第四种晶相最密排列方式

迄今为止,在晶体中共发现了三种最密排列方式。金属纳米团簇研究的兴起,为发现新的晶相排列提供了契机,这是因为金属纳米团簇粒子具有亚纳米尺寸和组成结构的多样性。近年来,我们在研究金属纳米团簇内部结构的基础上,开展了金属纳米团簇的外部结构(晶相排列)研究,继在Au_(92)团簇中发现4H最密排列后,最近合成了一个新的团簇Au_(60),并在它的晶体结构中发现了一种独特的晶相最密排列方式6HLH,这是继1979年第三种晶相最密排列方式发现后的一种新的最密排列方式。6HLH排列导致Au_(60)固态荧光的显著衰减。另外,我们在这种团簇的结构中发现了6个四面体配位的μ4-S和一对巨型Au20S3(SCH2Ph)18长钉。我们的工作不仅对金属纳米团簇研究,而且对晶相排列的研究具有重要的启发意义。     

基于第一性原理对SmCo纳米团簇磁性的研究

基于第一性原理的密度泛函理论,我们已经应用广义梯度近似(GGA)和GGA+U方法,研究了钐钴(Sm Co)的纳米团簇的结构和磁性,其中U为库仑相互作用修正。我们分析了结构配置、对称性以及整个团簇的磁性和对应每个钐原子(Sm)和钴原子(Co)的磁性变化贡献。在GGA+U计算结果显示出Sm Co纳米团簇为半金属铁磁态,是由于Co的3d态与Sm的4f态之间的强的杂化作用,总磁矩的整数值是这种材料半金属性质的重要意义之一。此为,我们已经计算了Sm Co团簇的自旋轨道耦合(SOC);我们发现Sm原子在团簇的不同位置,出现明显的磁性峰值变化,而Sm与Co原子组成的团簇是属于稀土硬磁材料。结果表明,纳米团簇的磁性增强,呈现笼状球形的Sm3Co18纳米团簇中间Sm原子为反铁磁,磁性最大,为双磁相复合的核壳结构材料提供更好的思路,在自选电子学和磁存储材料领域具有广阔的应用前景。     

金属有机化合物的高分辨质谱研究

近几十年来,金属有机化合物发展迅猛,研究人员在其合成、反应、结构、性能及应用等方面均取得了许多引人瞩目的成果.然而,质谱用于包括金属芳香化合物和金纳米团簇在内的金属有机化合物分析却一直处于浅尝辄止的状态.事实上,质谱尤其高分辨质谱除了可以提供准确分子量之外,还能为金属有机化合物提供非常丰富的信息.在国家自然科学基金青年基金的支持下,厦门大学林志为高工开展了"金属芳香化合物和金纳米团簇的高分辨质谱研究",以大量的实践测试为基础,以具有催化等重要应用前景的金属芳香化合物和金纳米团簇为研究体系,依托高分辨质谱(傅立叶变换离子回旋共振质谱,FT-ICR MS),建立了一套针对包括金属芳香化合物和大分子金纳米团簇在内的金属有机化合物的安全、高效、准确的鉴定方法;着重研究金属芳香化合物和金纳米团簇的结构、测试条件与质谱行为三者之间的内在关联规律,包括金属芳香化合物裂解、电荷分布及转移等.     

超级电容器电极材料制备取得新进展

电工所马衍伟课题组发展了一种简单的方法,在较低的反应温度下制备出MnO2海胆状微米空心球、纳米团簇、线团状纳米球结构,同时对α-MnO2纳米团簇,ε-MnO2纳米球结构产物的形成机理和电化学性能进行了详细研究。该法制备的MnO2粒径均一,形貌可控。其制备工艺具有过程简单、合成时间短、反应温度低、样品结晶性好、无需表面活性剂、可大规模生产等优点,这为纳米储能材料的制备提供了一条简单、有效而且可调的新方法。     

新型纳米结构电极体系的界面结构和性能

1 背景 具有重要应用功能的新体系和新研究方法,是当代电化学与其他学科实现交叉及电化学本身发展的二个主要研究方向。“九五”国家自然科学基金重点项目“新型纳米结构电极体系的界面结构和性能”,正是遵循电化学的主要方向,以新型材料或结构、尤其是纳米结构制备电极(包括表面增强光学电极、过渡金属薄膜和表面合金电极、纳米结构半导体膜电极、电活性表面团簇电极);利用电化学现场     

金属Ag纳米团簇结构热稳定性的模拟研究

本文采用分子动力学模拟方法,研究了纳米团簇的热稳定性.结果表明存在一个临界失稳温度T,当温度大于该临界温度而小于熔点体系形成一个规则多面体结构,当温度大于熔点体系熔化成无序球状团簇,并给出了产生上述现象的机理.     

科研进展

科学家提出金属诱导下半导体表面再构的普适电子计数模型物理所博士研究生张立新与导师王恩哥研究员及薛其坤、张绳百、张振宇研究员合作,在大量第一性原理计算和进一步与实验结果比较的基础上,提出了一个“普适电子计数模型”(Generalized Electron Counting Model)。这一理论模型的建立为人们深入探索金属诱导下半导体表面发生再构时的规律,甚至为进一步探索掺杂纳米团簇的形成过程,同时对研究它们相应的物理性质开辟了新的途径。相关结果发表在美国Phys．Rev．Lett．上。     

领跑纳米耐火材料产业新领域的太原高科——记企业发明家高树森和他的纳米耐火材料系列发明专利

纳米科技和纳米材料是20世纪80年代刚刚诞生并正在崛起的高新技术,它是研究包括从亚微米、纳米到团簇尺寸(从几个原子到几百个原子以上尺寸)之间的物质组成体系的运动相互作用以及可能的实际应用中的科学技术问题,研究内容还涉及现代科技的广阔领域。纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活     

纳米锰的微尺度结构分析及应用的基础研究

根据纳米锰材料的结构和结构缺陷的特点,运用团簇物理、化学理论的方法,通过研究纳米锰内部原子的排列,电子能带结构的形成和发展,分析了纳米锰结构中的表面、内部及界面现象,探讨了位错导致层错和形变孪晶的形成原因,为发现和制备新型纳米材料提供了一种理论方法和基础。     

适合分解水的钌纳米合金催化剂

本文基于密度泛函理论,用第一性原理计算得到了H_2O-XRu_(n-1)(n=2-14)团簇(X=Rh、Pd、Au)的最稳定几何结构,并计算了水分子在Ru合金团簇上吸附能。研究结果表明:水分子在具有偶数个原子的合金团簇上具有最大的吸附能,它们分别是H_2O-RhRu_5、H_2O-PdRu_3以及H_2O-AuRu_7体系。结合前期研究发现:水分子在RhRu_5、PdRu_3以及AuRu_7合金团簇上的吸附能远大于水分子在Ru块体表面的吸附能,大于水分子在纯Run(n=2-14)上的吸附能,而略小于H_2O分子在PtRu_7团簇的吸附能。本文研究表明合金效应加强了水分子的吸附作用,以保证水分子被分解之前不会以分子形式脱离吸附,这些Ru合金团簇有望成为适合分解水的高效催化剂。     

基于模糊集定性比较分析法的我国各省份产业集群创新效率与路径研究

集群是创新系统与企业之间的中观层面。集群机制促进了技术、人才和知识资源的聚集、企业之间的技术溢出和研发合作,进而起到了提高创新效率的作用,然而,不同区域聚集的集群显示出创新效率的差异,以及基于差异的集群创新能力提升的不同路径。从集群的视角出发,以我国各省创新型集群数据为基础,首先使用DEA-Malmquist法计算各省份集群的创新效率,并根据创新效率的情况将集群分为全面型、技术进步型、技术薄弱型、规模经济型4类集群,再使用模糊集定性比较分析法识别出不同情形下影响创新效率的7条路径,根据路径的特点将其总结为全面性、环境型、聚集型,得到不同类型的集群的创新提升路径,得到的研究结果对于丰富集群创新战略和管理理论与实践具有一定意义。     

基于创新能力的我国“十三五”集群创新战略研究

集群创新是我国创新驱动发展战略的主要突破方向。创新在空间上具有区域高度集聚的规律,集群创新在国家区域发展战略中的作用越来越重要。创新能力评价是国家创新布局的科学依据。文中使用Porter基于集群创新的国家创新能力模型,对我国主要城市的创新能力进行了定量评估;使用空间统计方法对我国创新布局的区域均衡水平进行了分析。研究发现,我国创新格局主体分布在华北平原与长江中下游平原一带,以城市为依托的全国创新格局呈现区域基本均衡的态势。建议"十三五"时期启动我国集群创新战略,设立我国卓越创新集群计划——构建20个全球性卓越创新集群和30个全国性卓越创新集群,拓展我国引领全球经济发展的动力空间。     

美国NSF资助创新项目的知识图谱分析及对我国的启示——基于2008-2017 NSF相关数据

旨在探究美国社会资助创新的研究计划、发展脉络及创新集群,以美国国家科学基金(NSF)数据库中奖助创新的期刊文献为研究对象,运用知识图谱文献计量方法进行基础文献统计分析。研究发现:(1)NSF奖助的研究计划主要集中于三类:中小企业发展;人工智能;新能源。(2)发展脉络顺序:发展中小企业;环境与人工智能;超算与新能源。(3)四大集群分别是:教育创新集群,系统科学创新集群,工程项目创新集群和创新训练集群。以期为我国的创新战略提供参考和启发。     

In situ growth of large-area and self-aligned graphene nanoribbon arrays on liquid metal

Intrinsic graphene features semi-metallic characteristics that limit its applications in electronic devices, whereas graphene nanoribbons (GNRs) are promising semiconductors because of their bandgap-opening feature. However, the controllable mass-fabrication of high-quality GNR arrays remains a major challenge. In particular, the in situ growth of GNR arrays through template-free chemical vapor deposition (CVD) has not been realized. Herein, we report a template-free CVD strategy to grow large-area, high-quality and self-aligned GNR arrays on liquid copper surface. The width of as-grown GNR could be optimized to sub-10 nm with aspect ratio up to 387, which is higher than those of reported CVD-GNRs. The study of the growth mechanism indicates that a unique comb-like etching-regulated growth process caused by a trace hydrogen flow guides the formation of the mass-produced self-aligned GNR arrays. Our approach is operationally simple and efficient, offering an assurance for the use of GNR arrays in integrated circuits.     

Reconfigurable microfluidics combined with antibody microarrays for enhanced detection of T-cell secreted cytokines

Cytokines are small proteins secreted by leukocytes in blood in response to infections, thus offering valuable diagnostic information. Given that the same cytokines may be produced by different leukocyte subsets in blood, it is beneficial to connect production of cytokines to specific cell types. In this paper, we describe integration of antibody (Ab) microarrays into a microfluidic device to enable enhanced cytokine detection. The Ab arrays contain spots specific to cell-surface antigens as well as anti-cytokine detection spots. Infusion of blood into a microfluidic device results in the capture of specific leukocytes (CD4 T-cells) and is followed by detection of secreted cytokines on the neighboring Ab spots using sandwich immunoassay. The enhancement of cytokine signal comes from leveraging the concept of reconfigurable microfluidics. A three layer polydimethylsiloxane microfluidic device is fabricated so as to contain six microchambers (1 mm × 1 mm × 30 μm) in the ceiling of the device. Once the T-cell capture is complete, the device is reconfigured by withdrawing liquid from the channel, causing the chambers to collapse onto Ab arrays and enclose cell/anti-cytokine spots within a 30 nl volume. In a set of proof-of-concept experiments, we demonstrate that ∼90% pure CD4 T-cells can be captured inside the device and that signals for three important T-cell secreted cytokines, tissue necrosis factor-alpha, interferon-gamma, and interleukin-2, may be enhanced by 2 to 3 folds through the use of reconfigurable microfluidics.     

Orientational Order of C60 Molecules in Low-dimensional Lattices

The orientational order is an important concept of the materials composed of large molecules or clusters. Using high-resolution scanning tunneling microscopy, we have studied the orientational order of two kinds of typical low-dimensional C60 lattices: two-dimensional molecules array and C60(111) multi-layer film surface. Due to the change of the crystal field, their orientational orders are distinctly different from those in bulk system, and some unique phenomena appear.     

C60分子在低维晶格中的取向序

取向序是由大分子或团簇构成的新型材料的一个重要概念。利用高分辨扫描隧道显微镜 ,对两种典型的低维C60 分子晶格体系的取向序进行了研究 :二维C60 分子阵列和C60 分子多层膜(111)表面。由于外部晶场环境的改变 ,这两种体系的分子取向序与宏观C60 晶体材料有着明显不同 ,并且出现了一些特殊现象。     

Spectral clustering with physical intuition on spring–mass dynamics

In this paper, we provide a new insight into clustering with a spring–mass dynamics, and propose a resulting hierarchical clustering algorithm. To realize the spectral graph partitioning as clustering, we model a weighted graph of a data set as a mass–spring dynamical system, where we regard a cluster as an oscillating single entity of a data set with similar properties. And then, we describe how oscillation modes are related with eigenvectors of a graph Laplacian matrix of the data set. In each step of the clustering, we select a group of clusters, which has the biggest number of constituent clusters. This group is divided into sub-clusters by examining an eigenvector minimizing a cost function, which is formed in such a way that subdivided clusters will be balanced with large size. To find k clusters out of non-spherical or complex data, we first transform the data into spherical clusters located on the unit sphere positioned in the (k−1)-dimensional space. In the sequel, we use the previous procedure to these transformed data. The computational experiments demonstrate that the proposed method works quite well on a variety of data sets, although its performance degrades with the degree of overlapping of data sets.     

The relationship of information science to the social sciences: A co-citation analysis

A co-citation cluster analysis of a three year (1975–1977) cumulation of the Social Sciences Citation Index is described, and clusters of information science documents contained in this data-base are identified using a journal subset concentration measure. The internal structure of the information science clusters is analyzed in terms of co-citations among clusters, and external linkages to fields outside information science are explored. It is shown that clusters identified by the journal concentration method also cohere in a natural way through cluster co-citation. Conclusions are drawn regarding the relationship of information science to the social sciences, and suggestions are made on how these data might be used in planning an agenda for research in the field.     

产业集群特征对集群内人才成长的影响——基于我国四个产业集群的一项实证研究 /FONT /P

本文研究产业集群经济状况、集群人才政策、集群文化、集群生活环境、集群内企业人力资源管理对集群内人才成长的影响,并以武汉光谷、北京中关村、苏州工业园区、东莞振安工业园四个产业集群为对象进行实证研究。本文的理论贡献在于证实了：（1）集群经济状况对集群内人才成长有直接的正向的显著影响;（2）集群人才政策对集群内人才成长有直接的正向的显著影响;（3）集群文化对集群内人才成长没有显著的影响,但通过企业人力资源管理间接影响到集群内人才成长;（4）集群生活环境对集群内人才成长有直接的正向的显著影响;（5）集群内企业人力资源管理对集群内人才成长有直接的正向的显著影响;（6）集群文化、集群人才政策对集群内企业人力资源管理有直接的正向的显著影响。本文的研究结果对于正确认识产业集群人才成长优势以及人才集聚的内在机理具有重要的理论价值,也为政府的人才引进和人才开发提供借鉴。