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通过气相聚集形成先进纳米材料
气体聚集是一种众所周知的现象，在自然界中通常出现在温度降低的情况下，例如云、雾或霾的形成。大气气体的原子和分子形成非常小的聚集体，称为团簇或纳米颗粒。几十年前，气相聚集原理成为在实验室条件下合成原子和分子团簇用于特定研究应用的新技术的基础[1,2]。从那时起，这项技术逐渐发展成为一种广泛使用的方法，并在20世纪90年代获得了显著的推动力，此后由于与快速发展的纳米科学和纳米技术领域的高度相关性[3-6]。目前市场上可买到的不同类型的气体聚集源与其他物理和化学纳米级合成方法相比具有许多优势，可以调整纳米颗粒参数并将其组装成功能系统，这在各种研究和工业部门中都有很高的需求[7,8]。近年来，人们开展了大量研究以改进气体聚集源以及相关团簇光束操纵系统的性能和能力[9,10]。许多研究探讨了团簇聚集的物理原理和影响其形成的关键参数，从而为控制团簇的组成、形状、大小和结构铺平了道路[11,12]。大量研究致力于将气相合成纳米粒子用作功能纳米材料和光学、催化、传感和成像、生物技术和其他领域的器件的构建块[13]。我们编写这期特刊的目的是讨论气相聚集技术的最新进展、纳米粒子合成和功能化的趋势，以及团簇光束在制备功能纳米材料或纳米级表面改性中的应用。总体而言，本书为读者提供了该领域的各种主题：从核@壳纳米粒子的形成技术到纳米粒子组装基质的应用和纳米尺度的表面改性。这种多样性表明人们对纳米粒子气体聚集和团簇束领域的兴趣是多方面的。本书以 Popok 和 Kyli án [ 14 ] 的综述开始，该综述分析了使用气相聚集法合成纳米材料的最新技术，并概述了主要应用领域，如催化、磁介质的形成、纳米粒子用于传感和检测，以及功能涂层和纳米复合材料的生产。本文从应用的角度很好地概述了不同的团簇物质相互作用机制和团簇束方法的优势。它还解决了集群技术分支的巨大发展与工业层面集群资源的稀疏使用之间的矛盾局面。Skotadis 等人的第二篇论文 [ 15 ] 也是一篇关于气相纳米粒子合成的综述，但特别关注传感技术中的应用。本文概述了基于电导率变化的传感器基质的工作原理
定向气相形成难以捉摸的硅锗烷自由基 (H 3 SiGe, X 2 A '' )
一个多世纪以来，朗缪尔对等价性的理解，即“两个具有相同数量价电子的分子实体具有相似的化学性质” [1]，对合理化分子结构的基本原理和等价体系的反应性，以及推动新型合成化学和现代化学键概念发挥了重要作用。 [2] 人们特别致力于将第十四主族元素锗 (Ge) 和硅 (Si) 的化学性质与第二行类似的碳 (C) 化学性质进行比较。 [3] 尽管朗缪尔的概念设想等价体系的分子结构和化学键应该相同，但涉及第十四主族元素的等价体系的实际分子几何形状可能存在显著差异。 因此，由于多键合、较重主族物质的化学性质具有不寻常的化学性质、结构以及通常奇特的化学键，它们引起了广泛的兴趣。 [4] 在发现这种化合物之前，人们几十年来一直怀疑较重的第十四主族元素（Si、Ge、Sn、Pb）中是否存在双键和三键。
氢化物气相外延生长的 GaN 中铒的能级
掺铒GaN（Er：GaN）由于其优于合成石榴石（如Nd：YAG）的物理特性，是固态高能激光器（HEL）新型增益介质的有希望的候选材料。Er：GaN在1.5μm区域发射，该区域对视网膜是安全的并且在空气中具有高透射率。我们报告了对通过氢化物气相外延（HVPE）技术合成的Er：GaN外延层进行的光致发光（PL）研究。HVPE生长的Er：GaN外延层的室温PL光谱在1.5μm和1.0μm波长区域分别分辨出多达11条和7条发射线，这对应于GaN中Er3+从第一（4I13/2）和第二（4I11/2）激发态到基态（4I15/2）的斯塔克能级之间的4f壳层内跃迁。这些跃迁的观测峰值位置使得我们能够构建 Er:GaN 中的详细能级。结果与基于晶体场分析的计算结果非常吻合。精确确定 4 I 11/2、4 I 13/2 和 4 I 15/5 状态下斯塔克能级的详细能级对于实现基于 Er:GaN 的 HEL 至关重要。© 2020 作者。除非另有说明，否则所有文章内容均根据知识共享署名 (CC BY) 许可证获得许可（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。https://doi.org/10.1063/5.0028470
通过激光辅助等离子体增强化学气相沉积法沉积氮化硅，用于下一代有机电子器件
利用等离子体增强化学气相沉积 (PECVD) 在低温下无损伤、无应力地沉积化学计量的氮化硅是微电子、微机电系统 (MEMS) 等各种应用领域中的一个重要课题。本研究研究了氮化硅 PECVD (LAPECVD) 过程中激光辅助对沉积的 Si 3 N 4 薄膜的物理和化学特性的影响。由于反应气体的分解作用增强，在 80 ◦ C 下用 193 nm 激光辅助的 LAPECVD 显示出比 PECVD 更高的沉积速率。此外，沉积的氮化硅薄膜的 N/Si 化学计量比和残余应力也得到了改善。当氮化硅直接沉积在有机发光二极管 (OLED) 上进行薄膜钝化时，LAPECVD 没有观察到电气损坏，这可能是因为激光辅助沉积在 OLED 表面覆盖了一层薄薄的氮化硅层，而传统的 PECVD 则因直接暴露于等离子体而导致离子轰击导致器件损坏。我们相信 LAPECVD 系统可用于各种下一代微电子行业，这些行业需要在低温 PECVD 期间以最小的损坏进行高质量的薄膜沉积。
磁性范德华 NiI2 晶体的气相沉积
摘要：范德华磁性材料最近被发现，引起了材料科学和自旋电子学的极大关注。制备原子厚度的超薄磁性层具有挑战性，而且大多是通过机械剥离来实现的。在这里，我们报告了磁性范德华 NiI 2 晶体的气相沉积。在厚度为 5 − 40 nm 的 SiO 2 /Si 衬底上和六方氮化硼（h-BN）上生长出单层厚度的二维（2D）NiI 2 薄片。温度相关的拉曼光谱揭示了原生 2D NiI 2 晶体中直至三层的稳健磁相变。电测量显示 NiI 2 薄片具有半导体传输行为，开/关比高达 10 6。最后，密度泛函理论计算显示 2D NiI 2 中存在层内铁磁和层间反铁磁有序。这项工作为外延二维磁性过渡金属卤化物提供了一种可行的方法，也为自旋电子器件提供了原子级薄材料。关键词：二维磁体、范德华材料、气相沉积、拉曼光谱、相变 A
天气相关夜间致命事故中的飞行员决策...
夜间，在没有人造照明的平淡地形上飞行，和/或有云或雾，对目视飞行规则 (VFR) 直升机紧急医疗服务 (HEMS) 任务来说，是一种危险的操作条件 (HOC)。1 据报道，天气是 HEMS 飞行员遇到的最大危险。23 每次飞行前，HEMS 飞行员都必须检查天气数据，并最终根据评估结果做出拒绝、接受、继续或推迟任务的最终决定。1 该决定是一项关键的预防性风险控制，可避免遇到非视觉气象条件 (non-VMC)，因此飞行员可以保持 VFR 所要求的视觉空间定位。1,11 在能见度降低的 VFR 下夜间飞行，看不到视觉提示或地平线，是空间定向障碍的理想条件。17
环境分析中的热解气相色谱-质谱法：重点关注有机物和微塑料
热解气相色谱-质谱法 (Py-GC-MS) 在环境分析中具有巨大潜力。该技术主要用于对由于尺寸较大而无法通过液相色谱或气相色谱进行表征的大分子进行化学鉴定。通过热解（受控热降解），这些大分子被分解成更简单的分子，可以通过气相色谱分离并通过质谱检测。该技术传统上用于环境样品中有机物和腐殖质、污染物、木质素等的表征。它可以识别整合大分子的不同类型化学单元。此外，最近，该技术在环境样品中存在的微塑料的化学表征中经历了重要的繁荣。这引发了它在这种类型的基质中的使用。我们描述了 Py-GC-MS 的基本原理和模式，并概述了一些环境分析的最新应用，特别强调腐殖质和/或其他类型的有机物成分以及微塑料，但也报告了其他有趣的环境相关应用。
MAX IV 1.5 GeV 储存环 FinEstBeAMS 光束线的稀释样品气相电子、离子和巧合光谱终端站
自 2019 年春季以来，瑞典隆德 MAX IV 实验室的 FinEstBeAMS 光束线已为用户提供了一套由电子分光计和用于稀释样品的离子飞行时间质谱仪组成的实验装置。该装置使用户能够研究原子、分子、（分子）微团簇和纳米粒子与短波长（真空紫外和 X 射线）同步辐射的相互作用，并跟踪这种相互作用引起的电子和核动力学。对 N 2 和噻吩 (C 4 H 4 S) 分子的测试测量表明，该装置可用于多粒子巧合光谱。通过线性水平和垂直偏振对 Ar 3 p 光电子谱的测量表明，也可以进行角度分辨实验。还展示了在同一实验过程中比较 Co 2 O 3 和 Fe 2 O 3 中 Co 和 Fe L 2,3 吸收边处稀释样品与固体靶的电子光谱结果的可能性。由于 FinEstBeAMS 光束线的光子能量范围从 4.4 eV 延伸到 1000 eV，因此可以在非常宽的光子能量范围内执行电子、离子和巧合光谱研究。