PDF《微加工简报》

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网址:http://lmf.iphy.ac.cn Tel: 010-82648197 编辑:中国科学院物理研究所微加工实验室 Email: [email protected] Fax: 010-82648198 基于电子维度变化的铜(111)面上铁 纳米点间的铁磁耦合调制 低维材料中量子限域和对称结构的破缺会在材料中产生新奇的 电学性质和晶体结构.发现并应用这些新现象主要途径之一是精确 调节材料中电子结构的维度.铜(111)表面的二维表面态可以调制 许多量子现象, 如调制随机分布的铁纳米点间的铁磁耦合,产生二维 人工磁体, 用来理解纳米材料中的新磁性现象与机制.美国橡树岭国 家实验室和复旦大学的沈建教授等人用原位磁光克尔效应测量和建 模研究了对弯曲的铜(111)面的铁纳米点的磁化各向异性和铁磁耦 合调节.研究发现磁化各向异性随着台阶宽度的减小而单调增加, 当台阶宽度小于纳米点尺寸大小时,这种变化更明显.而且,当台 阶宽度大于纳米点尺寸大小时,铁磁耦合随着台阶宽度的减小而增 大;

反之,铁磁耦合会随着台阶宽度的的减小急剧减小.他们认为 这种意外的现象是由表面电子调制的维度的变化引起的,即当台阶 宽度大于纳米点尺寸时,电子被限制在一维尺度下;

反之,因为台 阶边沿的纳米点加强了电子溢出,使电子被限制在准二维的尺度下. 这一工作发表在Phys. Rev. Lett.

104 (2010)167202 上. 表面功能化3D纳米场 效应晶体管细胞探测 过程与相应电学特性 基于纳米线纳米管的纳米电子器件在超灵敏度生物标记探测以及 高分辨率生物细包内信息纪录中应用前景巨大.但几乎所有的研究均 基于平面器件的设计.实际应用中,较之于迫使被测物附着于衬底平 面,移动用来探测的纳米器件使之接近需要探测的细胞或生物分子, 从而进行探测将更为有效.然而怎样制备三维纳米器件,怎样保证探 测过程中避免三维纳米探测器在深入细胞或细胞网络结构中时对被测 物的损害,都需要有新的三维器件结构的设计与研制.最近,美国哈 佛大学的Charles M. Lieber等人在具有弯曲结构的Si纳米线上合成制 备了纳米场效应晶体管.在这种结构中,Si纳米线的弯曲角度可精确 的控制,场效应管通过调制掺杂获得的并位于一侧的弯曲臂上.试验 证实这种三微可移动场效应晶体管在水溶液环境中具有与大的机械偏 转无关的导通特性与灵敏度,并且具有较灵敏的pH测试.通过双层磷 脂处理后的三维纳米探针可进入单细胞内进行可靠的细胞内电位测试 纪录.该成果发表在Science

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830 上. 三维柔性纳米场效应晶体管局部 生物探针 铜(111)面台阶上的铁纳米点结构示意图及其相关的铁磁特性 二维共振网 络结构、谐 振环轨迹图 以及X型结 处的相对能 量密度相位 基于共振的波导网络 近二十年来,光子晶体、超材料等新的光子学理论与设计方法 使光色散方向的控制更加灵活与多维化.加州理工大学的Eyal Feigenbaum和Harry A. Atwater设计并模拟了一种共振引导的波网络 结构.这是一种考虑了排列在波导网络节点上的能量分裂单元的光学 材料设计.由于网络中几个波长量级的局域共振,这种结构会产生取 决于网络布局的光色散现象.这种结构对于1550纳米波长的局域共振 品质因子可达到80.同时,在大的周期网络结构中,对于红外波段存 在着光子能带和带隙.该成果发表在Phys. Rev. Lett.