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- 啊160002 2014-09-15 00:00:00
- 1.大西洋暖流的真正水源，它的出发点，由莫利船长指出来的，可以说，是在 嘉斯贡尼海湾①。它的水在这湾中，温度和颜色还不很强，但已经开始形成了。它向南流，沿赤道非洲走，水流受热带地区阳光的蒸晒，日益变得温热起来，横过大西洋，到达巴西海岸的三罗格罗，然后分成两个支流，一个支流流入安的列斯群岛海中，尽量吸取温热水分。这时候，大西洋暖流担任恢复海上温度的平衡，以及把热带海水跟北极海水混和起来，开始它的保持均衡的作用。在墨西哥湾中，它被晒至白热程度，沿北美海岸奔向北方，一直前进到纽芬兰岛。然后受台维斯海峡寒流的推送，转折向西，又流入大西洋中，在地球这一处的一个大圈上沿斜航曲线流去。到北纬43度，暖流又分为两支，其中一支受东北季候风的帮助，回到嘉斯贡尼湾和阿梭尔群岛，另一支使爱尔兰和挪威海岸获得温暖后，直流至斯勃齐堡，在斯勃齐堡一带，它的温度降至四度，形成北极自由流动的海。 这时诺第留斯号航行的就是大西洋的这条河流。从巴哈麻水道口出来，在十四里宽，三百五十米深的地方，暖流行动的速度是每小时八公里。这种速度越向北去越慢；这种规律性是有其存在必要的，因为有人已经指出，如果暖流的速度和方向改变了
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- PHI XPS 用户赏析 | 东京大学
材料表/界面的属性对材料的性能具有重大影响，如表面氧化、腐蚀、污染、偏析、薄膜结构、成分变化和形状变化等，往往决定了材料的性能和使用寿命。 X射线光电子能谱仪(XPS)作为一种重要的表面分析技术，在表/界面组分的确定、元素化学态分析以及相对含量的测试方面具有诸多优势，结合离子溅射技术，还能实现对材料深度方向的追踪探索，对探究材料的构效关系起到了重要的作用。
用户简介东京大学（The University of Tokyo，简称东大）成立于1877年，是日本第 一所国立综合性大学。距今已有145年历史的东大拥有10个大学部，15个研究生院，以及数万师生。东京大学大学院工学系研究科综合研究所作为东大重要的科研机构之一，与诸多世 界领 先的工程研究人员开展合作交流，旨在开拓世界上最 先进的工程，为社会的进步作出贡献。研究所是集纳米工程、电子显微镜、X射线和表面分析，以及激光产业技术于一体的大型科研实验设备共享平台。该研究所配备了世界上最为先进的XPS、TEM、STEM、XRD和MARS等设备，其中包括ULVAC-PHI公司的PHI 5000 VersaProbe II（XPS）、PHI 5000 VersaProbe III（XPS）和PHI Quantera（XPS）仪器，为相关研究提供了重要的实验支撑。[1]
图1. 东京大学大学院工学系研究科综合研究所的PHI VersaProbe XPS设备
图1为该研究所购置的PHI VersaProbe III XPS设备，拥有X射线扫描微聚焦功能，可以实现大面积样品和微区样品的高灵敏度XPS测试。此外，该设备还配备了丰富的功能配件，包括原位四探针平台（4-contact Heating/Cooling Stage）和用于AES分析的扫描电子枪配件（Scanning Auger electron Microscope，SAM）等。
接下来，敬请欣赏东京大学利用PHI XPS所发表的研究成果：
研究成果1[2]水系锂离子电池的电解质不是有机溶液而是水溶液，因此具有可持续性、低成本、高安全性和环境友好等优点，是一种很有前途的电化学储能设备。然而，由于水溶剂狭窄的电化学势窗口(1.23 V)，导致其工作电压低，能量密度小，严重限制了正极和负极的选择，从而阻碍了水系锂离子电池的应用。研究发现高浓度盐策略能够解决这一难题，可将含水电解质的电化学势窗口扩大到3 V以上。高浓度水电解质可能具有氧氧化还原活性，但是其与高性能电极材料的相容性以及对锂离子电池性能的影响知之甚少。
对此，东京大学Atsuo Yamada教授团队结合之前的研究成果，进一步探究了富锂过渡金属氧化物(Li1+xM1-xO2)与水合熔盐电解质的相容性。利用PHI XPS设备对三种不同的富锂过渡金属氧化物，即Li2RuO3、Li1.2Ni0.2Mn0.6O2和Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2进行了系统的XPS表征（见图2）。XPS结果表明，颗粒表面的Ni发生了还原，证明Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2在水合熔盐电解质中不稳定。相关研究成果发表在《Advanced Science》期刊。
图2. Li1.2Ni0.2Mn0.6O2和Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2的XPS谱图。[2]
这项工作不仅证明了正确的集成设计的重要性，同时还体现了XPS作为分析电池材料中重要的技术手段，可实现对电池材料的全面表征，得到电池材料表面元素以及化学态的定性定量分析，为进一步研究和提升电池性能提供依据和指导。
研究成果2[3]
散热材料的导热性直接关系到高速通信或电动汽车等电力电子设备的性能和稳定性，尤其是复合材料的界面，因其是声子的散射体（导致热阻）而备受关注。为了提高界面的热导率，传统的做法是增加界面的结合力（界面键合）。然而，东京大学Junichiro Shiomi团队却发现了与常规相反的现象，即弱作用力界面可以比强键合界面提供更高的界面热导。
作者在金刚石基板表面合成自组装单层，并在其上沉积铜。利用自组装单层粘合软铜和硬钻石之间的界面，并通过调节自组装单层分子末端的官能团来改变界面的结合强度，同时采用时域热反射法系统的测量界面的热导率。结果发现，以弱范德华力结合的界面比以强共价键结合的界面显示出更高的热导率。为深入了解界面上的结合强弱对热导率的影响，借助PHI XPS设备对铜/自组装单层的晶格的界面处进行了化学态分析，并证明了界面处形成了Cu-S共价键（见图5）。结果表明自组装单层有效地增加了界面上频带的重叠，使声子更容易穿透，界面上的键越弱，重叠越大，自组装单层的声子频带介于铜和金刚石之间，因此材料的导热性得到改善。相关研究成果发表在《Science Advances》期刊。
图3. Cu/SAM（自组装单层）界面附近氩离子溅射后的XPS谱图。[3]
ULVAC-PHI公司始终致力于开发和制造先进的表面分析仪器，包括XPS、AES、TOF-SIMS以及UPS/LEIPS/SAM/REELS/离子源等相关配件，为提升仪器性能和扩展设备功能而不懈努力，同时提供优质的技术服务，期盼与用户共同推动表面分析技术的大力发展和应用拓展。
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参考文献
[1] https://www.sogo.t.u-tokyo.ac.jp/.
[2] H. Umeno, et al. Oxygen Redox Versus Oxygen Evolution in Aqueous Electrolytes: Critical Influence of Transition Metals. Adv. Sci. 2022, 9, 2104907. https://doi.org/10.1002/advs.202104907.
[3] B. Xu, et al. Weaker bonding can give larger thermal conductance at highly mismatched interfaces. Sci. Adv. 7, eabf8197 (2021). https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abf8197.
- 片段翻译成中文
- The amplification was carried out on a PTC-200 thermocycler (MJ Research) in a 30m l reaction mixture containing10mM Tris–HCl (pH 8.3)， 1.5mM MgCl2， 50mM KCl，150mM of each dNTP， 0.3mM of each primer (synthesized by TaKaRa)， 1.0m l (about 1... The amplification was carried out on a PTC-200 thermocycler (MJ Research) in a 30m l reaction mixture containing10mM Tris–HCl (pH 8.3)， 1.5mM MgCl2， 50mM KCl，150mM of each dNTP， 0.3mM of each primer (synthesized by TaKaRa)， 1.0m l (about 100 ng) template DNA， and 1U Taq DNA polymerase (Promega). The reaction mixtures were denatured at 95 °C for 5 min and subjected to 30 cycles of 40 s at 95 °C， 1 min at 55 °C， 1.5 min at 72 °C， and a final extension step of 7 min at 72 °C. Amplified products were purified using WizardTM PCR Prep DNA Kit (Promega) according to the manufacturer’s instructions， then the two strands were sequenced directly with PRISMTM BigDye Terminator Ready Reaction Kit (Applied Biosystems) on an ABI 310 Genetic Analyzer (Perkin Elmer). 展开
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- PHI用户赏析 | 法国CEA Leti
法国可替代能源和原子能委员会(The French Alternative Energies and Atomic Energy Commission，CEA) 是法国重要的研发机构，旨在协调和推动法国在低碳能源(核能和可再生能源)、国防和安全（数字科学）、工业技术、自然科学和生命科学方面的研究和发展。CEA与许多研究机构、高校、地方当局和企业建立了紧密的合作关系，在法国的产业竞争战略中发挥着关键作用。CEA Tech 作为CEA的技术研究部门，凭借其广泛认可的专业知识和独特的文化理念和创新能力，为企业提供由CEA运营部门开发的核心产能技术，有效地弥合了科研（学术）和商业化（应用）之间的差距，为工业开发和新技术传播做出了巨大贡献。[1]
CEA Tech拥有三个实验室：Leti、Liten和List，主要开发信息通讯技术（Information and Communication Technologies，ICTs）、能源和医疗领域的一系列技术产品。其中，CEA-Leti（Laboratoire d’ èlectronique des technologies de I’information）成立于1967年，是CEA Tech下属的一家技术科研机构，也是法国的39个卡诺研究所之一，与来自不同领域多达220家的公司开展研发项目，主研方向涉及微纳技术，微纳机电系统(MEMS和NEMS)。Leti提供广泛的技术服务，涵盖MEMS和NEMS的整个开发周期，解决传感器、开关、射频组件、3D集成、表征和可靠性测试等问题，打破学术与产业之间的壁垒，成功地将研究成果转移到工业世界。[2]
毋庸置疑，科研产业化离不开先进分析技术的支持。由CEA-Liten、CEA-Leti等联合运营的纳米表征平台（Nanocharacterization Platform，PFNC）拥有大约50台先进的表征设备，包括XPS、TOF-SIMS、Nano Auger、WAXS、SAXS 、EBSD SEM、TEM、HR-TEM、FIB SEM (3D) 、Raman和FTIR等，涉及样品制备、表面和离子束分析、扫描和透射电子显微镜、x射线成像以及分子光谱学等，以此获取材料表面、界面和内部特性的信息，研究人员结合多个信息源可以创建多尺度分析，并通过关联来自不同工具的数据做出更可靠的分析，在CEA的成果转化中起着重要作用。[3] 特别地，CEA-Leti先后在ULVAC-PHI购买了AES（PHI 700）、XPS（PHI VersaProbe Ⅱ和Quantes）以及TOF-SIMS（nano TOF Ⅱ）,这些设备为CEA的研究工作提供了强有力的技术支持。
Olivier Renault博士是CEA-Leti计量与物理表征部门的首席科学家，也是纳米表征平台表面分析小组的负责人，主要致力于光电发射技术、分析设备以及相关材料表征方法的研究，包括利用X射线光电子能谱(XPS)、硬X射线光电子光谱学(HAXPES)、光电发射电子显微镜(PEEM)和同步辐射技术进行元素、化学态、功函数和能带结构成像分析等，在相关领域已发表SCI文章60余篇。Olivier Renault博士利用PHI Quantes 设备的Cr Kα (5414.8 eV) X射线源开展了大量HAXPES测试工作。[4]
ULVAC-PHI作为全 球技术领先的表面分析仪器厂商，一直致力于开发最 先进的仪器设备和提供最 优质的技术服务，力图帮助用户解决科研和生产中的相关难题，共同推动表面分析技术的发展。
参考资料：
[1]https://www.cea-tech.fr/cea-tech/english
[2]https://www.leti-cea.fr/cea-tech/leti
[3]https://liten.cea.fr/cea-tech/liten/english/Pages/Work-with-us/Technology-platforms/Nanocharacterisation.aspx
[4]DOI:10.1116/6.0001508, DOI:10.1116/6.0001509,
DOI:10.1116/6.0001510, DOI:10.1116/6.0001511,
DOI:10.1116/6.0001512, DOI: 10.1116/6.0001513
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