This article presented a facile fabrication process for polydimethylsiloxane(PDMS)composite gold nanotris⁃octahedra(Au NTOH)for a flexible SERS sensor with high sensitivity.Specifically,Au NTOH with excellent SERS beh...This article presented a facile fabrication process for polydimethylsiloxane(PDMS)composite gold nanotris⁃octahedra(Au NTOH)for a flexible SERS sensor with high sensitivity.Specifically,Au NTOH with excellent SERS behaviors was synthesized using a seed-mediated growth method and the dimensions of the Au NTOH was easily tuned.In addition,the influence of size on the SERS performance of their monolayers was systematically investigated,and the Au NTOH with the size of 61 nm possessed the best SERS performance.Importantly,a hydrophilic-substrateassisted interfacial self-assembled monolayer transfer technique was proposed to transfer Au NTOH onto PDMS films,resulting in forming flexible and transparent Au NTOH@PDMS substrates.Furthermore,the excellent signal homoge⁃neity of this substrate was demonstrated and the sensitivity was verified by a measurement of crystal violet(CV)as low as 1×10^(-8) mol/L.As a result,this SERS sensor is progressing for applying in the identification of trace contaminants in broad fields.展开更多
在当今信息社会时代,需要存储的信息总量正在急剧增加。与光存储技术和半导体存储技术相比而言,磁记录技术占领着几乎90%的存储市场。磁力显微镜（magnetic force microscope,MFM）的发展与磁记录工业密切相关。然而,从1987年至今,MFM...在当今信息社会时代,需要存储的信息总量正在急剧增加。与光存储技术和半导体存储技术相比而言,磁记录技术占领着几乎90%的存储市场。磁力显微镜（magnetic force microscope,MFM）的发展与磁记录工业密切相关。然而,从1987年至今,MFM的分辨率仍然停留在50～10 nm的水平,传统思路已经很难再实现突破。本论文基于MFM探针的窄带-频率调制机理,发展接近表面磁力显微镜方法,实现对纳米结构中磁畴状态的超高分辨率成像。该工作的关键在于合理利用MFM探针的窄带-频率调制机理,优化设计动态信号处理模块,精确控制探针-样品间距（5 nm以下）,独立分离磁力像和表面像（磁力像为交流信号,原子力像为直流信号）,由此测量和解释纳米尺度磁畴结构。该方面的工作对于纳米磁畴结构的设计、核心磁性器件的研究起到非常关键的作用,为下一代磁记录技术的发展提供了新型的有力工具。展开更多
磁力显微镜(magnetic force microscope,MFM)因测量不破坏样品、样品无需特别制备、以及纳米尺度的分辨率(10~50 nm)等优势,而广泛应用于各种磁性材料中磁畴结构的研究,尤其成为磁记录工业中研究磁介质和磁头的磁畴结构或磁场分布的有...磁力显微镜(magnetic force microscope,MFM)因测量不破坏样品、样品无需特别制备、以及纳米尺度的分辨率(10~50 nm)等优势,而广泛应用于各种磁性材料中磁畴结构的研究,尤其成为磁记录工业中研究磁介质和磁头的磁畴结构或磁场分布的有力工具.但是,标准MFM图像实际上是磁场力的二阶梯度图,而如何定量分析MFM图像、得到样品内部的磁矩分布信息,是近年来MFM研究领域迫切需要解决的问题,也是当前研究的热点.本文通过构筑精确的MFM成像理论发展一种磁力显微镜量化分析方法,为磁信息存储工业等重要领域关键技术的发展提供新型有力的工具.本文的关键在于构建MFM针尖的三维格林函数,通过格林函数方法解卷积MFM图像,获取样品中的有效磁荷结构.其次,建立和实际样品相符的微磁学模型,以有效磁荷驱动磁畴、畴壁的运动,构筑样品内部真实的磁畴结构,由此完成对MFM图像的量化解释.展开更多
基金The National Natural Science Foundation of China(12274055)the Fundamental Research Funds for the Central Universities(04442024072)the Training Program of Innovation and Entrepreneurship for Undergraduates in Dalian Minzu University(202312026063)。
文摘This article presented a facile fabrication process for polydimethylsiloxane(PDMS)composite gold nanotris⁃octahedra(Au NTOH)for a flexible SERS sensor with high sensitivity.Specifically,Au NTOH with excellent SERS behaviors was synthesized using a seed-mediated growth method and the dimensions of the Au NTOH was easily tuned.In addition,the influence of size on the SERS performance of their monolayers was systematically investigated,and the Au NTOH with the size of 61 nm possessed the best SERS performance.Importantly,a hydrophilic-substrateassisted interfacial self-assembled monolayer transfer technique was proposed to transfer Au NTOH onto PDMS films,resulting in forming flexible and transparent Au NTOH@PDMS substrates.Furthermore,the excellent signal homoge⁃neity of this substrate was demonstrated and the sensitivity was verified by a measurement of crystal violet(CV)as low as 1×10^(-8) mol/L.As a result,this SERS sensor is progressing for applying in the identification of trace contaminants in broad fields.
文摘在当今信息社会时代,需要存储的信息总量正在急剧增加。与光存储技术和半导体存储技术相比而言,磁记录技术占领着几乎90%的存储市场。磁力显微镜（magnetic force microscope,MFM）的发展与磁记录工业密切相关。然而,从1987年至今,MFM的分辨率仍然停留在50～10 nm的水平,传统思路已经很难再实现突破。本论文基于MFM探针的窄带-频率调制机理,发展接近表面磁力显微镜方法,实现对纳米结构中磁畴状态的超高分辨率成像。该工作的关键在于合理利用MFM探针的窄带-频率调制机理,优化设计动态信号处理模块,精确控制探针-样品间距（5 nm以下）,独立分离磁力像和表面像（磁力像为交流信号,原子力像为直流信号）,由此测量和解释纳米尺度磁畴结构。该方面的工作对于纳米磁畴结构的设计、核心磁性器件的研究起到非常关键的作用,为下一代磁记录技术的发展提供了新型的有力工具。
文摘磁力显微镜(magnetic force microscope,MFM)因测量不破坏样品、样品无需特别制备、以及纳米尺度的分辨率(10~50 nm)等优势,而广泛应用于各种磁性材料中磁畴结构的研究,尤其成为磁记录工业中研究磁介质和磁头的磁畴结构或磁场分布的有力工具.但是,标准MFM图像实际上是磁场力的二阶梯度图,而如何定量分析MFM图像、得到样品内部的磁矩分布信息,是近年来MFM研究领域迫切需要解决的问题,也是当前研究的热点.本文通过构筑精确的MFM成像理论发展一种磁力显微镜量化分析方法,为磁信息存储工业等重要领域关键技术的发展提供新型有力的工具.本文的关键在于构建MFM针尖的三维格林函数,通过格林函数方法解卷积MFM图像,获取样品中的有效磁荷结构.其次,建立和实际样品相符的微磁学模型,以有效磁荷驱动磁畴、畴壁的运动,构筑样品内部真实的磁畴结构,由此完成对MFM图像的量化解释.
