分子尺度材料构筑、性能控制及界面相互作用研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51132007
  • 项目类别：
    重点项目
  • 资助金额：
    290.0万
  • 负责人：
    侯建国
  • 依托单位：
    中国科学技术大学
  • 学科分类：
    E0207.无机非金属半导体与信息功能材料
  • 结题年份：
    2016
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2016-12-31

项目摘要

在分子尺度对材料结构构筑以及对材料结构界面相互作用的研究，是深入理解和探索新材料及材料结构、性能的独特途径，将为"自下而上"（bottom-up）技术提供科学基础和技术途径。本项研究将从分子轨道波函数层次着手，围绕分子尺度材料结构精细构筑、物性检测和控制、界面相互作用等，探索其电子态和自旋态调控、电子-空穴分离和复合等量子效应，以期发现和构造量子功能材料单元。主要内容包括：i）通过有目的设计构筑分子尺度的材料结构, 探索具有特殊结构的分子，结合选键化学方法等对其结构修饰或改造，调控其电子态和波函数分布从而调控其电子输运性质；构造分子尺度的磁性纳米结构，探测单自旋与分子轨道的耦合及自旋激发态的退相干过程；ii）研究分子材料结构的局域电荷转移机制；iii）探索分子尺度的微观化学反应机理，理解其中电荷转移和能量传递过程；iv）拓展STM与其它检测技术相结合的高分辨、高灵敏的量子检测和操控技术。

结项摘要

本项目紧密围绕研究目标、严格按照研究计划和研究内容开展和实施，在分子尺度材料构筑、性能控制及界面相互作用等多个方面取得了一系列有影响力的创新研究成果，主要包括：在国际上首次实现亚纳米分辨的单分子光学拉曼成像（Nature 2013, 498, 82）；分子间相干偶极耦合的实空间直接观察（Nature 2016，531，623）；纳米尺度上不同分子的化学识别（Nature Nano. 2015, 10,865）;超薄Bi膜的表面态朗道能级和自旋电子态探测 (Nat. Commun.2016, 7, 10814 );石墨烯有序晶界的范霍夫奇异性(Phys. Rev. Lett. 2014,112, 226802);澄清了锐钛矿二氧化钛高活性(001)面的表面结构、催化活性及微观机制（Nat. Commun. 2013, 4, 2214）。自2012年至今（截至2016年12月底），项目组已在Nature（2篇）、Nature Nanotechnology（1篇）、Nature Communications（2篇）、Phys. Rev. Lett.（1篇）、Adv. Mater.（1篇）等重要SCI期刊上发表论文30余篇，其中一项成果入选2013年度中国十大科技进展新闻（实现最高分辨率单分子拉曼成像）和2013中国科学十大进展（基于等离激元增强拉曼散射的单分子化学成像），并荣膺2013年度中国分析测试协会科学技术奖（CAIA奖）特等奖，填补了该奖项特等奖自2001年来连续12年的空缺；多项成果引起国际影响和广泛关注、并被国际知名的科技杂志和媒体多次撰文介绍和评价。本项目已有1位骨干入选国家“万人计划” 中青年科技创新领军人才。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（0）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Construction of carbon-based two-dimensional crystalline nanostructure by chemical vapor deposition of benzene on Cu(111)
Cu(111)上苯化学气相沉积构建碳基二维晶体纳米结构
  • DOI：
    10.1039/c4nr00017j
  • 发表时间：
    2014-01-01
  • 期刊：
    NANOSCALE
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Han, Qinghua;Shan, Huan;Hou, J. G.
  • 通讯作者：
    Hou, J. G.
Role of point defects on the reactivity of reconstructed anatase titanium dioxide (001) surface.
点缺陷对重构锐钛矿型二氧化钛（001）表面反应性的影响
  • DOI：
    10.1038/ncomms3214
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    NATURE COMMUNICATIONS
  • 影响因子：
    16.6
  • 作者：
    Wang, Yang;Sun, Huijuan;Tan, Shijing;Feng, Hao;Cheng, Zhengwang;Zhao, Jin;Zhao, Aidi;Wang, Bing;Luo, Yi;Yang, Jinlong;Hou, J. G.
  • 通讯作者：
    Hou, J. G.
Surface Landau levels and spin states in bismuth (111) ultrathin films.
铋 (111) 超薄膜中的表面朗道能级和自旋态
  • DOI：
    10.1038/ncomms10814
  • 发表时间：
    2016-03-11
  • 期刊：
    Nature communications
  • 影响因子：
    16.6
  • 作者：
    Du H;Sun X;Liu X;Wu X;Wang J;Tian M;Zhao A;Luo Y;Yang J;Wang B;Hou JG
  • 通讯作者：
    Hou JG
Distinguishing adjacent molecules on a surface using plasmon-enhanced Raman scattering
使用等离子体增强拉曼散射区分表面上的相邻分子。
  • DOI：
    10.1038/nnano.2015.170
  • 发表时间：
    2015-10-01
  • 期刊：
    NATURE NANOTECHNOLOGY
  • 影响因子：
    38.3
  • 作者：
    Jiang, Song;Zhang, Yao;Hou, J. G.
  • 通讯作者：
    Hou, J. G.
Evidence of van Hove Singularities in Ordered Grain Boundaries of Graphene
石墨烯有序晶界中范霍夫奇点的证据。
  • DOI：
    10.1103/physrevlett.112.226802
  • 发表时间：
    2014-06-06
  • 期刊：
    PHYSICAL REVIEW LETTERS
  • 影响因子：
    8.6
  • 作者：
    Ma, Chuanxu;Sun, Haifeng;Hou, J. G.
  • 通讯作者：
    Hou, J. G.

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  • 通讯作者：
    安旭文

其他文献

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相似国自然基金

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AI项目解读示例

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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