Cu掺杂的ZnO纳米号角的制备、表征和生长机制

本文采用简单的物理气相沉积法制备了形貌新颖、产量较高的Cu掺杂ZnO单晶纳米号角.运用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨电子显微镜(HRTEM)和X射线能谱仪(EDS)对纳米号角进行了结构和成分表征,建立了结构模型.号角的六个对称的倒梯形侧壁围成了倒六棱雏的空腔,生长方向是[0001],棱锥面是(01-10)晶面.提出了纳米号角可能的生长机制,指出Cu可能是纳米号角生长的催化剂.     

ZnO纳米棒中结的透射电镜研究

本文采用化学气相沉积法制得大量ZnO纳米棒,利用会聚束电子衍射(CBED)研究了纳米棒的生长方向,验证了纳米棒在生长过程中产生碰撞.通过TEM研究发现,纳米棒沿c轴生长,碰撞形成的晶界并不是一个随机取向的大角晶界,为了降低能量,晶界具有孪晶关系.晶界的存在导致晶体产生缺陷生长,使纳米棒的结的附近区域长粗.     

Transformation from β-Ga2O3 to GaN Nanowires via Nitridation

Element doping is an important way to modify the properties of semiconductor materials. In our previous work, it was found that nitrogen-doping in β-Ga2O3 nanowires can induce a novel luminescence emission （around 740 nm） caused by generation of acceptor levels at the middle of the band gap of the β-Ga2O3 nanowires. Here we report that further heavy doping of nitrogen can transform the β-Ga2O3 nanowires completely into wurtzite structured GaN nanowires. Transmission electron microscopy （TEM）, x-ray diffraction （XRD） and Raman spectrum are used to evaluate the transition process. Both XRD and Raman analysis reveal that the monoclinic β-Ga2O3 nanowires start phase transformation at a temperature around 850℃ towards wurtzite structured GaN. Our results will be very helpful to profound our understanding of the doping induced effects and phase transformation in semiconductor compounds.     

Room Temperature Ferromagnetism and Optical Tunability in Cu Doped GaN Nanowires

GaN nanowires doped with 2at.% and 6at.% Cu ions are synthesized by chemical vapour deposition method. Structural and compositional analyses demonstrate that the as-grown nanowires are of single crystal wurtzite GaN structure. Magnetic characterizations reveal that the doped GaN nanowires exhibit room temperature ferromagnetism. The measured saturation magnetic moments are 0.37ug and 0.47ug per Cu atom at 300 K for Cu 2 at. % and 6 at. %, respectively. The photoluminescence spectra show that Cu dopant can tune the band gap of the GaN, which leads to a red shift of band-edge emission with increasing dopant concentration.     

SnO2掺Ag纳米线的制备、结构表征及光学性质研究

用化学气相沉积法在管式炉中制备了SnO2掺Ag纳米线.纳米线直径约50 nm,长几十微米.通过XRD、TEM和Raman谱仪等测量确定SnO2掺Ag纳米线为金红石型结构,XPS谱表明样品中含有Sn、O和Ag元素,Ag的浓度约为1.8 at.%,室温PL谱显示样品在626nm处有很强的红光发射峰.     

高分辨单颗粒分析在生物样品中的应用

冷冻电子显微学作为结构生物学主要工具之一,以解析承担生命活动中重要功能的各种蛋白质机器三维结构为手段,对其在生命活动中的功能机制进行研究。冷冻电子显微学的单颗粒分析法具有分辨率高、生物样品无需结晶、解析的结构接近生理状态等优点。近几年来,随着软、硬件的发展与革新,高分辨冷冻电镜单颗粒分析法在生物样品上的应用范围方面得到进一步扩展,囊括大至上百纳米的病毒颗粒,小至十纳米左右的蛋白质机器,同时单颗粒分析的分辨率也在稳步提高。目前,大量生物样品的结构解析能够常态地达到3~4 Å的准原子分辨率,足以阐明大部分生物问题。文章简要介绍了单颗粒分析的理论基础、发展过程、研究现状以及面临的更多挑战。     

ZnO纳米棒阵列的同步法制备及其PL性能研究

在较低温度下，采用化学法在Zn片和玻璃片上同步制备了ZnO纳米棒阵列。利用XRD、FESEM和HRTEM对样品进行了表征，并且通过光致发光谱研究了阵列的光致发光(PL)性能。结果表明，ZnO纳米棒阵列较为致密、取向性较好。纳米棒为六方纤锌矿相，沿c轴生长，平均直径约为60 nm。同步法制备的2种ZnO纳米棒阵列均具有较好的紫外和橙红色发光性能，但发光特性却存在一定差异，这可能主要是由于2种阵列中纳米棒的缺陷含量不同所致。     

冷冻电镜解析病毒颗粒中的蛋白质结构

病毒的蛋白质衣壳在病毒颗粒识别受体以及入侵细胞中起到了关键作用，其高分辨结构的解析有利于帮助理解病毒入侵宿主的分子机制，并为对抗病毒的疫苗和药物的设计提供精细的靶点信息。由于正二十面体病毒粒子的高对称性以及其在冷冻电镜照片中远优于蛋白质复合物的衬度，伴随着技术发展，冷冻电镜单颗粒技术率先在一系列直径约70 nm的正二十面体病毒上获得了准原子分辨率结构解析，这些工作不仅揭示了病毒颗粒精细的组装机制，也展示了冷冻电镜解析蛋白质结构的潜力。随着直接电子探测相机的出现，更小的正二十面体以及其它对称性病毒的三维重构分辨率获得显著提升。而埃瓦尔德球矫正算法的发展以及其在病毒重构中的应用使大型正二十面体病毒三维重构突破了分辨率瓶颈，最终实现了准原子分辨率结构解析，在原子尺度展示了极其复杂的大型病毒是如何由成百上千个结构蛋白组装而成。现阶段，冷冻电镜技术正在向原位结构解析方向发展。原位结构解析技术不仅可用于非对称性病毒颗粒上蛋白质的高分辨结构解析，也可以用于研究各种病毒入侵宿主细胞、转录、复制以及病毒颗粒组装、出芽的研究。基于电子断层重构以及亚单位平均的原位结构解析方法展示了其强大的能力，但依然存在着...