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oe1(光电查) - 科学论文

16 条数据
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  • 基于单分子的电致发光器件作为未来白光源

    摘要： 过去二十年间，发光二极管（LED）因其广泛的应用前景取得了显著发展。然而传统LED存在光子下转换导致的不可避免能量损耗、生产过程中稀土材料带来的毒性、较高的制造成本以及热稳定性不足等问题，限制了其全面应用。为解决当前商用白光LED面临的挑战，本研究报道了一种源自本征无镧系单分子LED的宽带发射现象。通过水热反应使硝酸锶与苯-1,2,3-三羧酸水合物（1,2,3-H3btc）反应，成功实现了蝴蝶状锶基化合物{[Sr(H2btc)2(MeOH)(H2O)2]·2H2O}（1）的自组装。基于该单分子的白色LED在30 mA电流注入下展现出卓越的宽带发光光谱，其国际照明委员会（CIE）坐标为(0.33, 0.32)。这种宽发光光谱可归因于结构内分子间相互作用产生的多条发射谱线共存。为深入探究观测跃迁的本质，我们通过密度泛函理论（DFT）计算解析了该配合物的几何与电子特性。本研究为基于有机-无机超分子材料开发具有环保特性的高性能宽带发光器件奠定了关键基础。

    关键词： 电致发光、光致发光、单分子、白光二极管、锶

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 转录因子SRF的单分子成像显示细胞刺激后染色质结合动力学延长

    摘要： 血清反应因子（SRF）几乎在所有细胞类型中介导即刻早期基因（IEG）和细胞骨架基因的表达程序。迄今为止，尚未在单分子分辨率下研究SRF的转录动态。我们研究了成纤维细胞和原代神经元中单个Halo标记的SRF分子。在这两种细胞类型中，SRF分子的个体结合事件分为三种染色质驻留时间模式：短时、中等时和长时结合，表明这是与细胞类型无关的SRF特性。在静止细胞中，长时结合部分的染色质驻留时间可达1分钟，并在刺激后显著延长。刺激还在特定时间点（20和60分钟）增强了两种细胞类型中长时结合的SRF比例。这些峰值与SRF辅助因子MRTF-A和MRTF-B（肌相关转录因子）的激活相关。干扰信号通路和辅助因子表明，肌动蛋白信号、MAP激酶和MRTFs可调节SRF的染色质占据情况。

    关键词： SRF（血清反应因子）、单分子、神经元、转录、HaloTag（卤素标签）

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 用于蓝光发光电化学池的聚集诱导发光小分子

    摘要： 设计并合成了两种含菲并咪唑和四苯基乙烯的蓝色聚集诱导发光（AIE）发光体。研究了这两种衍生物的光学性质、热稳定性、电子性质、电化学性质及电致发光性能。菲并咪唑衍生物表现出良好的热稳定性和AIE特性。以这些发光体为发光材料制备了非掺杂型发光电化学池器件，该LEC器件呈现以474 nm为中心的蓝光发射且性能优异。

    关键词： 光致发光、电致发光、单分子、聚集诱导发光

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 光热辅助减薄氮化硅膜以实现超薄非对称纳米孔

    摘要： 在纳米尺度上对固态材料进行塑形是制造多种传感器设备（尤其是固态纳米孔传感器）的重要步骤。本文揭示了激光诱导低应力氮化硅（SiNx）薄膜减薄的机理：近期研究发现，将可见光波长的激光束聚焦于SiNx薄膜可产生高效局部加热效应，我们利用该效应实现了对固态纳米孔传感器温度的精准调控。但持续高功率照射会导致纳米孔扩张/退化这一副作用，促使我们探究其蚀刻机制。研究表明，当光照平均强度达到约107 W/cm2时SiNx会发生蚀刻，且蚀刻速率受支撑电解质影响。将这种可控蚀刻与介电击穿（一种制造纳米孔的电动过程）相结合，能轻松制备直径和厚度小至1-2纳米的任意尺寸纳米孔。生物分子-纳米孔相互作用证据表明，该方法获得的纳米孔几何结构更接近漏斗状而非沙漏状。对纳米孔尺寸的精准控制可拓展固态纳米孔的应用范围，例如生物聚合物测序和特定生物标志物检测。

    关键词： 光热加热、单分子、介电击穿、纳米孔、纳米制造

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 应用于单分子旋转跳跃轨迹的多元时间序列状态转换识别（STIMTS）

    摘要： 单分子实验中由于信号水平较低，时间分辨数据常受到噪声干扰。因此，要建立合适的数据描述模型，需采用具有足够模型参数的方法，同时避免将噪声误判为有效数据。本文报道了一种通用数据处理方法，可从多通道单分子实验中典型的同步记录多元数据里提取分段恒定信号水平的态。该方法运用最小描述长度原理，通过基于拟合精度与模型复杂度权衡的目标函数来避免数据过拟合。我们分别采用模拟荧光共振能量转移和旋转跳跃的蒙特卡罗模拟合成数据对方法进行验证。将该方法应用于定量分析沉积在固体基底上单个并四苯二酰亚胺（TDI）分子的旋转跳跃动力学。根据TDI分子的取代模式和所选基底材料的不同，我们发现分子重定向的时间尺度和几何构型存在显著差异。通过对多元时间序列中的态转换识别方法进行额外应用，还发现了发射光谱偏移与旋转跳跃发生之间存在显著相关性。

    关键词： 最小描述长度、旋转跳跃动力学、状态转移识别、多元时间序列、单分子

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 通过超分辨率定位量化细胞中膜蛋白的寡聚状态

    摘要： 膜蛋白不同寡聚态之间的转换对细胞正常功能至关重要。然而，在细胞内对其寡聚态进行定量分析存在技术挑战。本研究开发了一种新方法，通过超分辨率定位计算得到的分子密度概率密度函数（PDFMD）来量化高表达膜蛋白的寡聚态。我们建立了PDFMD的理论模型，探讨了蛋白质浓度、细胞几何形态及荧光团光物理特性对PDFMD的影响，并提出了寡聚态准确定量的实验标准。该方法通过模拟单分子荧光影像得到验证，并应用于大肠杆菌中的UhpT和SbmA两种膜蛋白。研究表明，PDFMD能有效量化细胞内膜蛋白的寡聚态，有助于理解细胞功能。我们还讨论了该方法在高浓度下更高寡聚态蛋白的应用潜力及局限性。

    关键词： 掌上型设备、光物理、蛋白质浓度、细胞几何结构、单分子

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • MEH-PPV光物理：邻近二维猝灭剂影响的研究洞察

    摘要： 通过旋涂法将掺杂少量MEH-PPV的13纳米厚聚苯乙烯薄膜沉积在化学气相沉积生长的石墨烯上，观测多个光致发光（PL）参数的变化，研究了二维淬灭对单链光物理特性的影响。当99%的PL被淬灭时，我们发现PL寿命下降了60%，同时由于长波长发射优先被淬灭，PL发射出现显著蓝移。在光漂白过程中，孤立聚合物呈现的蓝光谱位移在淬灭剂存在时直至70%聚合物发生光漂白前均被消除。研究结果采用静态无序诱导共轭长度分布模型进行解释：淬灭剂通过开启新的非辐射衰减通道，使激子来不及迁移至邻近低能发色团；能量向最低能级发色团的转移减少，从而降低了其光漂白速率。最终，通过对比淬灭与非淬灭光谱，可估算沿聚合物主链的能量转移速率约为2纳秒?1。

    关键词： 荧光寿命、光漂白、光物理、共轭聚合物、荧光猝灭、单分子、石墨烯

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 零模波导中Alexa染料间的长程单分子F?rster共振能量转移

    摘要： 在金属薄膜中加工的零模波导（ZMW）纳米孔被提出用于提高福斯特共振能量转移（FRET）效率，实现突破10纳米限制的单分子FRET检测，从而克服均匀介质中衍射极限检测的制约。然而早期ZMW实验仅限于Atto 550-Atto 647N荧光染料对，这引发了对FRET增强现象是否与该特定荧光染料组合相关的质疑。本研究采用Alexa Fluor 546和Alexa Fluor 647，在ZMW内超过10纳米的大供体-受体间距条件下研究单分子FRET。这些Alexa荧光染料在化学结构、表面电荷和疏水性方面与其Atto对应物存在显著差异。我们对Alexa 546-Alexa 647的单分子数据表明，在超过10纳米的大间距下FRET效率仍能增强，扩展了FRET适用的空间范围并验证了先前结论。通过证明ZMW内的FRET增强效应不依赖于特定荧光染料组合，本报告为确立ZMW在扩展FRET灵敏度和检测范围中的重要性提供了关键依据，同时保持了其对常规荧光染料对的适用能力。

    关键词： 单分子、纳米光子学、荧光共振能量转移（FRET）、Alexa Fluor染料、零模波导

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 等离子体光谱揭示的脂质分子和纳米颗粒的面外纳米尺度重排

    摘要： 组装在固体基底上的脂质双层膜因其分子二维扩散行为已被广泛开展单分子分辨率研究，但通常忽略其垂直方向的动态过程。本研究展示了附着于金属表面杂化脂质双层膜（HBLs）的亚纳米级垂直扩散现象。金纳米颗粒与金薄膜之间形成的纳米级空腔能产生强增强的光学场，可对间隙内组装的HBLs进行局部探测。这使得我们能够通过光谱技术分辨出组装在双层膜上、膜边缘附近及膜缺陷处的纳米颗粒，揭示了带电脂筏的显著影响。观察到位于HBL边缘的纳米颗?；岱⑸?脱离双层膜的行为，其10 meV的翻转能表明热能如何动态改变纳米颗粒周围的脂质排列。通过向HBL中掺杂低浓度德克萨斯红（TxR）标记脂质，我们进一步解析了单个脂质分子的迁移运动。

    关键词： 珀塞尔因子、等离子体学、单分子、纳米组装、纳米腔、脂质双分子层

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 单分子光子与混合等离子体波导的耦合

    摘要： 我们展示了单个分子向混合间隙等离子体波导发射光子的过程。在波导上方生长了掺杂二苯并四烯（DBT）的蒽晶体。我们研究了一个与其中一条波导的等离子体区域耦合的单个DBT分子，确定了其面内取向、激发态寿命和饱和强度。该分子向波导发射光，再通过光栅远程耦出。二阶自相关和互相关函数表明发射源为单个分子，且从光栅射出的光来自该分子。测得耦合效率为βWG = 11.6(1.5)%。这类结构有望为量子光子电路赋予新功能——通过低损耗介质波导互联强耦合的局域发射体-波导区域。

    关键词： 单分子、光子发射、混合等离子体波导、量子光子电路

    更新于2025-09-19 17:13:59