离子束辅助磁控溅射沉积共掺杂ZnO:TMLi薄膜及其多铁性研究

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基本信息

  • 批准号：
    61106124
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    24.0万
  • 负责人：
    邹长伟
  • 依托单位：
    岭南师范学院
  • 学科分类：
    F0401.半导体材料
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

综合利用电荷有序和自旋有序的存储器是半导体电子信息领域的重要课题。然而，现阶段多铁材料的研究集中于铁酸盐或锰酸盐，铁磁居里温度低，且与半导体材料结构差距大，不利于器件集成，成为多态存储器开发应用的瓶颈。本项目拟采用离子束辅助磁控溅射技术制备多铁性共掺杂的ZnO:CoLi和ZnO:CuLi薄膜，利用二次离子质谱（SIMS）、背散射/沟道（RBS/C）和霍尔效应测试样品的晶体缺陷分布、掺杂和载流子浓度，结合铁磁性（SQUID）和铁电性（Sawyer-Tower）测试结果，揭示多铁性结构形成的微观机制。在此基础上，利用高分辨透射电镜（HRTEM）分析手段，在纳米尺度揭示金属团簇等各种相结构的形成过程。探索和发展一套制备多铁性化合物的离子束辅助磁控溅射工艺，制备电极化强度达到10-4C/cm2、磁化强度emu/cm3的多铁性膜层，形成自主知识产权，为开发具有使用价值的多比特新型存储器提供科学依据。

结项摘要

多铁性综合了铁磁性和铁电性两种基本物理性性能，是近年来备受关注的信息功能材料。然而，到目前为止只在很少一部分电极化和磁极化材料中发现同时具有铁电性或铁磁性并且材料的铁磁居里温度较低，重复性差。本项目用离子束辅助磁控溅射及离子注入技术制备了多铁性共掺杂的ZnO:CoLi和ZnO:CuLi薄膜，系统研究Li和Cu、Mn、Co等元素以及缺陷对材料结构和物理性能的影响，利用高分辨透射电镜（HRTEM）分析手段结合变温PL测试，在纳米尺度揭示了金属团簇等各种相结构的形成过程。结合铁磁性（SQUID）和铁电性（Sawyer-Tower）测试结果，揭示出多铁性结构形成的微观机制。优化实验条件，探索和发展了制备多铁性ZnO基化合物的离子束辅助磁控溅射工艺，制备出电极化强度达到10-5-10-6 C/cm2、磁化强度 ~emu/cm3的多铁性膜层，申请三项发明专利，为开发具有实用价值的综合利用电荷有序和自旋有序的新型存储器件提供科学依据。进一步，该项目研究了纳米结构ZnCuO的显微结构并通过外加电场对ZnCuO基RRAM的阻态进行控制从而达到调制其磁场强度和实现信息的高密度存储的目的。

项目成果

期刊论文数量（19）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Electrical properties and carrier transport mechanisms of nonvolatile memory devices based on randomly oriented ZnO nanowire networks
基于随机取向ZnO纳米线网络的非易失性存储器件的电性能和载流子传输机制
  • DOI：
    10.1002/pssr.201105146
  • 发表时间：
    2011-07
  • 期刊：
    Physica Status Solidi-Rapid Research Letters
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Wang, H. J.;Zou, C. W.;Zhou, L.;Tian, C. X.;Lee, M. K.;Lee, J. C.;Kang, T. W.;Fu, D. J.
  • 通讯作者：
    Fu, D. J.
Structure and luminescence properties of SrAl2O4:Eu2+, Dy3+ by Ba2+ and Ca2+ co-doping
Ba2和Ca2共掺杂SrAl2O4:Eu2 , Dy3的结构和发光性能
  • DOI：
    10.1016/j.jallcom.2011.11.048
  • 发表时间：
    2012-02-15
  • 期刊：
    JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Xie, Wei;Quan, Jun;Wang, Yinhai
  • 通讯作者：
    Wang, Yinhai
Synthesis and oxygen vacancy-related photocatalytic properties of ZnO nanotubes grown by thermal evaporation
热蒸发氧化锌纳米管的合成及其与氧空位相关的光催化性能
  • DOI：
    10.1007/s11164-014-1620-y
  • 发表时间：
    2015-08
  • 期刊：
    Res Chem Intermed
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Feng Liang;Changwei Zou;Shuwen Xue
  • 通讯作者：
    Shuwen Xue
Effects of annealing temperature on the structure, photoluminescence and ferromagnetism properties of Cr-implanted ZnO nanowires
退火温度对Cr注入ZnO纳米线结构、光致发光和铁磁性的影响
  • DOI：
    10.1007/s00339-012-7027-y
  • 发表时间：
    2012-06
  • 期刊：
    Applied Physics A-Materials Science & Processing
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    C. W. Zou;L. X. Shao;D. J. Fu
  • 通讯作者：
    D. J. Fu
Resistive switching characteristics of thin NiO film based flexible nonvolatile memory devices
基于NiO薄膜的柔性非易失性存储器件的阻变特性
  • DOI：
    10.1016/j.mee.2011.05.037
  • 发表时间：
    2012-03-01
  • 期刊：
    MICROELECTRONIC ENGINEERING
  • 影响因子：
    2.3
  • 作者：
    Wang, Hongjun;Zou, Changwei;Fu, Dejun
  • 通讯作者：
    Fu, Dejun

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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