流电路的几个实验

为了使物理教学能更好地为生产服务,更紧密地与生产劳动相结合,在高中物理学电学部分中增加交流电路的知识是完全必要的。欲使学生获得感性认识,并用实验来验证交流电路的理论,我们在教学实践中作了关于交流电路的三个基本实验。这些实验既可以作为课堂演示,也可以让学生自己动手实验。现在把我们所用仪器和实验方法及结果加以整理,供同志们在教学工作中参考。实验所需要的仪器列     

NeuDATool：支持GPU硬件加速和计算机集群跨节点并行的开源中子散射数据分析软件

实验势精修是20世纪80年代英国散裂中子源无定型材料组开发的用于分析中子散射实验数据的软件. 实验势精修的目标是根据中子散射数据重建样品的三维原子结构. 在过去的几十年,实验势精修被广泛用于中子散射实验数据分析,为实验用户提供了可靠的分析结果. 但是实验势精修是基于共享内存并行计算(OpenMP)的Fortran程序,不支持计算机服务器集群跨节点并行加速和GPU加速;这限制了它的分析速度. 随着计算机服务器集群的广泛建设和GPU加速技术的普遍使用,有必要重新编写EPSR程序以提高运算速度. 本文使用面向对象的C++语言,开发了一套实现EPSR算法的开源软件包NeuDATool;软件通过MPI和CUDA C实现了计算机集群跨节点并行和GPU加速. 使用液态水和玻璃态二氧化硅的中子散射实验数据对软件进行了测试. 测试显示软件可以正确重建出样品的三维原子结构;并且模拟体系达到10万原子以上时,使用GPU加速可以比串行的CPU算法提高400倍以上的模拟速度. NeuDATool为中子实验用户尤其是对熟悉C++编程并希望定义特殊分析算法的实验科学家提供了一种新的选择.     

拟除虫菊酯类农药的NMR研究——Ⅱ.拟除虫菊酯类中酯键部分构象的NMR研究

利用~1H-NMR中羰基的ASIS值在羰基周围不同的区域符号分布的经验规律,研究了一系列拟除虫菊酯化合物羰基酯键部分的构象,指出在具有α-氰基的菊酯分子中,其溶液态构象是α-氰基与酯羰基共平面的构象,而在个有α-甲基的菊酯分子中,溶液态构象是α-氢原子与酯羰基共平面的构象.本实验结果支持了Hopfinger等人用分子力学方法计算的结果,从而肯定了氰基取代的菊酯分子在溶液态下的构象与在晶体中构象的不同.     

改性环氧树脂减摩复合材料的摩擦学特性研究

作者利用双马来酰亚胺类改性环氧树脂制取了玻纤织物增强的EM-2型复合减摩材料,考察了纤维排布方向、温度、线速度V,时间T及正压力P等多种因素对其力学性质和摩擦学特性的影响,通过回归法导得它在油润滑下的磨损方程是b=7.05×10~(-3)P~(0.582)V~(0.176)T~(0.391);並且初步认为,这种复合减摩材料可以用作油润滑时中等线速度和中等负荷下的减摩耐磨结构材料。