ⅡA族和Ⅳ族元素掺杂及缺陷诱导AlN稀磁半导体的理论和实验研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11164026
  • 项目类别：
    地区科学基金项目
  • 资助金额：
    58.0万
  • 负责人：
    吴荣
  • 依托单位：
    新疆大学
  • 学科分类：
    A2011.表面界面与低维物理
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

常见的稀磁半导体的工作多集中以含有局域d电子或者f电子磁性物质研究领域，其研究受到低的居里温度和磁性掺杂元素固溶度等问题的困扰。若半导体本身能实现铁磁性，这将是对自旋电子学的一个扩展。本课题以AlN为研究对象，采用溅射、化学气相沉积、分子束外延和前、后期处理技术，进行非磁性ⅡA族和Ⅳ族元素掺杂和缺陷诱导铁磁性的研究，形成AlN基薄膜和纳米结构稀磁半导体的生长方法、研究物相结构和磁性，认识非磁性元素掺杂和缺陷导致的AlN基材料稀磁性的规律。研究中将第一性原理计算和实验调控结合，阐明材料的微观电子结构对样品铁磁性的影响和磁输运性质，为非磁性元素掺杂和缺陷导致的新型稀磁半导体的制备探索具有实验价值的生长方式，为其在自旋光电子器件中的应用奠定基础。

结项摘要

本项目以AlN为研究对象，采用溅射、化学气相沉积、水热法和前、后期处理技术，进行非磁性元素掺杂AlN室温稀磁半导体薄膜和纳米结构的生长方法、结构和磁性的研究；经过系统性的制备和比较Si和Ni掺杂AlN薄膜，研究了物相结构和室温铁磁性的来源，进一步认识Si、Ti和Sn元素掺杂如何形成铁磁序；以非磁性元素Si掺杂获得了高居里点、宽带隙AlN稀磁半导体材料，证实了样品磁性是材料的本征属性，缺陷在引起Si掺杂AlN薄膜的铁磁性上扮演着重要的角色。通过非磁性元素掺杂和缺陷诱导铁磁性AlN和GaN纳米结构的研究，形成氮化物纳米结构稀磁半导体的生长方法；通过微结构、组份、光学、磁学等性质分析，研究物相结构和磁性来源，揭示了掺杂和缺陷导致的AlN基材料稀磁性的规律。通过第一性原理计算和实验调控的相互结合，探讨AlN的微观电子结构中掺杂和缺陷对样品微结构、光学影响和磁学输运性质的影响，发现了缺陷结构对磁性的重要依赖关系，探索具有实验价值的生长方式，为其在氮化物稀磁半导体的应用拓展基础。

项目成果

期刊论文数量（29）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（4）
专利数量（0）
Room-Temperature Ferromagnetism in Ti-Doped AlN Film
掺钛 AlN 薄膜的室温铁磁性
  • DOI：
    10.1080/10584587.2013.790185
  • 发表时间：
    2013-07
  • 期刊：
    Integrated Ferroelectrics
  • 影响因子：
    0.7
  • 作者：
    Jiang, Xiaokang;Li, Jin;Sun, Yanfei;Wu, Rong
  • 通讯作者：
    Wu, Rong
Ethanol amine-assisted solvothermal growth of wurtzite-structured ZnS thin nanorods
乙醇胺辅助溶剂热生长纤锌矿结构ZnS细纳米棒
  • DOI：
    10.1016/j.jallcom.2012.05.005
  • 发表时间：
    2012-09-25
  • 期刊：
    JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Jiang, Nannan;Wu, R.;Jian, J. K.
  • 通讯作者：
    Jian, J. K.
Preparation of Cr-doped ZnS nanosheets with room temperature ferromagnetism via a solvothermal route
溶剂热法制备具有室温铁磁性的Cr掺杂ZnS纳米片
  • DOI：
    10.1016/j.jcrysgro.2013.02.021
  • 发表时间：
    2013-06
  • 期刊：
    Journal of Crystal Growth
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Sun, Yanfei;Wang, Shengfeng;Ren, Yinshuan;Li, Jiajie
  • 通讯作者：
    Li, Jiajie
Ga-vacancy-induced room-temperature ferromagnetic and adjusted-band-gap behaviors in GaN nanoparticles
GaN 纳米颗粒中 Ga 空位诱导的室温铁磁和可调节带隙行为
  • DOI：
    10.1007/s00339-013-8065-9
  • 发表时间：
    2014-07
  • 期刊：
    Applied Physics A-Materials Science & Processing
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Ablat, Abdulezi;Sun, Yanfei;Li, Jin;Wu, Rong
  • 通讯作者：
    Wu, Rong
Synthesis and optical properties of Ce-doped GaN single-crystalline nanowires
Ce掺杂GaN单晶纳米线的合成及光学性能
  • DOI：
    10.1016/j.jallcom.2015.11.096
  • 发表时间：
    2016-03
  • 期刊：
    Journal of Alloys and Compounds
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Z.H. Zhang;H.L. Tao;Rong Wu;Jin Li
  • 通讯作者：
    Jin Li

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对象导出三支概念格的熵属性约简
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  • 通讯作者：
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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

        graph TD
          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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