納米銀簇
關(guān)注創(chuàng)建者：飛天豬主 創(chuàng)建時(shí)間：2018-11-12
納米銀簇的實(shí)例教程
【引言】
由于銀離子多變的配位模式及廣泛存在的親銀作用，銀簇展現(xiàn)出多樣性的結(jié)構(gòu)和豐富的物理化學(xué)性質(zhì)。然而，銀簇的合成尚存在諸多挑戰(zhàn)，如結(jié)構(gòu)難以預(yù)測(cè)和調(diào)控。銀簇合成化學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了包括陰離子模板和幾何多面體規(guī)則在內(nèi)通用組裝策略的產(chǎn)生，從而將銀簇的合成研究推向新的高度。從已知的最大實(shí)心銀(I)硫簇(Ag490)到最大的空心銀(I)籠(Ag180)，我們已經(jīng)目睹了這一領(lǐng)域取得的豐碩的成果。然而，在分子層面上實(shí)現(xiàn)對(duì)團(tuán)簇分子的調(diào)控和轉(zhuǎn)變合成還非常困難。受到金納米簇中配體誘導(dǎo)轉(zhuǎn)變合成的啟發(fā)，我們將類似的轉(zhuǎn)化反應(yīng)應(yīng)用在了銀簇領(lǐng)域，成功實(shí)現(xiàn)了納米銀簇的轉(zhuǎn)變合成，并利用質(zhì)譜技術(shù)揭示了該轉(zhuǎn)變過程的細(xì)節(jié)。該工作為合成銀納米團(tuán)簇提供了新的方法，為理解團(tuán)簇轉(zhuǎn)化機(jī)理提供了充分的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。
【成果簡(jiǎn)介】
近日，山東大學(xué)孫頔教授團(tuán)隊(duì)(通訊作者)使用(iPrSAg)n前體，PhCOOAg和(nBu4N)4(a-Mo8O26)在乙腈溶液中，低溫溶劑熱反應(yīng)成功得到了一個(gè)以Mo6O228-為模板的44核銀簇，[Mo6O22@Ag44(iPrS)20(PhCOO)16(CH3CN)2]·2CH3CN(SD/Ag44; SD = SunDi)，這個(gè)44核銀簇在苯甲酸的誘導(dǎo)之下，轉(zhuǎn)化為另一個(gè)更大的銀簇，[Mo8O28@Ag50(iPrS)24(PhCOO)18(CH3CN)2)]·4CH3CN(SD/Ag50)。對(duì)SD/Ag44和SD/Ag50的結(jié)構(gòu)分析后發(fā)現(xiàn)， SD/Ag44向SD/Ag50轉(zhuǎn)化的過程中內(nèi)部陰離子模板(Mo6O228-→Mo8O288-)和外部銀殼層(Ag44→Ag50)都發(fā)生了增大。
展開 擴(kuò)散式憶阻器由嵌入到一個(gè)氧氮化硅薄膜（位于兩個(gè)電極之間）內(nèi)的銀納米粒子簇組成。薄膜是絕緣體，通電以后，熱和電共同作用使粒子簇分崩離析，銀納米粒子散開通過薄膜并最終形成一根導(dǎo)電絲，讓電流從一個(gè)電極到達(dá)另一個(gè)電極。關(guān)掉電源后，溫度下降，銀納米粒子會(huì)重新排列整齊。研究人員稱，這一過程類似于生物突觸內(nèi)鈣離子的行為，因此該設(shè)備能模擬神經(jīng)元的短期可塑性。
在擴(kuò)散式憶阻器揭露之前，也有研究人員使用漂移式憶阻器來模擬鈣離子的動(dòng)態(tài)。不過，漂移式憶阻器是基于物理過程，不同于生物突觸，因此保真度和各種可能的突觸功能都有很大的限制。研究擴(kuò)散式憶阻器的研究員認(rèn)為，擴(kuò)散式憶阻器幫助漂移式憶阻器產(chǎn)生了類似真正突觸的行為，結(jié)合使用這兩種憶阻器帶來了脈沖計(jì)時(shí)相關(guān)可塑性（ STDP）的天然示范，而 STDP 是長(zhǎng)期可塑性學(xué)習(xí)規(guī)則的重要因素。
將擴(kuò)散式憶阻器與ReRAM配對(duì)的實(shí)驗(yàn)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)無監(jiān)督學(xué)習(xí)。這項(xiàng)工作由馬薩諸塞大學(xué)的一個(gè)研究小組領(lǐng)導(dǎo)，團(tuán)隊(duì)恰好包括此篇論文的三位作者。截至目前為止，他們還沒有商業(yè)行為。惠普公司多年來一直熱衷于擴(kuò)散式憶阻器，特別是其稱為“機(jī)器”的概念系統(tǒng)。
相變存儲(chǔ)器（PCM）
PCM是另一種高性能、非易失性存儲(chǔ)器，基于硫?qū)倩衔锊ＡА＿@種化合物有一個(gè)很重要的特性，當(dāng)它們從一相移動(dòng)到另一相時(shí)能夠改變它們的電阻。該材料的結(jié)晶相是低電阻相，而非晶相為高電阻相，通過施加或消除電流來完成相變。與基于NAND的傳統(tǒng)非易失性存儲(chǔ)器不同，PCM設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)幾乎無限數(shù)量的寫入。此外，PCM器件的優(yōu)勢(shì)還包括：訪問響應(yīng)時(shí)間短、字節(jié)可尋址、隨機(jī)讀寫等，其也是諸多被稱為能夠“改變未來”的存儲(chǔ)技術(shù)之一。
展開 基于光誘導(dǎo)表面浮雕技術(shù)，可以遠(yuǎn)程、無接觸式地在特定位置實(shí)現(xiàn)微/納米級(jí)精細(xì)加工。通常這種復(fù)雜的表面起伏微結(jié)構(gòu)可以通過光觸發(fā)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，但目前只能在有機(jī)活性分子體系中實(shí)現(xiàn)，并且空間有序的表面形變可能需要大功率或長(zhǎng)時(shí)間刺激才能達(dá)到分子光異構(gòu)和光取向的平衡狀態(tài)。
貴金屬納米顆粒（NPs）具有獨(dú)特的局域表面等離激元共振（LSPR）效應(yīng)。當(dāng)入射光頻率與金屬外層自由電子振蕩頻率相匹配時(shí)，金屬納米顆粒能夠高效吸收或散射外部光能，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)、或以熱的形式釋放能量并產(chǎn)生“光熱效應(yīng)”。
近日，東北師范大學(xué)物理學(xué)院付申成、張昕彤、劉益春研究團(tuán)隊(duì)提出了一種基于等離激元驅(qū)動(dòng)的光誘導(dǎo)質(zhì)量遷移技術(shù)，在非光活性介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)了精細(xì)的表面形貌調(diào)制
。相關(guān)成果以“Plasmon-driven light harvesting in poly(vinyl alcohol) films for precise surface topography modulation”為題發(fā)表于《Optics Letters》 ，2021年4月6日在線出版。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1364/OL.422176
在兩束相干的藍(lán)紫激光（λ=403.4 nm）輻照刺激下，利用干涉條紋亮區(qū)銀納米顆粒（Ag NPs）的LSPR過程，誘導(dǎo)銀離子擴(kuò)散、銀納米團(tuán)簇聚集性生長(zhǎng)，驅(qū)動(dòng)非光活性的有機(jī)聚乙烯醇（PVA）介質(zhì)軟化與膨脹，成功制備了具有周期性峰/谷結(jié)構(gòu)的表面浮雕光柵（SRGs），如圖1所示。通過簡(jiǎn)單的預(yù)熱處理方法將超小尺寸銀核引入聚合物基質(zhì)中，大幅度提高了介質(zhì)的光能利用和轉(zhuǎn)換效率。
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論文鏈接：
https://doi.org/10.1364/OL.422176
在兩束相干的藍(lán)紫激光（λ=403.4 nm）輻照刺激下，利用干涉條紋亮區(qū)銀納米顆粒（Ag NPs）的LSPR過程，誘導(dǎo)銀離子擴(kuò)散、銀納米團(tuán)簇聚集性生長(zhǎng)，驅(qū)動(dòng)非光活性的有機(jī)聚乙烯醇（PVA）介質(zhì)軟化與膨脹，成功制備了具有周期性峰/谷結(jié)構(gòu)的表面浮雕光柵（SRGs），如圖1所示。
擴(kuò)散式憶阻器由嵌入到一個(gè)氧氮化硅薄膜（位于兩個(gè)電極之間）內(nèi)的銀納米粒子簇組成。薄膜是絕緣體，通電以后，熱和電共同作用使粒子簇分崩離析，銀納米粒子散開通過薄膜并最終形成一根導(dǎo)電絲，讓電流從一個(gè)電極到達(dá)另一個(gè)電極。關(guān)掉電源后，溫度下降，銀納米粒子會(huì)重新排列整齊。研究人員稱，這一過程類似于生物突觸內(nèi)鈣離子的行為，因此該設(shè)備能模擬神經(jīng)元的短期可塑性。
受到金納米簇中配體誘導(dǎo)轉(zhuǎn)變合成的啟發(fā)，我們將類似的轉(zhuǎn)化反應(yīng)應(yīng)用在了銀簇領(lǐng)域，成功實(shí)現(xiàn)了納米銀簇的轉(zhuǎn)變合成，并利用質(zhì)譜技術(shù)揭示了該轉(zhuǎn)變過程的細(xì)節(jié)。該工作為合成銀納米團(tuán)簇提供了新的方法，為理解團(tuán)簇轉(zhuǎn)化機(jī)理提供了充分的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。
