이 작품은 도이치 포스충스게마인샤프트의 우수 클러스터 "초고속 이미징을 위한 함부르크 센터– 원자 규모의 물질의 구조, 역학 및 제어"와 헬름홀츠 가상 연구소 "다차원 풍경의 역동적인 통로"에 의해 지원되었습니다.

1. 실험 설정에 대한 설명
가상분자 빔 설정 및 디플렉터의 회로도가 도 221에도시된다. 그것은 로 구성되어
<ol><li>분자 샘플을 포함하는 펄스 짝수 라비밸브(29). 다른 펄스 분자 빔 밸브는 차가운 분자 빔(O(1 K)이 형성되는 한 동등하게 사용할 수 있다. 다음 매개 변수는 고용 된 Even-Lavie 밸브에 대해 특정합니다. 여기에 제시된 실험에서 밸브는 높은 백압(~50bar의 헬륨)으로 20Hz 반복 속도로 작동하며<10-6mbar로 대피하는 진공 챔버로 확장된다.</li>
	<li>분자 빔 스키머(직경 2mm)는 밸브에서 하류22cm를 배치하여 분자 빔을 충돌시키고 펄스 밸브와 나머지 진공 시스템 사이의 차동 펌핑 조건으로 이어집니다.</li>
	<li>스키머 직후 분자는 정전기 편향 장치에 들어갑니다. 이는 막대(반지름 3.0mm)와 트로프(곡률 3.2mm) 각각 24cm로 구성됩니다. 장치의 중앙에 있는 전극 사이의 수직 간격은 2.3 mm입니다. 도2의 개시에 나타난 바와 같이 0-26 kV 사이의 잠재적 차이는 막대와 트로프 사이에 적용되어 거의 일정한 필드 그라데이션(30)을 가진 강력한 불동성 전기장을 생성한다.</li>
	<li>디플렉터 분자가 두 번째 스키머를 통해 상호 작용 영역으로 진입한 직후, 추가 차동 펌핑 단계를 제공한다.</li>
	<li>상호 작용 영역(압력<10-9 mbar로 대피)에는 표준 Wiley-McLaren 비행 시간(TOF) 설정이 포함되어 있습니다. 분자는 추출 영역의 중심에 초점을 맞춘 레이저 펄스에 의해 이온화되며, 리펠러와 추출기 전극 사이. 생성된 이온은 질량 스펙트럼이 기록되는 다중 채널 플레이트(MCP) 검출기로 가속됩니다.</li>
	<li>레이저 펄스는 Nd:YAG 펌핑 염료 레이저에서 파생되어 약 283nm(인돌 실험) 또는 272nm(3-플루오로페놀 실험) 및 몇 mJ의 펄스 에너지를 제공하는 일반적인 출력 파장을 제공합니다. 펄스 지속 시간은 10nsec의 순서에 있으며 펄스는 상호 작용 영역에서 ~ 100 μm의 현물 크기로 f = 750mm 렌즈로 초점을 맞췄다.</li>
	<li>타이밍 시퀀스는 마스터 클럭을 제공하는 디지털 지연 생성기로 제어됩니다. 이것은 Nd: YAG 레이저(플래시 램프 및 Q-스위치), 펄스 밸브 및 질량 스펙트럼을 기록하는 데 사용되는 디지털화 카드를 트리거합니다.</li>
	<li>질량 스펙트럼은 레이저 Q-스위치와 동시에 트리거되는 디지타이저 카드에 기록됩니다. 분자 빔 밀도는 기록된 비행 시간 스펙트럼에서 적절한 질량 게이트에서 추출됩니다.</li>
</ol>2. 전포 선택분자빔의 생산 및 특성화
<ol><li>표적 분자의 차가운 분자 빔은 초음속 팽창을 통해 생성되고 공간(x, y 방향) 및 측두구(z 방향) 프로파일링을 사용하여 특징지어지게 된다.</li>
	<li>펄스 밸브의 샘플 저장소를 화학 샘플로 적재합니다. 고체 샘플을 적절한 용매에 녹이고 샘플 카트리지에 삽입되는 작은 필터 용지에 몇 방울을 놓습니다. 액체 샘플을 필터 용지에 직접 배치합니다.</li>
	<li>고순도 고압 백킹 가스를 사용하여 초음속 팽창을 생성합니다. 시료의 부분 압력이 약 10mbar이 될 수 있도록 밸브 내의 샘플 저장소의 온도를 조정합니다. 참고: 액체 샘플의 경우 일반적으로 가열이 필요하지 않습니다. 밸브 개구시간은 사용되는 펄스 밸브의 정확한 모델에 따라 달라지며, 여기에 제시된 실험에 대해 Even-Lavie 밸브는 10 μ초의 전기 펄스 지속 시간으로 작동합니다.</li>
	<li>정전기 디플렉터가 꺼진 것으로 생성된 분자 빔을 특성화합니다. 이온화 레이저를 시료의 특정 원포의 공명성 강화된 다광자 이온화(REMPI)를 위한 공지된 파장에 설정한다. 밸브 레이저 지연의 함수로서 MCP 검출기에 대한 총 부모 이온 수율을 모니터링하여 분자 빔 펄스의 시간적 프로파일을 기록합니다.</li>
	<li>밸브 레이저 지연을 모든 후속 측정을 위해 최대 강도의 위치에서 수정합니다.</li>
	<li>레이저 초점의 y 위치의 함수로서 총 부모 이온 수율을 모니터링하여 분자 빔의 횡공간 프로파일을 기록한다. 레이저 전파 방향에 수직으로 초점 렌즈를 이동하여, 초점이 분자 빔에 비해 y 방향으로 이동하도록하여 이렇게 한다.</li>
	<li>빔에 대한 관심의 모든 순응에 대한 시간 적 및 공간 프로파일링을 반복합니다. 참고: 이들은 일반적으로 각 conformer가 개별적으로 조사될 수 있도록 고유한 REMPI 공진을 가지고 있습니다. 그러나 편향 필드가 없는 경우 시간적 및 공간 프로파일은 모든 순응에 대해 동일합니다.</li>
	<li>편향된 빔의 특성화. 고전압 공급을 디플렉터에 켜고 모든 isomers에 대한 공간 프로파일을 기록합니다. 이들은 지금 질량 대 이폴 순간 비율에 따라 편향되어야 합니다. 참고: 큰 굴절을 겪고 있는 종의 경우 편향된 빔을 검출 영역으로 잘 전달하려면 디플렉터 바로 다음스키머를 이동해야 할 수 있습니다.</li>
	<li>상호작용(예를들어, 횡단 레이저 빔)이 관심 있는 종만을 포함하는 분자 빔의 일부 내에서 이루어지도록 함으로써 분자 빔의 원포 또는 크기 선택 부위에 대한 실험을 수행한다.</li>
</ol>

저자는 공개 할 것이 없습니다.

이 원고 전반에 걸쳐 초고진공 부품, 펄스 분자 빔 밸브 및 레이저 소스에 대한 친숙함이 가정되며 관련 안전 절차는 항상 준수해야 합니다. 디플렉터용 고전압 전극을 처리할 때는 특별한 주의를 기울여야 합니다. 그들의 표면은 높은 수준으로 연마되어야하며 진공 챔버 내부의 아크를 피하기 위해 절대적으로 깨끗해야합니다. 먼저 전극을 사용하기 전에 진공 상태에서 조절해야합니다. 적용된 전압은 서서히 ?...

현대 가스 상 분자 물리학 및 물리적 화학 실험은 종종 분자 빔 내에서 회전 차가운 분자 샘플을 생산하기 위해 대상 분자의 초음속 확장을 사용합니다. 그러나, 초음속 팽창을 사용하여 일상적으로 달성될 수 있는 1K의 낮은 회전 온도에서도, 큰 분자는 여전히 빔1내의 다중 적합성에 남아 있을 수 있다. 마찬가지로 빔 소스에서 분자 클러스터의 생산은 단일 종으로 이어지지 않고, 오히려 많은 다른 클러스터 스토이치오메트리뿐만 아니라 남아있는 순수한 부모 분자를 포함하는 "클러스터 수프"의 형성에 있습니다. 이것은 분자 궤도2의화상 진찰과 같은 새로운 기술을 가진 이 시스템의 연구 결과, 분자 프레임 광전자 각 분포3-5 또는 전자6-10 및 X 선 회절11-13 어렵게, 이들은 가스 상에 있는 순수하고 일관되고 균일한 견본을 필요로 하기 때문에 어렵습니다.
여러 가지 방법론이 가스상(예: 이온 이동성 드리프트 튜브14,15)에서충전된 종의 상이한 순응체를 분리할 수 있게 되고 충전된 클러스터는 질량 대 전하 비율로 쉽게 분리되지만, 이러한 기술은 중립종에 적용되지 않는다. 우리는 최근에 이러한 문제는 정전기 편향 장치16,17의사용으로 극복 될 수 있음을 입증, 분자 순응체뿐만 아니라 클러스터및 회전 차가운 분자 빔의 생산을 허용.
정전기 편향의 사용은 고전적인 분자 빔 기술이며, 기원은18,19로거슬러 올라가고 있습니다. 양자 상태의 분리를 위해 정전기 편향을 활용하는 첫 번째 아이디어는 1926년 20에서 스턴에 의해 도입되었다. 초기 실험은 고온에서 작은 분자에 실시되었지만, 우리는 낮은 온도16,21에서큰 극성 분자 및 클러스터에이 기술의 적용을 보여줍니다.
극지 분자는 잠재적 에너지의 공간 차이로인해 불균일한 전기장(E)내부의 힘을 경험한다. 이 힘은 <img fo:content-width="0.25in" src="/files/ftp_upload/51137/force.jpg" width="30px"> 분자의 유효 이폴 순간, μeff에의존하며,
<img src="/files/ftp_upload/51137/51137eq1.jpg"> (1) 
다른 분자 순응체는 일반적으로 다른 이폴 순간과 클러스터 내의 용매 분자의 다른 숫자를 posses로 다른 클러스터 질량과 이폴 순간으로 이어질, 이 종은 강한 불동성 전기 장의 존재에 다른 가속을 경험하게 될 것이다. 따라서 불균일한 전기장으로부터 생성된 스탁 효과 력은 순응제 및 양자상태(22)의분리에 사용될 수 있다. 이는 도 1에나타내며, 각각 3플루오로페놀의 시스 및 트랜스 굴곡의 J = 0,1,2 회전 상태에 대한 계산된 스탁 커브를 나타낸다. 이는 그림 1c 및 1d에도시된 바와 같이 μeff의큰 차이로 이어지므로 불균일한 전기장의 두 굴결자에 의해 다른 가속이 경험됩니다. 따라서, 정전기 편향 장치는 질량 대 다극모멘트(m/μeff)분리기로 사용될 수 있으며, 질량 대 전하비율(m/z)필터(23)로작용하는 질량 분광계와 유사하게 사용될 수 있다.
더욱이, 이러한 기술은 회전 양자상태(24,25)의분리를 허용한다. 지상 회전 상태(그림 1a 및 1b의파란색 곡선)가 가장 큰 스탁 시프트를 나타내므로, 이들은 대부분 편향되고J상태(17)의분자로부터 공간적으로 분리될 수 있다. 따라서 분자 빔의 가장 추운 부분을 선택하여 표적분자(17, 26-28)의정렬 및 방향과 같은 많은 응용 분야에서 크게 도움을 줍니다.
이 기여에서 우리는 어떻게 정전기 편향 장치가 큰 극성 분자 및 클러스터의 다른 종을 공간적으로 분리하기 위하여 이용될 수 있는지 보여줍니다. 예 데이터는 개별 원포의 순수 빔 생성과 잘 정의된 크기와 비율의 솔트 용매 클러스터의 생성을 위해 제시됩니다. 구체적으로 는 트랜스 콘포머만을 포함하는 순수 빔이 생성되는 3-플루오로페놀에 대한 데이터를 제시하고, 인돌(H 2 O)1 클러스터가 물, 인돌, 인돌(H2O)2 등으로부터공간적으로 분리될 수 있는 인돌-워터 클러스터에 대한 데이터를 제시한다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="687">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Vacuum system</td>
			<td style="width:175px;">various, e.g. Pfeiffer Vacuum, Varian, Edwards, Leybold</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:177px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Dye laser system</td>
			<td style="width:175px;">various, e.g. Coherent, Spectra Physics, Syrah, LIOP-TEC, Radiant Dyes&#8230;</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Pulsed valve</td>
			<td style="width:175px;">Even-Lavie</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">High voltage power supply</td>
			<td style="width:175px;">eg. FUG</td>
			<td style="width:119px;">HCP 14-20000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Deflector</td>
			<td style="width:175px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Custom made</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Time-of-flight spectrometer</td>
			<td style="width:175px;">Jordan TOF</td>
			<td style="width:119px;">C-677</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">TOF power supply</td>
			<td style="width:175px;">Jordan TOF</td>
			<td style="width:119px;">D-603</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Focusing lens</td>
			<td style="width:175px;">e.g. Thorlabs</td>
			<td>LA4745</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Translation stage</td>
			<td style="width:175px;">e.g. Vision Lasertechnik</td>
			<td style="width:119px;">8MT167-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Digitizer</td>
			<td style="width:175px;">e.g. Agilent</td>
			<td style="width:119px;">Acquiris DC440</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Digital delay generator</td>
			<td style="width:175px;">e.g. Stanford Systems</td>
			<td style="width:119px;">SRS DG645</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Molecular beam skimmer</td>
			<td style="width:175px;">Beam Dynamics Inc.</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>http://www.beamdynamicsinc.com/</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

spatial separation of molecular conformers and clusters

가스 상 분자 물리학 및 물리적 화학 실험은 일반적으로 차가운 분자 빔의 생산을 위한 펄스 밸브를 통해 초음속 확장을 사용합니다. 그러나 이러한 빔에는 낮은 회전 온도에서도 여러 계부및 클러스터가 포함되어 있는 경우가 많습니다. 우리는 분자 빔 팽창의 이러한 구성 부분의 공간 분리를 허용하는 실험 방법론을 제시한다. 전기 디플렉터를 사용하여 빔은 질량 대 다극모멘트 비율로 구분되며, 벤더 또는 전기 섹터 질량 분광계와 유사하게 질량 대 전하 비율을 기준으로 전하 분자를 공간적으로 분산시합니다. 이 디플렉터는 불동성 전기장에서 스탁 효과를 악용하고 극중성 분자 및 클러스터의 개별 종의 분리를 허용합니다. 또한 저에너지 회전 양자 상태가 일반적으로 가장 큰 편향을 경험하기 때문에 분자 빔의 가장 추운 부분을 선택할 수 있습니다. 종의 다른 구조 이소종(conformers)은 기능성 군의 상이한 배열로 인해 분리될 수 있으며, 이는 뚜렷한 이폴 모멘트로 이어진다. 이들은 분자 광선에서 변형 순수 한 샘플의 생산을 위한 정전기 디플렉터에 의해 악용된다. 마찬가지로, 특정 클러스터 스토이치오메트리는 지정된 클러스터의 질량 및 이폴 모멘트로 부모 분자 주위의 용해 정도에 따라 달라질 수 있다. 이를 통해 특정 클러스터 크기와 구조에 대한 실험을 통해 중성 분자의 용해에 대한 체계적인 연구가 가능합니다.

상기 정전기 편향 기술은 구조적 이소성(16)과 중성클러스터(21)의분리뿐만 아니라, 분자 시료를 선택된 회전 양자 상태의생산에성공적으로 적용되었다. 3-플루오로페놀의 시스 및 트랜스 굴착제의 분리, 그리고 선택된 인돌(H2O)n 클러스터의 크기를 대표하는 결과로 이를 입증합니다.
3-플루오로페놀 순응은 헬륨 50바의 초?...

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Spatial Separation of Molecular Conformers and Clusters

우리는 분자 빔에 존재하는 다른 순응자 또는 클러스터의 공간 분리를 허용하는 기술을 제시한다. 정전기 디플렉터는 질량 대 이폴 모멘트 비율로 종을 분리하는 데 사용되며, 단일 원포 또는 클러스터 스토이치오메트리의 가스 상 앙상블을 생산합니다.

분자 순응및 클러스터의 공간 분리

Gas-phase molecular physics and physical chemistry experiments commonly use supersonic expansions through pulsed valves for the production of cold ...

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8.8K 조회수.  CFEL, DESY. 우리는 분자 빔에 존재하는 다른 순응자 또는 클러스터의 공간 분리를 허용하는 기술을 제시한다. 정전기 디플렉터는 질량 대 이폴 모멘트 비율로 종을 분리하는 데 사용되며, 단일 원포 또는 클러스터 스토이치오메트리의 가스 상 앙상블을 생산합니다.

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Molecular Beam Mass Spectrometry With Tunable Vacuum Ultraviolet (VUV) Synchrotron Radiation

Tunable soft ionization coupled to mass spectroscopy is a powerful method to investigate isolated molecules, complexes and clusters and their spectroscopy and dynamics1-4. Fundamental studies of photoionization processes of biomolecules provide information about the electronic structure of these systems. Furthermore determinations of ionization energies and other properties of biomolecules in the gas phase are not trivial, and these experiments provide a platform to generate these data. We have developed a thermal vaporization technique coupled with supersonic molecular beams that provides a gentle way to transport these species into the gas phase. Judicious combination of source gas and temperature allows for formation of dimers and higher clusters of the DNA bases. The focus of this particular work is on the effects of non-covalent interactions, i.e., hydrogen bonding, stacking, and electrostatic interactions, on the ionization energies and proton transfer of individual biomolecules, their complexes and upon micro-hydration by water1, 5-9.
We have performed experimental and theoretical characterization of the photoionization dynamics of gas-phase uracil and 1,3-dimethyluracil dimers using molecular beams coupled with synchrotron radiation at the Chemical Dynamics Beamline10 located at the Advanced Light Source and the experimental details are visualized here. This allowed us to observe the proton transfer in 1,3-dimethyluracil dimers, a system with pi stacking geometry and with no hydrogen bonds1. Molecular beams provide a very convenient and efficient way to isolate the sample of interest from environmental perturbations which in return allows accurate comparison with electronic structure calculations11, 12. By tuning the photon energy from the synchrotron, a photoionization efficiency (PIE) curve can be plotted which informs us about the cationic electronic states. These values can then be compared to theoretical models and calculations and in turn, explain in detail the electronic structure and dynamics of the investigated species 1, 3.

Molecular Beam Mass Spectrometry With Tunable Vacuum Ultraviolet VUV Synchrotron Radiation

A molecular beam coupled to tunable vacuum ultraviolet photoionization mass spectrometer at a synchrotron provides a convenient tool to explore the electronic structure of isolated gas phase molecules and clusters. Proton transfer mechanisms in DNA base dimers were elucidated with this technique.

조정할 수있는 진공 자외선 (VUV) 싱크로트론 방사선으로 분자 빔 질량 분광법

Tunable soft ionization coupled to mass spectroscopy is a powerful method to investigate isolated molecules, complexes and clusters and their spectroscopy ...

연구

공학

Concurrent Quantitative Conductivity and Mechanical Properties Measurements of Organic Photovoltaic Materials using AFM

Organic photovoltaic (OPV) materials are inherently inhomogeneous at the nanometer scale. Nanoscale inhomogeneity of OPV materials affects performance of photovoltaic devices. Thus, understanding of spatial variations in composition as well as electrical properties of OPV materials is of paramount importance for moving PV technology forward.1,2 In this paper, we describe a protocol for quantitative measurements of electrical and mechanical properties of OPV materials with sub-100 nm resolution. Currently, materials properties measurements performed using commercially available AFM-based techniques (PeakForce, conductive AFM) generally provide only qualitative information. The values for resistance as well as Young's modulus measured using our method on the prototypical ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PC61BM system correspond well with literature data. The P3HT:PC61BM blend separates onto PC61BM-rich and P3HT-rich domains. Mechanical properties of PC61BM-rich and P3HT-rich domains are different, which allows for domain attribution on the surface of the film. Importantly, combining mechanical and electrical data allows for correlation of the domain structure on the surface of the film with electrical properties variation measured through the thickness of the film.

Organic photovoltaic (OPV) materials are inherently inhomogeneous at the nanometer scale. Nanoscale inhomogeneity of OPV materials affects performance of photovoltaic devices. In this paper, we describe a protocol for quantitative measurements of electrical and mechanical properties of OPV materials with sub-100 nm resolution.

동시 수량 전도성과 AFM을 사용하여 유기 태양 광 재료의 기계적 성질 측정

Organic photovoltaic  (OPV) materials are inherently inhomogeneous at the nanometer scale. Nanoscale  inhomogeneity of OPV materials affects performance ...

Ultrahigh Density Array of Vertically Aligned Small-molecular Organic Nanowires on Arbitrary Substrates

In recent years &pi;-conjugated organic semiconductors have emerged as the active material in a number of diverse applications including large-area, low-cost displays, photovoltaics, printable and flexible electronics and organic spin valves. Organics allow (a) low-cost, low-temperature processing and (b) molecular-level design of electronic, optical and spin transport characteristics. Such features are not readily available for mainstream inorganic semiconductors, which have enabled organics to carve a niche in the silicon-dominated electronics market. The first generation of organic-based devices has focused on thin film geometries, grown by physical vapor deposition or solution processing. However, it has been realized that organic nanostructures can be used to enhance performance of above-mentioned applications and significant effort has been invested in exploring methods for organic nanostructure fabrication.	
A particularly interesting class of organic nanostructures is the one in which vertically oriented organic nanowires, nanorods or nanotubes are organized in a well-regimented, high-density array. Such structures are highly versatile and are ideal morphological architectures for various applications such as chemical sensors, split-dipole nanoantennas, photovoltaic devices with radially heterostructured "core-shell" nanowires, and memory devices with a cross-point geometry. Such architecture is generally realized by a template-directed approach. In the past this method has been used to grow metal and inorganic semiconductor nanowire arrays. More recently &pi;-conjugated polymer nanowires have been grown within nanoporous templates. However, these approaches have had limited success in growing nanowires of technologically important &pi;-conjugated small molecular weight organics, such as tris-8-hydroxyquinoline aluminum (Alq3), rubrene and methanofullerenes, which are commonly used in diverse areas including organic displays, photovoltaics, thin film transistors and spintronics.	
Recently we have been able to address the above-mentioned issue by employing a novel "centrifugation-assisted" approach. This method therefore broadens the spectrum of organic materials that can be patterned in a vertically ordered nanowire array. Due to the technological importance of Alq3, rubrene and methanofullerenes, our method can be used to explore how the nanostructuring of these materials affects the performance of aforementioned organic devices. The purpose of this article is to describe the technical details of the above-mentioned protocol, demonstrate how this process can be extended to grow small-molecular organic nanowires on arbitrary substrates and finally, to discuss the critical steps, limitations, possible modifications, trouble-shooting and future applications.

We report a simple method for fabricating an ultrahigh density array of vertically ordered small-molecular organic nanowires. This method allows for synthesis of complex heterostructured hybrid nanowire geometries, which can be inexpensively grown on arbitrary substrates. These structures have potential applications in organic electronics, optoelectronics, chemical sensing, photovoltaics and spintronics.

임의 기판에 수직으로 정렬 작은 분자 유기 나노 와이어의 초 밀도 배열

In  recent years &pi;-conjugated  organic semiconductors have emerged as the active material in a number of  diverse applications including large-area, ...

Measurement and Analysis of Atomic Hydrogen and Diatomic Molecular AlO, C2, CN, and TiO Spectra Following Laser-induced Optical Breakdown

In this work, we present time-resolved measurements of atomic and diatomic spectra following laser-induced optical breakdown. A typical LIBS arrangement is used. Here we operate a Nd:YAG laser at a frequency of 10 Hz at the fundamental wavelength of 1,064 nm. The 14 nsec pulses with anenergy of 190 mJ/pulse are focused to a 50 &#181;m spot size to generate a plasma from optical breakdown or laser ablation in air. The microplasma is imaged onto the entrance slit of a 0.6 m spectrometer, and spectra are recorded using an 1,800 grooves/mm grating an intensified linear diode array and optical multichannel analyzer (OMA) or an ICCD. Of interest are Stark-broadened atomic lines of the hydrogen Balmer series to infer electron density. We also elaborate on temperature measurements from diatomic emission spectra of aluminum monoxide (AlO), carbon (C2), cyanogen (CN), and titanium monoxide (TiO).
The experimental procedures include wavelength and sensitivity calibrations. Analysis of the recorded molecular spectra is accomplished by the fitting of data with tabulated line strengths. Furthermore, Monte-Carlo type simulations are performed to estimate the error margins. Time-resolved measurements are essential for the transient plasma commonly encountered in LIBS.

Measurement and Analysis of Atomic Hydrogen and Diatomic Molecular AlO, C2, CN, and TiO Spectra Following Laser-induced Optical Breakdown

Time-resolved atomic and diatomic molecular species are measured using LIBS. The spectra are collected at various time delays following the generation of optical breakdown plasma with Nd:YAG laser radiation&#160;and are analyzed to infer electron density and temperature.

측정 및 수소 원자와 이원자 분자 무조건, C 분석<sub&gt; 2</sub&gt;, CN, 및 티오 스펙트럼 뒤에 오는 레이저 광에 의한 고장

In this work, we present time-resolved measurements of atomic and diatomic spectra following laser-induced optical breakdown. A typical LIBS arrangement ...

Probing C84-embedded Si Substrate Using Scanning Probe Microscopy and Molecular Dynamics

This paper reports an array-designed C84-embedded Si substrate fabricated using a controlled self-assembly method in an ultra-high vacuum chamber. The characteristics of the C84-embedded Si surface, such as atomic resolution topography, local electronic density of states, band gap energy, field emission properties, nanomechanical stiffness, and surface magnetism, were examined using a variety of surface analysis techniques under ultra, high vacuum (UHV) conditions as well as in an atmospheric system. Experimental results demonstrate the high uniformity of the C84-embedded Si surface fabricated using a controlled self-assembly nanotechnology mechanism, represents an important development in the application of field emission display (FED), optoelectronic device fabrication, MEMS cutting tools, and in efforts to find a suitable replacement for carbide semiconductors. Molecular dynamics (MD) method with semi-empirical potential can be used to study the nanoindentation of C84-embedded Si substrate. A detailed description for performing MD simulation is presented here. Details for a comprehensive study on mechanical analysis of MD simulation such as indentation force, Young&#39;s modulus, surface stiffness, atomic stress, and atomic strain are included. The atomic stress and von-Mises strain distributions of the indentation model can be calculated to monitor deformation mechanism with time evaluation in atomistic level.

Probing C84-embedded Si Substrate Using Scanning Probe Microscopy and Molecular Dynamics

This paper reports the nanomaterial fabrication of a fullerene Si substrate inspected and verified by nanomeasurements and molecular dynamic simulation.

C 프로빙<sub&gt; (84)</sub&gt;은 스캐닝 프로브 현미경 및 분자 역학을 사용하여 실리콘 기판을 - 임베디드

This paper reports an array-designed C84-embedded Si substrate fabricated using a controlled self-assembly method in an ultra-high vacuum chamber. The ...

Nanostructured Ag-zeolite Composites as Luminescence-based Humidity Sensors

Small silver clusters confined inside zeolite matrices have recently emerged as a novel type of highly luminescent materials. Their emission has high external quantum efficiencies (EQE) and spans the whole visible spectrum. It has been recently reported that the UV excited luminescence of partially Li-exchanged sodium Linde type A zeolites [LTA(Na)] containing luminescent silver clusters can be controlled by adjusting the water content of the zeolite. These samples showed a dynamic change in their emission color from blue to green and yellow upon an increase of the hydration level of the zeolite, showing the great potential that these materials can have as luminescence-based humidity sensors at the macro and micro scale. Here, we describe the detailed procedure to fabricate a humidity sensor prototype using silver-exchanged zeolite composites. The sensor is produced by suspending the luminescent Ag-zeolites in an aqueous solution of polyethylenimine (PEI) to subsequently deposit a film of the material onto a quartz plate. The coated plate is subjected to several hydration/dehydration cycles to show the functionality of the sensing film.

A protocol for the synthesis of moisture-responsive luminescent Ag-zeolite composites is described in this report.

발광 기반 습도 센서와 같은 나노 구조 AG-제올라이트 복합

Small silver clusters confined inside zeolite matrices have recently emerged as a novel type of highly luminescent materials. Their emission has high ...

Plasma-assisted Molecular Beam Epitaxy of N-polar InAlN-barrier High-electron-mobility Transistors

Plasma-assisted molecular beam epitaxy is well suited for the epitaxial growth of III-nitride thin films and heterostructures with smooth, abrupt interfaces required for high-quality high-electron-mobility transistors (HEMTs). A procedure is presented for the growth of N-polar InAlN HEMTs, including wafer preparation and growth of buffer layers, the InAlN barrier layer, AlN and GaN interlayers and the GaN channel. Critical issues at each step of the process are identified, such as avoiding Ga accumulation in the GaN buffer, the role of temperature on InAlN compositional homogeneity, and the use of Ga flux during the AlN interlayer and the interrupt prior to GaN channel growth. Compositionally homogeneous N-polar InAlN thin films are demonstrated with surface root-mean-squared roughness as low as 0.19 nm and InAlN-based HEMT structures are reported having mobility as high as 1,750 cm2/V&#8729;sec for devices with a sheet charge density of 1.7 x 1013 cm-2.

Molecular beam epitaxy is used to grow N-polar InAlN-barrier high-electron-mobility transistors (HEMTs). Control of the wafer preparation, layer growth conditions and epitaxial structure results in smooth, compositionally homogeneous InAlN layers and HEMTs with mobility as high as 1,750 cm2/V&#8729;sec.

InAlN 장벽 높은 전자 이동도 트랜지스터 N-극성 플라즈마를 이용한 분자 빔 에피 택시

Plasma-assisted molecular beam epitaxy is well suited for the epitaxial growth of III-nitride thin films and heterostructures with smooth, abrupt ...

An Analog Macroscopic Technique for Studying Molecular Hydrodynamic Processes in Dense Gases and Liquids

An analog, macroscopic method for studying molecular-scale hydrodynamic processes in dense gases and liquids is described. The technique applies a standard fluid dynamic diagnostic, particle image velocimetry (PIV), to measure: i) velocities of individual particles (grains), extant on short, grain-collision time-scales, ii) velocities of systems of particles, on both short collision-time- and long, continuum-flow-time-scales, iii) collective hydrodynamic modes known to exist in dense molecular fluids, and iv) short- and long-time-scale velocity autocorrelation functions, central to understanding particle-scale dynamics in strongly interacting, dense fluid systems. The basic system is composed of an imaging system, light source, vibrational sensors, vibrational system with a known media, and PIV and analysis software. Required experimental measurements and an outline of the theoretical tools needed when using the analog technique to study molecular-scale hydrodynamic processes are highlighted. The proposed technique provides a relatively straightforward alternative to photonic and neutron beam scattering methods traditionally used in molecular hydrodynamic studies.

An experimentally accessible analog method for studying molecular hydrodynamic processes in dense fluids is presented. The technique uses particle image velocimetry of vibrated, high-restitution grain piles and allows direct, macroscopic observation of dynamical processes known and predicted to exist in strongly interacting, high density gases and liquids.

An analog, macroscopic method for studying molecular-scale hydrodynamic processes in dense gases and liquids is described. The technique applies a ...

Fabrication of Schottky Diodes on Zn-polar BeMgZnO/ZnO Heterostructure Grown by Plasma-assisted Molecular Beam Epitaxy

Heterostructure field effect transistors (HFETs) utilizing a two dimensional electron gas (2DEG) channel have a great potential for high speed device applications. Zinc oxide (ZnO), a semiconductor with a wide bandgap (3.4 eV) and high electron saturation velocity has gained a great deal of attention as an attractive material for high speed devices. Efficient gate modulation, however, requires high-quality Schottky contacts on the barrier layer. In this article, we present our Schottky diode fabrication procedure on Zn-polar BeMgZnO/ZnO heterostructure with high density 2DEG which is achieved through strain modulation and incorporation of a few percent Be into the MgZnO-based barrier during growth by molecular beam epitaxy (MBE). To achieve high crystalline quality, nearly lattice-matched high-resistivity GaN templates grown by metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) are used as the substrate for the subsequent MBE growth of the oxide layers. To obtain the requisite Zn-polarity, careful surface treatment of GaN templates and control over the VI/II ratio during the growth of low temperature ZnO nucleation layer are utilized. Ti/Au electrodes serve as Ohmic contacts, and Ag electrodes deposited on the O2 plasma pretreated BeMgZnO surface are used for Schottky contacts.

Attainment of high-quality Schottky contacts is imperative for achieving efficient gate modulation in heterostructure field effect transistors (HFETs). We present the fabrication methodology and characteristics of Schottky diodes on Zn-polar BeMgZnO/ZnO heterostructures with high-density two dimensional electron gas (2DEG), grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy on GaN templates.

Heterostructure field effect transistors (HFETs) utilizing a two dimensional electron gas (2DEG) channel have a great potential for high speed device ...

Assembling Molecular Shuttles Powered by Reversibly Attached Kinesins

This protocol describes how to create kinesin-powered molecular shuttles with a weak and reversible attachment of the kinesins to the surface. In contrast to previous protocols, in this system, microtubules recruit kinesin motor proteins from solution and place them on a surface. The kinesins will, in turn, facilitate the gliding of the microtubules along the surface before desorbing back into the bulk solution, thus being available to be recruited again. This continuous assembly and disassembly leads to striking dynamic behavior in the system, such as the formation of temporary kinesin trails by gliding microtubules.
Several experimental methods will be described throughout this experiment: UV-Vis spectrophotometry will be used to determine the concentration of stock solutions of reagents, coverslips will first be ozone and ultraviolet (UV) treated and then silanized before being mounted into flow cells, and total internal reflection fluorescence (TIRF) microscopy will be used to simultaneously image kinesin motors and microtubule filaments.

We present a protocol to build molecular shuttles, where surface-adhered kinesin motor proteins propel dye-labelled microtubules. Weak interactions of the kinesins with the surface enables their reversible attachment to it. This creates a nanoscale system which exhibits dynamic assembly and disassembly of its components while retaining its functionality.

Kinesins 연결 된 조립 분자 셔틀 역에 의해 구동

This protocol describes how to create kinesin-powered molecular shuttles with a weak and reversible attachment of the kinesins to the surface. In contrast ...