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导模法制备大尺寸蓝宝石晶体及其性能研究
1
作者 李清连 孙军 +6 位作者 赵晨成 刘子琦 许京军 王晓亮 赵鹏 王玉宝 黄存新 《人工晶体学报》 北大核心 2026年第2期274-280,共7页
本文通过自主设计的大尺寸导模炉制备了尺寸为486 mm×1000 mm×12 mm的蓝宝石晶体,并对其性能进行了表征。采用X射线衍射仪对晶体的双晶摇摆曲线进行了测试,其摇摆曲线分布对称,半峰全宽(FWHM)仅为20.53″;通过对晶体不同部位... 本文通过自主设计的大尺寸导模炉制备了尺寸为486 mm×1000 mm×12 mm的蓝宝石晶体,并对其性能进行了表征。采用X射线衍射仪对晶体的双晶摇摆曲线进行了测试,其摇摆曲线分布对称,半峰全宽(FWHM)仅为20.53″;通过对晶体不同部位的样品进行腐蚀,观察其位错形貌,估算位错密度为103量级;采用能谱仪对腐蚀样品表面元素进行检测,结果表明晶体组分单一,晶体生长过程中没有Mo或C等杂质元素掺入其中;采用大口径双折射应力检测系统对其应力进行了表征,并与泡生法制备的蓝宝石晶体及传统单热场导模炉制备的蓝宝石晶体进行比较,结果表明本文制备的大尺寸蓝宝石晶体应力与泡生法制备的晶体相近,比传统单热场导模炉制备的蓝宝石晶体小近一个数量级;通过万能电子试验机对晶体弯曲强度及弹性模量进行测试,结果表明整个晶体板材力学性能优异,且均匀性较好。上述结果表明,采用自制的大尺寸导模炉制备的蓝宝石晶体性能较好,是大尺寸透明装甲的优选材料。 展开更多
关键词 蓝宝石晶体 导模法 摇摆曲线 位错 应力 弯曲强度 弹性模量
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垂直布里奇曼法生长4英寸Fe掺杂(010)β-氧化镓及其性能表征
2
作者 李明 叶浩函 +6 位作者 王琤 沈典宇 王芸霞 王嘉君 夏宁 张辉 杨德仁 《人工晶体学报》 北大核心 2026年第1期52-57,共6页
本文采用自主设计的垂直布里奇曼(VB)晶体生长系统,结合仿真迭代优化温场结构,成功实现了以微凸固液界面与适宜温度梯度生长大尺寸、高质量的Fe掺杂β相半绝缘氧化镓(β-Ga_(2)O_(3))单晶。经加工制备出高质量的4英寸(010)取向半绝缘衬... 本文采用自主设计的垂直布里奇曼(VB)晶体生长系统,结合仿真迭代优化温场结构,成功实现了以微凸固液界面与适宜温度梯度生长大尺寸、高质量的Fe掺杂β相半绝缘氧化镓(β-Ga_(2)O_(3))单晶。经加工制备出高质量的4英寸(010)取向半绝缘衬底。对该衬底的结晶质量、表面形貌及电学性能进行系统表征。测试结果表明,衬底无裂纹等宏观缺陷,X射线摇摆曲线半峰全宽(FWHM)均低于50′′,显示出优良的结晶质量。表面形貌分析显示,衬底最大表面粗糙度为0.074 nm,局部厚度偏差(LTV)小于3.4μm,总厚度偏差(TTV)为4.157μm,翘曲度(Warp)和弯曲度(Bow)分别为5.886和1.103μm,说明衬底加工质量良好。电学测试表明,衬底平均电阻率达7.9×10^(10)Ω·cm,面内不均匀性为7.77%,证明VB法在实现均匀掺杂方面表现优异,具备应用于微波射频(RF)器件的潜力。 展开更多
关键词 氧化镓 宽禁带半导体 晶体生长 垂直布里奇曼 单晶衬底 掺杂
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基于Ga-Ga_(2)O_(3)反应的OVPE法GaN生长研究
3
作者 武文潇 于翔宇 +4 位作者 甘云海 李悦文 郑有炓 张荣 修向前 《人工晶体学报》 北大核心 2026年第2期217-222,共6页
高速率外延生长是制备大尺寸氮化镓(GaN)衬底的关键。本研究提出了一种简洁无额外副产物的氮化镓高速外延生长策略,即利用金属Ga与Ga_(2)O_(3)高温反应生成Ga_(2)O作为镓源的氧化物气相外延(OVPE)法,结合热力学计算和生长实验分析,验证... 高速率外延生长是制备大尺寸氮化镓(GaN)衬底的关键。本研究提出了一种简洁无额外副产物的氮化镓高速外延生长策略,即利用金属Ga与Ga_(2)O_(3)高温反应生成Ga_(2)O作为镓源的氧化物气相外延(OVPE)法,结合热力学计算和生长实验分析,验证了其可行性,为高速率生长GaN提供了新的技术路径和理论支撑。热力学计算分析确定了Ga-Ga_(2)O_(3)生成Ga_(2)O反应的吉布斯自由能与温度关系,该反应在1073~1273 K具有显著的自发性,且Ga_(2)O饱和蒸气压随温度升高呈指数增长,利于Ga_(2)O高效生成。基于Ga_(2)O完全转化假设建立了GaN生长速率模型,计算了不同温度下Ga-Ga_(2)O_(3)反应及生成GaN的理论生长速率,并进行了OVPE生长验证。结果显示,理论与实测生长速率在镓源温度依赖性趋势上高度一致,但理论值约为实验值的5倍,据此推算实际转化效率约为20%。通过拟合分析,推导出更高温度(1100~1300℃)下Ga_(2)O的生成速率和GaN的理论生长速率,结合实验结果,可以得出:在1 mol Ga_(2)O_(3)与4 mol GaN的标准反应配比下,镓源温度为1300℃时,2英寸(1英寸=2.54 cm)GaN衬底实际生长速率可达约1080μm/h,6英寸可达约120μm/h。 展开更多
关键词 氮化镓 氧化物气相外延法 Ga_(2)O 热力学计算 高生长速率
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卤化亚汞晶体及其在红外偏光/声光与核辐射探测器件中的应用
4
作者 宋剑 岳中杰 +3 位作者 乔晓杰 翟仲军 张国栋 陶绪堂 《人工晶体学报》 北大核心 2026年第3期331-339,共9页
Hg_(2)X_(2)(X=Cl、Br、I)系列晶体具有红外透光范围宽、双折射大、声光品质因子大、声速和声衰减系数低等特点,是一类性能优良的中长波红外偏光与声光晶体材料,广泛应用于研制格兰·泰勒棱镜、渥拉斯顿棱镜等偏光器件及声光调制器... Hg_(2)X_(2)(X=Cl、Br、I)系列晶体具有红外透光范围宽、双折射大、声光品质因子大、声速和声衰减系数低等特点,是一类性能优良的中长波红外偏光与声光晶体材料,广泛应用于研制格兰·泰勒棱镜、渥拉斯顿棱镜等偏光器件及声光调制器、声光可调滤波器等声光器件,这些器件是高性能红外光谱仪、红外激光器、红外探测器的核心元件。此外,此类晶体的平均原子序数大、密度高、电阻率高、迁移率寿命积大,且兼具优异的半导体性能和近红外闪烁发光性能,在核辐射探测领域展现出巨大的应用潜力。本文系统综述了Hg_(2)X_(2)系列晶体的结构特征与物理性质,讨论了大尺寸晶体的生长方法,并深入分析了其在偏光器件、声光器件及辐射探测领域的应用进展,指出后续研究重点应聚焦于优化物理气相传输法工艺参数,提升晶体性能一致性,同时补充极端环境可靠性数据,推动其在更多实际场景中应用。 展开更多
关键词 Hg_(2)X_(2) 晶体生长 物理气相传输法 声光器件 偏光器件 核辐射探测
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直径150 mm碲锌镉晶体生长温场控制研究
5
作者 曹聪 刘江高 +3 位作者 折伟林 范叶霞 马启司 李振兴 《人工晶体学报》 北大核心 2026年第3期359-367,共9页
碲锌镉(CZT)是红外探测及核辐射探测领域的重要材料,作为制造下一代超大型阵列探测器的基础性材料受到广泛关注。针对垂直梯度凝固(VGF)法生长直径150 mm碲锌镉晶体过程中的技术难题,采用有限元模拟方法调控晶体生长过程中加热器输出功... 碲锌镉(CZT)是红外探测及核辐射探测领域的重要材料,作为制造下一代超大型阵列探测器的基础性材料受到广泛关注。针对垂直梯度凝固(VGF)法生长直径150 mm碲锌镉晶体过程中的技术难题,采用有限元模拟方法调控晶体生长过程中加热器输出功率,进而实现碲锌镉晶体生长温场调控,获得了全流程凸界面形状的晶体生长工艺,并且成功生长出高质量直径150 mm碲锌镉单晶,所生长晶体支持尺寸为100 mm×100 mm的红外用碲锌镉衬底制备。测试结果显示,碲锌镉晶体组分分布均匀,碲锌镉衬底(111)面摇摆曲线半峰全宽达15″以下,平均位错腐蚀坑密度低于1×10^(4) cm^(-2)。 展开更多
关键词 碲锌镉晶体 垂直梯度凝固法 有限元模拟 界面形状控制 组分均匀性 晶体缺陷
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碳化硅单晶制备方法及缺陷控制研究进展
6
作者 杨皓 李太 +2 位作者 张广鑫 吕国强 陈秀华 《材料导报》 北大核心 2026年第2期29-41,共13页
碳化硅(SiC)作为第三代半导体具有禁带宽度大、载流子迁移率高、热导率高和稳定性良好等优异特性,在电力电子器件领域尤其是高温、高频、高功率等应用场景下有着巨大潜力。目前用于SiC晶体生长的主要技术包括物理气相传输(PVT)法、高温... 碳化硅(SiC)作为第三代半导体具有禁带宽度大、载流子迁移率高、热导率高和稳定性良好等优异特性,在电力电子器件领域尤其是高温、高频、高功率等应用场景下有着巨大潜力。目前用于SiC晶体生长的主要技术包括物理气相传输(PVT)法、高温化学气相沉积(HTCVD)法和顶部籽晶溶液生长(TSSG)法。在SiC单晶生长和外延过程中,不可避免地会产生各种类型的缺陷,这些缺陷对半导体器件的性能会产生显著影响,具体表现为击穿电压降低、漏电流增加以及导通电阻变化等,这些性能的变化不仅会降低器件的效率和可靠性,还可能导致器件完全失效。因此,为了提高SiC半导体器件的良率和性能,在器件制造之前降低和控制SiC晶体生长过程中产生的各种缺陷变得非常重要。本文对当前SiC单晶的制备方法、SiC晶体生长过程中产生的缺陷及其检测技术进行了归纳总结,分析研究了SiC晶体生长过程中产生的缺陷之间的转化及影响因素,并讨论了降低SiC单晶缺陷密度的方法,最后对SiC单晶生长过程中缺陷的控制技术发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 宽禁带半导体 碳化硅 晶体生长 缺陷 数值模拟
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猪体细胞克隆技术的发展与应用
7
作者 田明 宁思雨 +3 位作者 何鑫淼 王文涛 吴赛辉 刘娣 《黑龙江动物繁殖》 2026年第1期12-18,共7页
体细胞克隆技术是指将体细胞的核植入去核卵细胞中,通过重编程使其发育成完整个体的技术。该技术在扩繁优良种畜、保护濒危动物、治疗人类疾病等方面有着广泛的应用前景,但存在克隆效率低等问题。文章阐述了猪体细胞克隆技术的发展历程... 体细胞克隆技术是指将体细胞的核植入去核卵细胞中,通过重编程使其发育成完整个体的技术。该技术在扩繁优良种畜、保护濒危动物、治疗人类疾病等方面有着广泛的应用前景,但存在克隆效率低等问题。文章阐述了猪体细胞克隆技术的发展历程,分析了影响克隆效率的因素及改进方法,综述了猪体细胞克隆在畜牧业和医学领域的应用价值,以期为提高猪体细胞克隆效率提供理论依据,并推动体细胞克隆技术在生猪生产中的应用。 展开更多
关键词 克隆 猪 体细胞核移植 克隆效率 胚胎移植
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低温生长高质量MAPbI_(3)钙钛矿单晶及其光电探测性能
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作者 刘东 李玉鑫 +8 位作者 李大林 路斌 郭政 陈谦 张晓静 王雅雪 陈丹平 郭可欣 何涛 《人工晶体学报》 北大核心 2026年第3期349-358,共10页
钙钛矿单晶凭借低缺陷密度、优异光伏性能、高湿稳定性及强抗离子迁移能力,在光电子器件领域彰显出巨大应用潜力。然而,钙钛矿单晶在光伏、发光二极管等核心应用场景中的效率仍落后于多晶薄膜,其发展进程受材料特性、生长工艺等多重因... 钙钛矿单晶凭借低缺陷密度、优异光伏性能、高湿稳定性及强抗离子迁移能力,在光电子器件领域彰显出巨大应用潜力。然而,钙钛矿单晶在光伏、发光二极管等核心应用场景中的效率仍落后于多晶薄膜,其发展进程受材料特性、生长工艺等多重因素制约。针对这一瓶颈,本文开发了一种以2-甲氧基乙醇(2ME)为溶剂的低温晶体生长策略。该策略能有效缓解钙钛矿单晶生长过程中的温度波动问题,显著减少缺陷态形成,同时,2ME较高的饱和蒸汽压可降低溶剂在单晶表面的残留,进一步优化晶体质量。与传统GBL溶剂相比,基于2ME溶剂制备的MAPbI_(3)单晶性能实现全面提升:光致发光(PL)强度提高2.7倍,载流子寿命延长1.5倍,缺陷态密度降低16%,离子迁移活化能提升19%。将2ME溶剂制备的MAPbI_(3)单晶应用于自驱动光电探测器,在0 V偏压下,器件响应度R达到0.55 A·W^(-1),比探测率D*高达0.80×10^(13) Jones,分别为GBL溶剂制备器件的1.72倍和1.59倍,且响应时间提升49%以上。本研究提出的低温晶体生长策略为钙钛矿单晶的性能优化提供了新思路,有望加速其在高端成像、光通信、量子探测等先进光电子器件领域的产业化应用。 展开更多
关键词 钙钛矿单晶 低温生长 溶剂残留 离子迁移 自驱动 光电探测器
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Sm^(2+)-Ce^(3+)共掺CLLB闪烁晶体生长及发光性能研究
9
作者 王浩涵 魏钦华 +4 位作者 舒昶 尹航 唐高 张素银 秦来顺 《人工晶体学报》 北大核心 2026年第2期201-210,共10页
二价钐离子(Sm^(2+))掺杂卤化物闪烁体表现出优异的近红外闪烁性能。本文采用垂直布里奇曼法成功生长出不同浓度Sm^(2+)共掺杂的Cs_(2)LiLaBr_(6)∶Ce^(3+),Sm^(2+)闪烁晶体,详细研究了它们的发光性能、能量传递及缺陷情况。通过ICP-MS... 二价钐离子(Sm^(2+))掺杂卤化物闪烁体表现出优异的近红外闪烁性能。本文采用垂直布里奇曼法成功生长出不同浓度Sm^(2+)共掺杂的Cs_(2)LiLaBr_(6)∶Ce^(3+),Sm^(2+)闪烁晶体,详细研究了它们的发光性能、能量传递及缺陷情况。通过ICP-MS方式估算出Sm^(2+)在CLLB基质中的分凝系数约为2.0。紫外-可见荧光光谱发现Ce^(3+)、Sm^(2+)共掺的Cs_(2)LiLaBr_(6)晶体呈现390、420和770 nm三个发射峰,分别归属于Ce^(3+)和Sm^(2+)的5d-4f电子跃迁发射,通过Sm^(2+)的共掺成功获得近红外发光。荧光量子效率测试结果表明,随Sm^(2+)掺杂浓度的增加,晶体的荧光量子效率呈现先增加后下降的趋势,掺杂浓度(原子数分数)为3%Sm^(2+)时,荧光量子效率达到最高98.5%。Sm^(2+)和Ce^(3+)的光谱重叠及衰减时间结果表明Ce^(3+)-Sm^(2+)之间存在能量传递,且在传递过程中存在较多的能量损失。最后,基于不同离子掺杂浓度晶体样品的热释光(TL)曲线和X射线激发发射(XEL)结果研究了Sm^(2+)掺杂对基质缺陷的影响,并讨论了其发光机理。 展开更多
关键词 Sm^(2+)掺杂 Cs_(2)LiLaBr_(6)∶Ce^(3+) Sm^(2+) 垂直布里奇曼法 能量传递 闪烁晶体 发光性能
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助熔剂过量辅助液相外延GaN晶体的生长过程研究
10
作者 杨琛 黄戈萌 +4 位作者 潘荣林 马明 夏颂 范世 李振荣 《人工晶体学报》 北大核心 2026年第3期423-430,共8页
本文采用Na助熔剂液相外延法,系统研究了生长时间对GaN晶体的表面形貌、产率与质量的影响,并结合生长过程中坩埚内物料的变化和N离子浓度的计算,研究了助熔剂过量辅助液相外延GaN晶体的生长过程。结果表明,随着生长时间的延长,晶体表面... 本文采用Na助熔剂液相外延法,系统研究了生长时间对GaN晶体的表面形貌、产率与质量的影响,并结合生长过程中坩埚内物料的变化和N离子浓度的计算,研究了助熔剂过量辅助液相外延GaN晶体的生长过程。结果表明,随着生长时间的延长,晶体表面形貌由初期的较小尺寸山脊状逐渐转变为棱台状,最终发育为大尺寸山脊状。晶体外延厚度随生长时间的延长而增加,生长时间为100 h时生长厚度内为1500μm;同时,晶体产率显著提升,与生长时间基本呈线性关系。生长时间为100 h时,GaN单晶产率、多晶产率和总产率分别约为65.5%、18.5%和84.0%。在生长初期,(0002)面X射线摇摆曲线(XRC)半峰全宽低于270″,并随生长时间延长逐渐变大。对生长过程中熔体内剩余物料的计算结果表明,剩余金属Ga的质量随生长时间线性减少,而剩余金属Na的质量在生长初期略有上升,后期趋于稳定。数值计算结果显示,随着生长时间的延长,熔体内N离子浓度呈增大的趋势。本研究可为调控GaN晶体形貌、提升产率及优化生长工艺提供了重要的实验与理论依据。 展开更多
关键词 GAN 钠助熔剂法 液相外延 助熔剂过量 生长过程
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KTb_(3)F_(10)单晶生长及光谱性能研究
11
作者 刘国晋 黄昌保 +5 位作者 余学舟 祁华贝 胡倩倩 倪友保 王振友 吴海信 《无机材料学报》 北大核心 2026年第3期370-376,共7页
KTb_(3)F_(10)(KTF)晶体具有Tb^(3+)离子浓度高、热光系数小、声子能量低等优点,在绿光和黄光波段展现出高效激光输出潜力。然而,其非一致熔融特性、原料易潮解、高温下组分易挥发以及氟化物腐蚀性等问题,成为制约高品质KTF晶体生长的... KTb_(3)F_(10)(KTF)晶体具有Tb^(3+)离子浓度高、热光系数小、声子能量低等优点,在绿光和黄光波段展现出高效激光输出潜力。然而,其非一致熔融特性、原料易潮解、高温下组分易挥发以及氟化物腐蚀性等问题,成为制约高品质KTF晶体生长的关键障碍。本研究致力于探索一种有效的方法,克服上述难题,以生长出高品质KTF晶体并系统表征其光学性能。采用优化的垂直布里奇曼法,并结合激光真空密封铂坩埚技术,有效隔绝了原料与水氧杂质的接触,同时,密封的生长环境极大地抑制了晶体生长过程中的组分偏离现象。通过该创新工艺,成功生长出尺寸为ϕ16 mm×30 mm的KTF毛坯晶体。KTF晶体(111)晶面的X射线摇摆曲线半高宽为0.08°,显示出较高的晶体完整性。热分析表明KTF晶体在高温下存在明显的挥发行为。光谱测试显示,KTF晶体在400~1600 nm波段的平均透过率>90%,1064 nm处吸收系数<0.007 cm^(-1),具有较低的光学损耗。Tb^(3+)离子^(5)D_(4)能级的荧光寿命为4.82~4.99 ms,较氧化物基质长3~5倍,这归因于低声子氟化物基质对非辐射弛豫的抑制。本研究成功建立了一种可行的KTF晶体生长方法,为KTF晶体及同类型三元氟化物的可控生长提供了一种新的技术路径,为KTF晶体在黄绿光波段的高效输出应用提供了有益参考。 展开更多
关键词 KTb_(3)F_(10) 垂直布里奇曼法 光谱性能 荧光寿命
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图形化与非图形化薄膜衬底上Na助熔剂法生长GaN晶体的研究
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作者 黄戈萌 马明 +2 位作者 夏颂 范世 李振荣 《人工晶体学报》 北大核心 2026年第3期411-422,共12页
本研究采用Na助熔剂液相外延生长法,开展了不同温度下图形化(PS)与非图形化(NPS)薄膜衬底上GaN晶体的外延生长研究。结合COMSOL数值模拟,计算并分析了不同温度条件下Ga-Na熔体中的氮浓度分布及GaN过饱和度变化规律,从实验与数值模拟两... 本研究采用Na助熔剂液相外延生长法,开展了不同温度下图形化(PS)与非图形化(NPS)薄膜衬底上GaN晶体的外延生长研究。结合COMSOL数值模拟,计算并分析了不同温度条件下Ga-Na熔体中的氮浓度分布及GaN过饱和度变化规律,从实验与数值模拟两方面系统研究了PS和NPS上GaN晶体外延生长行为的差异。研究结果表明,在PS上,仅在840和850℃下成功实现了接种与外延生长,所得晶体表面呈现规则的六方锥阵列形貌,断面中上部存在未完全填充间隙。随温度从840℃升至850℃,熔体中氮浓度升高,过饱和度降低,六方锥小面趋于光滑,整体厚度由约570μm增至约810μm;当温度进一步升至860℃时,熔体中过饱和度进一步降低,点籽晶完全溶解,无外延生长发生。与之相比,在NPS上,840~860℃均可实现稳定外延生长。随温度升高,熔体中过饱和度逐渐降低,晶体表面形貌由低温下的山脊状结构逐渐转变为平坦胞状结构,断面表现为横向连续且致密。晶体厚度随温度变化呈先增后减趋势,于850℃达到最大值约1450μm。此外,PS上所得GaN晶体的厚度显著小于NPS。相比于NPS,PS的稳定外延生长窗口更窄,需要更精确地调控生长参数,以实现高质量晶体的外延生长。 展开更多
关键词 GaN晶体 Na助熔剂法 图形化衬底 非图形化衬底 生长模式
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金属有机化学气相外延法中临界斜切角对薄层InGaN生长的影响
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作者 张东炎 林旺 +6 位作者 高守帅 金超 韩宝仪 李欣 仲继宇 李维环 刘宏伟 《人工晶体学报》 北大核心 2026年第3期431-438,共8页
本文通过金属有机化学气相外延(MOCVD)方法,系统研究了c面GaN衬底斜切角对InGaN外延层形貌、铟掺入行为及光学性能的影响。研究结果表明,随着衬底斜切角增大,InGaN形貌由二维岛状结构逐渐转变为阶梯状结构,该转变主要由表面过饱和度降... 本文通过金属有机化学气相外延(MOCVD)方法,系统研究了c面GaN衬底斜切角对InGaN外延层形貌、铟掺入行为及光学性能的影响。研究结果表明,随着衬底斜切角增大,InGaN形貌由二维岛状结构逐渐转变为阶梯状结构,该转变主要由表面过饱和度降低驱动。二维岛向阶梯结构转变的临界斜切角随气相过饱和度的升高而增大,可通过降低生长温度或提高生长速率实现。此外,InN摩尔分数和光致发光强度均在临界斜切角附近达到最大值。本研究揭示了斜切角与生长条件共同调控InGaN形貌与性能的机制,为高质量InGaN基光电器件的制备提供了理论依据和实验指导。 展开更多
关键词 INGAN MOCVD 衬底斜切角 表面形貌 表面过饱和度 光致发光
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基于CRISPR/Cas9敲除阐明AtMST1通过H2S合成调控拟南芥耐盐性
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作者 曹海艳 田楷文 +2 位作者 贾晓宇 郝雪峰 金竹萍 《植物研究》 北大核心 2026年第2期259-269,共11页
硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)是植物体内重要的气体信号分子,其生物合成依赖多种内源生成酶。3-巯基丙酮酸硫转移酶(3-mercaptopyruvate sulfurtransferase,MST)在动物系统中已被证实能够生成H2S,而拟南芥(Arabidopsis thaliana)MST1... 硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)是植物体内重要的气体信号分子,其生物合成依赖多种内源生成酶。3-巯基丙酮酸硫转移酶(3-mercaptopyruvate sulfurtransferase,MST)在动物系统中已被证实能够生成H2S,而拟南芥(Arabidopsis thaliana)MST1也被报道具有类似的酶活性。为在植物体内进一步验证AtMST1蛋白的H2S生成功能,并探究其在盐胁迫响应中的作用,本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对拟南芥AtMST1基因进行定向编辑。通过设计4个靶位点并构建基因编辑载体,经农杆菌(Agrobacterium)转化后,成功获得atmst1纯合突变体。基因型分析表明,突变体在靶位点插入单个T碱基,导致移码突变及蛋白质翻译提前终止。生理检测结果显示,与野生型相比,atmst1突变体的H2S荧光探针信号强度、H2S含量及产率均显著降低。在盐胁迫处理下,atmst1植株表现出明显的盐敏感表型,且幼苗根中积累更多的活性氧。综上,本研究成功构建了AtMST1蛋白功能缺失突变体,从遗传学层面证实AtMST1蛋白在植物内源H2S合成中的关键作用,并揭示其通过调节H2S水平正调控拟南芥耐盐性的生理功能。 展开更多
关键词 AtMST1基因 CRISPR/Cas9基因编辑技术 硫化氢 拟南芥 盐胁迫
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热屏结构对直径400 mm直拉单晶硅生长的影响
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作者 艾进才 杨平平 +1 位作者 赵紫薇 高忙忙 《人工晶体学报》 北大核心 2026年第1期68-76,共9页
单晶硅是制备半导体的关键材料之一,在降低成本的驱使下,大直径化和快速拉晶技术是直拉法制备单晶硅的发展趋势之一。本文提出了一种双热屏结构,分析了双热屏结构对单晶硅生长过程中的温度场和气体流场、固液界面、单晶硅生长速度、热... 单晶硅是制备半导体的关键材料之一,在降低成本的驱使下,大直径化和快速拉晶技术是直拉法制备单晶硅的发展趋势之一。本文提出了一种双热屏结构,分析了双热屏结构对单晶硅生长过程中的温度场和气体流场、固液界面、单晶硅生长速度、热应力的影响。结果表明,双热屏结构可以对固液界面附近氩气进行导流,消除热屏外侧的氩气涡流,增加晶体的散热,从而提高晶体的生长速率,最大生长速率提高了19.2%;同时,双热屏结构还可以改善固液界面波动,相较于单热屏结构,最大热应力降低了4.266 MPa。因此,双热屏结构具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 直拉单晶硅 热屏结构 生长速度 固液界面 热应力 点缺陷
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二维莫尔材料的制备及新奇物性
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作者 曹品品 陈瑞杰 +1 位作者 郝玉英 樊晓鹏 《应用光学》 北大核心 2026年第1期80-97,共18页
莫尔材料中存在周期性的莫尔超晶格,是天然人工量子系统,其独特的电子能带结构及新奇物性使其在电子学、光电子学等领域具有潜在应用价值,是延续摩尔定律的候选电子材料。当下,二维莫尔材料的研究范畴已从单一材料体系拓展到多元异质结... 莫尔材料中存在周期性的莫尔超晶格,是天然人工量子系统,其独特的电子能带结构及新奇物性使其在电子学、光电子学等领域具有潜在应用价值,是延续摩尔定律的候选电子材料。当下,二维莫尔材料的研究范畴已从单一材料体系拓展到多元异质结构,从双层堆叠发展到多层堆叠,从固定转角延伸到转角连续可调,为探索强关联电子体系和拓扑量子态提供了全新的平台。如何大批量、产业化制备高质量二维莫尔材料,探究其内在性质,推动其在半导体领域的应用是亟待解决的重要问题。综述了近年来二维莫尔材料的研究进展,包括材料的制备方法以及在实验中发现的多种新奇物性,并对二维莫尔材料的研究现状进行了总结和展望。 展开更多
关键词 二维莫尔材料 过渡金属硫族化合物 莫尔超晶格 石墨烯
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葡萄糖响应光子晶体异质水凝胶膜的制备与性能
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作者 肖敦逸 石功璞 +4 位作者 司璐颖 马会茹 罗巍 杨一 官建国 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期262-269,共8页
针对传统均质响应性光子晶体水凝胶因分析物扩散受阻与凝胶弛豫时间较长而导致的响应慢,且高交联度下响应范围受限与力学强度难以兼顾的问题,以葡萄糖响应光子晶体纳米链为显色与响应单元,采用磁场取向将一维光子晶体纳米链有序排列,通... 针对传统均质响应性光子晶体水凝胶因分析物扩散受阻与凝胶弛豫时间较长而导致的响应慢,且高交联度下响应范围受限与力学强度难以兼顾的问题,以葡萄糖响应光子晶体纳米链为显色与响应单元,采用磁场取向将一维光子晶体纳米链有序排列,通过紫外引发化学交联将其固定包埋于非葡萄糖响应的聚丙烯酰胺水凝胶中,制备葡萄糖响应光子晶体异质水凝胶膜,表征该凝胶膜的结构与组成,系统考察凝胶基体配比与交联度对该凝胶膜光学响应范围、响应时间及循环稳定性的影响。结果表明:当葡萄糖浓度由0增至200 mmol/L时,以丙烯酰胺与二甲基亚砜的物质的量之比为1∶9、交联度10%为条件制备的凝胶膜的反射光谱主衍射峰中心波长由约600 nm红移至710 nm,膜色由黄色跨色系变为红色,响应时间为47.3 s。该凝胶膜在保持较高交联度的同时仍获得较宽变色范围,具有交联度与响应性的解耦优势和良好的循环稳定性,在时间跨度为3个月的间歇性测试中累计完成超过60次交替测试结果显示反射光谱的主衍射峰中心波长基本保持一致。 展开更多
关键词 光子晶体纳米链 响应性光子晶体 葡萄糖 水凝胶膜
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辐射热增益下全浮区液桥稳态热毛细对流研究
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作者 杨硕 冯驭 +6 位作者 吴峻冰 梁凯 刘展志 刘哲 崔洁 罗金涛 王天羽 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2026年第3期193-202,共10页
通过环向加热营造辐射热增益加热条件,采用PIV粒子图像测速法研究升温速率和高径比对全浮区液桥稳态热毛细对流流场时空演化、横/纵向速度的影响规律。研究结果表明,当上/下半浮区理查森数差值的绝对值|ΔRi|增大时,上半浮区胞元流对下... 通过环向加热营造辐射热增益加热条件,采用PIV粒子图像测速法研究升温速率和高径比对全浮区液桥稳态热毛细对流流场时空演化、横/纵向速度的影响规律。研究结果表明,当上/下半浮区理查森数差值的绝对值|ΔRi|增大时,上半浮区胞元流对下半浮区胞元流侵占加剧,导致下半浮区胞元流被抑制于近自由界面附近;随着升温速率的提高,由于上半浮区体回流作用显著,流动方向与辐射换热引发的流体导热方向相反。加之界面流流动换热增强,体回流携带的冷流体迅速补充至自由界面,导致上半浮区温差逐渐增加。此外,液桥高径比的增加能够促使液桥上半浮区胞元流涡核上移,提升下半浮区温差,促进下半浮区胞元流发展,提升下半浮区界面流速度。 展开更多
关键词 热毛细对流 全浮区液桥 辐射热增益 稳态流
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1株内切葡聚糖酶基因Cel042的克隆与表达
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作者 沈晓静 赵健 +2 位作者 王海娟 赵明敏 闹干朝鲁 《安徽农业科学》 2026年第2期88-92,共5页
从玉米秸秆还田土壤中分离1株具有高效降解玉米秸秆功能的菌株,即嗜麦芽寡养单胞菌CHB1。通过PCR扩增,成功地克隆出1株内切葡聚糖酶基因Cel042,并将其与大肠杆菌DH5α相连,从而证实了这株菌株中是否存在这种酶基因。将该纤维素酶基因连... 从玉米秸秆还田土壤中分离1株具有高效降解玉米秸秆功能的菌株,即嗜麦芽寡养单胞菌CHB1。通过PCR扩增,成功地克隆出1株内切葡聚糖酶基因Cel042,并将其与大肠杆菌DH5α相连,从而证实了这株菌株中是否存在这种酶基因。将该纤维素酶基因连接到表达载体pPIC9中,成功构建了重组表达质粒载体pPIC9-Cel042。通过在毕赤酵母GS115中表达,并在甲醇诱导下进一步明确该菌株中是否含有内切葡聚糖酶基因,发酵上清液经过刚果红检测,发现纤维素酶基因过表达菌株活性较强。经过纤维素酶过表达菌株GPC1、GPC2、GPC3、GPC4、GPC5和GPC6的处理,玉米秸秆的降解效果显著,其中GPC1的降解率最高,达到42.4%,而GPC6的降解率则更高,达到了42.5%。 展开更多
关键词 内切葡聚糖酶 基因克隆 基因表达 秸秆降解
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化学气相沉积ZnS过程中气体流型的多参数调控数值模拟
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作者 王虎 赵小玻 +5 位作者 闫昊 卢志辰 曹艳翠 张绍锋 石林 马鹏飞 《人工晶体学报》 北大核心 2026年第3期475-485,共11页
本文采用FLUENT软件对化学气相沉积(CVD)硫化锌(ZnS)过程中沉积室内的气体流型展开数值模拟研究。聚焦锌(Zn)蒸气与硫化氢(H_(2)S)气体的流动特性,通过构建沉积室三维物理模型,系统分析不同工艺参数协同作用下气体流场的分布规律。研究... 本文采用FLUENT软件对化学气相沉积(CVD)硫化锌(ZnS)过程中沉积室内的气体流型展开数值模拟研究。聚焦锌(Zn)蒸气与硫化氢(H_(2)S)气体的流动特性,通过构建沉积室三维物理模型,系统分析不同工艺参数协同作用下气体流场的分布规律。研究重点包括沉积室内压力及原料进气速度等参数下的沉积室气体流型分布、密度流场形态分布、速度流场及温度流场的演化,揭示气体流型对ZnS沉积速率均匀性及材料生长质量的影响机制。结果表明,随着沉积压力从3000 Pa增至6000 Pa、喷嘴速度同步提升,沉积室气体流型呈现“紊乱-有序-稳定-失稳”的协同演化趋势。本工作为实现高质量ZnS材料的可控生长提供理论依据与工艺优化方向,对红外光学材料制备具有重要指导价值。 展开更多
关键词 ZNS 气相沉积 数值模拟 气体流型 压力调控 入口优化 生长速率
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