香港弱智儿童头发中的微量元素分析

用中子活化分析和Ｘ射线荧光分析方法测定了香港地区６１例５～１５岁弱智儿童和２３例７～１３岁正常儿童头发中１５种元素的含量，发现弱智儿童头发中碘、锰、锶、钒和锌的含量明显高于正常儿童。

神经形态阻变器件在图像处理中的应用

随着搭载于边缘终端上的图像与视频等数据密集型应用的日益增长,基于传统冯·诺依曼架构的互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)硬件系统正面临着能耗、速度和尺寸等多方面的挑战.神经形态器件包括具有存算一体特性的电学阻变器件和具有感存算一体特性的光电阻变器件,因其具有与生物神经系统的高相似度,及其高能效、高集成度、宽带宽等优势,在图像处理应用方面展现出巨大发展潜力.这类器件不仅能够用于加速传统图像低阶预处理和高阶处理中的大量运算,且能用于实现仿生物视觉系统的高效图像处理算法.本文介绍了最近的电学及光电神经形态阻变器件,并结合图像处理算法综述了神经形态阻变器件在图像处理方面的硬件实施和挑战,并对其发展前景提出了思考.

一种新结构的双向直线运动驻波型超声波电机(英文)

研究了一种新结构的双向运动直线超声波电机。该种直线超声波电机由一块在两端部开槽、形成2个薄弱环节的板构成。通过有限元分析可知,调整薄弱环节和两端部的尺寸,在板中间可以形成2个波长几乎相等的驻波模态,其中一个是正弦振型,一个是余弦振型;通过粘贴8片PZT4压电陶瓷在板的中部来激励这2种振动模态。依照该原理,设计制造并研究了长60mm、宽10mm的新型双向直线运动超声波电机。该直线超声波电机在一个方向上最大速度220mm/s,最大出力1.764N,在另一个方向上最大速度270mm/s,最大出力1.96N,且达到了0.2μm以下的分辨率。

PZT/SiO_2透明纳米复合材料的低温荧光特征

采用改进的溶胶-凝胶工艺制备了锆钛酸铅(Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O_3-PZT)/二氧化硅透明纳米复合材料.在740～800℃温度下热处理可得到PZT纳米微晶.X射线衍射分析表明,PZT为钙钛矿结构,而二氧化硅基体为非晶态.从10K至室温对样品进行了荧光分析,纯的二氧化硅基体在3.2eV处出现一较强的发光峰,在2.65eV处出现一较弱的发光峰.PZT微晶掺入后此两峰受到抑制,新的发光峰出现在2.3eV处,该峰随微晶尺寸的减小具有蓝移特征,表明铁电纳米粒子掺杂的纳米复合材料所产生的荧光峰强烈地依赖于微晶尺寸.

PLZT薄膜的结构、介电与光学性能的研究

以硝酸镧、醋酸铅、钛酸丁酯和异丙醇锆为原料,乙二醇甲醚作溶剂。用简单的溶胶-凝胶法和快速退火工艺在Si(111)、石英和Pt/Ti/SiO_2/Si(100)基片成功地制备出了高度多晶和(111)取向生长的(Ph,La)(Ti,Zr)O_3(PLZT)薄膜。用原子力显微镜分析了薄膜的表面形貌;测试了薄膜的铁电和介电特性。PLZT薄膜的剩余极化强度和矫顽场分别为10.3μC/cm^2和36kV/cm;在100kHz,薄膜的介电常数和损耗因子分别为682和0.021。生长在石英基片上的薄膜具有好的透光性,当波长高于360nm,其透过率高达72％。

二维CrI_(3)晶体的磁性测量与调控

长久以来,人们普遍相信低维(三维以下)长程序无法在任何有限的温度下稳定存在.这是因为温度带来的热涨落会破坏由各向同性的短程相互作用支撑的低维体系中对称性破缺的有序态.然而,这个定理同时要求相互作用是短程且各向同性的.事实上很多低维体系是不满足这两个限定条件的.比如二维CrI_(3)晶体中由于强各向异性的存在,其磁子色散关系中有禁带存在.当温度值远远低于该禁带宽度时,磁子无法被温度大规模激发,该二维体系中的长程磁序也就不会被破坏.人们已经利用不同的手段对二维原子层厚度CrI_(3)中的磁序进行了表征,并且做了大量尝试来调控该体系中的磁性结构.本文主要综述了CrI_(3)二维磁性材料的生长、磁性结构测量和磁性结构调控,并对下一阶段的工作从基础凝聚态物理研究以及电子工程应用角度做出展望.

超平整、低损耗表面等离激元贵金属薄膜的制备、表征与应用

由于对电磁场巨大的局域化共振增强和调控作用,表面等离激元自发现之初就成为微纳光学领域的研究热点之一,在很多纳米尺度器件应用方面颇具潜力.然而,长期以来表面等离激元的实际应用受到样品制备技术的显著限制,超平整、低损耗贵金属薄膜的低成本制备技术的缺乏不仅阻碍了其实验研究的进展,更限制了表面等离激元材料在多个领域内的应用发展.随着各项制备和表征技术的发展,贵金属薄膜的平整度和光学特性逐渐从理论期望走向实际使用,从随机制备后选取逐步变为精确调控的薄膜生长.本文从制备、表征和应用三个方面出发,系统地介绍了当前贵金属超平整表面等离激元薄膜的研究进展与前沿应用.

应用于光电子和生物医学先进材料和器件中的发光离子

金属离子激活的材料和器件已在科学研究和实际应用领域得到广泛的尝试。荧光离子丰富多彩的发光性质极为令人关注,在多功能应用中起到重要的作用。介绍了研究组的最近几方面的工作。首先,镧系掺杂上转化发光纳米材料作为探针或造影剂可用于包括荧光、MRI、X光和CT等多模式生物成像技术。具有高灵敏度和快速响应的生物传感器,对于以有效方式及时准确地检测各种病毒基因极为重要。开发了上转换荧光纳米生物传感器用于病毒检测。另外,研发了可以探测和获取对各种外界刺激的发光离子掺杂的复合材料。通过将磁场耦合到压电光子学,提出和实现了磁致发光(MIL)。另外,纳米电子和光电子器件的最终目标促进了原子层薄的二维材料研究。通过引入稀土离子到二维半导体实现了上下转换发光。最后,展示了引入金属离子以及环境友好型的摩擦发电机,将环境机械能转换为电能和光发射。这些工作将有助于发展未来能源器件和自驱动传感器。

稀土离子掺杂LaPO4纳米结构材料形貌、物相的调控及发光性能

利用水热合成技术,通过改变掺杂稀土离子的种类、掺杂浓度及添加剂的种类可实现LaPO4纳米结构材料形貌及物相的调控,同时还研究了合成材料的光致发光性能.结果表明:Ce3+离子掺杂浓度的增加可导致LaPO4纳米棒发生由单斜相向六方相的转变,而Tb3+离子掺杂浓度增加到相同的范围则不能够引起该相转变的发生;具有较小尺寸的LaPO4纳米棒易于"肩并肩"聚集形成纳米棒束;改变掺杂稀土离子的种类和浓度可调控纳米棒束的长度(150 nm～2.0μm),但对纳米棒束的直径影响不大(40～60 nm);添加剂的加入使纳米棒束更均一,对其相结构则基本没有影响;在紫外光激发下,单掺杂Ce3+或Tb3+离子的LaPO4纳米棒束分别表现出Ce3+或Tb3+离子的特征发射,由于Ce3+,Tb3+离子间存在有效的能量传递,Ce3+,Tb3+离子共掺杂的LaPO4纳米棒束表现出较强的Tb3+离子的绿光发射.