DNA-NEMS sensor from diamond
DNA-NEMS sensor from diamond
批准号:
234121274
负责人:
Professor Dr. Oliver Ambacher
金额:
$0.0万
依托单位国家:
德国
项目类别:
Research Grants
财政年份:
2014
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2013-12-31 至 2020-12-31
中文摘要
在这个应用中,我们将在金刚石上实现和优化DNA- nems(纳米机电系统)结构,用于DNA杂交的电化学检测。电操纵单链和双链DNA的不同动力学行为将被用作传感器原理。DNA标记分子将被氧化还原标记并共价键合到金刚石工作电极上。反电极将是一个钻石扫描电化学显微镜(SECM)尖端,它是扫描探针显微镜的一部分,可以以纳米精度放置以优化几何形状。目标DNA将是无标签的。为了产生氧化还原电流,DNA将暴露在交流电场中,其中氧化还原标签在工作电极和反电极之间移动。傅立叶变换锁相检测将用于监测氧化还原电流的幅度和相位。这些实验将在微到纳米电极上进行,电极直径从200微米(微电极)到200纳米(纳米电极),在不同盐浓度(3毫米到1000毫米)的电解质溶液中进行。由于从ss-链到ds-链DNA分子的灵活性变化,电流振幅和相位的变化将被详细表征。传感器区域将小型化,目标是达到最高的灵敏度、再现性和快速传感。ss-和ds- dna的不同动力学行为将被详细表征,并从a)频率响应,b)电场响应和c)振荡高度幅值的变化中推导出ss/ds区分参数。
英文摘要
In this application we will realize and optimize DNA-NEMS (Nano-Electro-Mechanical-Systems) structures on diamond for electrochemical detection of DNA hybridization. The dissimilar kinetic behavior of electrically manipulated single and double-stranded DNA will be applied as sensor principle. The DNA marker molecules will be redox-labeled and covalently bonded to a diamond working electrode. The counter electrode will be a Diamond Scanning Electro-Chemical Microscopy (SECM) Tip which is part of a scanning probe microscope and which can be place with nano-meter accuracy to optimize the geometry. The target DNA will be label free. To cause a redox current, the DNA will be exposed to ac electric fields where the redox label is moving between working and counter electrodes. Fourier-transform lock-in detection will be applied to monitor the redox current amplitude and phase. These experiments will be performed on micro- to nano-electrodes with electrode diameters ranging from 200 micrometer (micro-electrode) to 200 nm (nano-electrode) in electrolyte solutions with varying salt concentrations (3 mM to 1000 mM). Due to a change of flexibility from ss- to ds-stranded DNA molecules the variation of current amplitude and phase will be characterized in detail. The sensor area will be miniaturized with the goal to reach highest sensitivity, reproducibility and fast sensing. The dissimilar kinetic behavior of ss- and ds-DNA will be characterized in detail to deduce the ss/ds discrimination parameters from a) frequency response, b) electric field response and c) variations in oscillating height amplitudes.
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DOI:
10.1016/j.carbon.2017.01.012
发表时间:
2017-05
期刊:
Carbon
影响因子:
10.9
作者:
[N. Yang;Xin Jiang]
通讯作者:
N. Yang;Xin Jiang
DOI:
10.1039/c6ta08607a
发表时间:
2017-01
期刊:
Journal of Materials Chemistry
影响因子:
--
作者:
[Siyu Yu;N. Yang;Zhuang Hao;S. Mandal;O. Williams;Bingping Yang;N. Huang;Xin Jiang]
通讯作者:
Siyu Yu;N. Yang;Zhuang Hao;S. Mandal;O. Williams;Bingping Yang;N. Huang;Xin Jiang
DOI:
10.1007/978-3-319-28782-9_9
发表时间:
2016
期刊:
影响因子:
--
作者:
[N. Yang;Xin Jiang]
通讯作者:
N. Yang;Xin Jiang
DOI:
10.1002/elan.201500577
发表时间:
2016-01-01
期刊:
ELECTROANALYSIS
影响因子:
3
作者:
[Yang, Nianjun, Swain, Greg M., Jiang, Xin]
通讯作者:
Jiang, Xin
DOI:
10.1007/978-3-319-09834-0_9
发表时间:
2015
期刊:
影响因子:
--
作者:
[N. Yang;J. Hees;C. Nebel]
通讯作者:
N. Yang;J. Hees;C. Nebel
共 6 条
Investigations of GaN-based vertical field effect transistors for applications in high-power electronics
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批准号:339032420
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2017
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负责人:Professor Dr. Oliver Ambacher
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依托单位:
Diamond disk micro-electro-mechanical transducers, CDISK
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批准号:317885617
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2017
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负责人:Professor Dr. Oliver Ambacher
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依托单位:
High-Q-Power-GaN - Development of transistors for high-power electronics on low-defect free-standing gallium nitride substrates
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批准号:279952854
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2016
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负责人:Professor Dr. Oliver Ambacher
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依托单位:
AlScN - a novel barrier material for GaN based rf transistors
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批准号:282194324
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2016
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负责人:Professor Dr. Oliver Ambacher
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依托单位:
Seebeck gas sensors
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批准号:252183801
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2014
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负责人:Professor Dr. Oliver Ambacher
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依托单位:
Micro-acoustic membrane-based resonators for measurements in liquids
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批准号:233800878
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2013
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负责人:Professor Dr. Oliver Ambacher
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依托单位:
GaN-Based Transistors with Trigate Architecture
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批准号:243486436
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2013
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负责人:Professor Dr. Oliver Ambacher
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依托单位:
GaN-based nanostructures for new generation of BIOmolecular ultra-sensitive Sensors for monitoring of biochemical reactions
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批准号:182786469
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2012
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负责人:Professor Dr. Oliver Ambacher
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依托单位:
NEMS based diamond field emitters for new generation of low loss RF switches
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批准号:187805147
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2011
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负责人:Professor Dr. Oliver Ambacher
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依托单位:
Intensive wellenleitergebundene Terahertz-Strahlenquelle auf InN-Basis
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批准号:165521999
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2010
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负责人:Professor Dr. Oliver Ambacher
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依托单位:
Tuning of the thermoelectric properties of Inx(M)2-xO3-nanoparticles
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批准号:121222544
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项目类别:Priority Programmes
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2009
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负责人:Professor Dr. Oliver Ambacher
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依托单位:
Untersuchung von InN-basierenden Transistorstrukturen
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批准号:59819343
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2008
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负责人:Professor Dr. Oliver Ambacher
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依托单位:
Realisierung eines integrierten Mikroauges aus elektrisch verstimmbaren Membran-Mikrolinsen und -prismen sowie variablen Blenden und Filtern.
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批准号:74729011
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项目类别:Priority Programmes
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2008
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负责人:Professor Dr. Oliver Ambacher
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依托单位:
Weiterentwicklung des spektroskopisch-ellipsometrischen Messverfahrens im Hinblick auf die Charakterisierung von Halbleitern mit großer Bandlücke
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批准号:40096253
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2007
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负责人:Professor Dr. Oliver Ambacher
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依托单位:
Heteroepitaxie von Gruppe III-Nitriden auf Diamantsubstraten für optoelektronische und elektronische Anwendungen
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批准号:5404242
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2003
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负责人:Professor Dr. Oliver Ambacher
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依托单位:
Development of piezoelectric AlGaN/Si-nanoresonators for high frequency electroceramic sensors which can be integrated into semi-conductor devices
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批准号:5412900
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项目类别:Priority Programmes
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2003
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负责人:Professor Dr. Oliver Ambacher
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依托单位:
Electronic transport of polarization-induced, two-dimensional electron gases with extremely high sheet carrier density for ScAlN/GaN-based power devices (ScNius)
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批准号:462699552
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项目类别:Priority Programmes
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资助金额:$0.0万
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财政年份:--
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负责人:Professor Dr. Oliver Ambacher
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依托单位:
Determination of linear and non-linear elastic, piezoelectric and dielectric properties of Aluminum-Scandium-Nitride-Films depending on the Scandium-Concentration
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批准号:495652244
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:--
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负责人:Professor Dr. Oliver Ambacher
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依托单位:
Extreme polarisation gradients (Akronym: „Polrock“): surface and interface analytics on rs-ScxAl1-xN/wz-GaN- and rs-ScN/wz-ScxAl1-xN-based heterostructures
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批准号:530081697
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:--
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负责人:Professor Dr. Oliver Ambacher
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依托单位:
国内基金
海外基金
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基于概率化失效准则的多晶MEMS/NEMS结构断裂可靠度研究
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批准号:JCZRQN202500559
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2025
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负责人:
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依托单位:
M/NEMS忆容振荡器的等效建模与动力学演化及多稳态调控研究
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批准号:62301085
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2023
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负责人:陈蓓
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依托单位:
面向新型信息处理器件的可集成碳基NEMS研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:57万元
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批准年份:2021
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负责人:王新河
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依托单位:
基于热压阻NEMS谐振器的单芯片射频前端基础器件研究
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批准号:52075519
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2020
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负责人:赵永梅
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依托单位:
基于三维NEMS柔性谐振增强子的微型可穿戴植入式磁共振无线能量传输系统基础研究
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批准号:61574015
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项目类别:面上项目
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资助金额:64.0万元
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批准年份:2015
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负责人:李修函
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依托单位:
基于纳米发电机的自驱动MEMS/NEMS机理研究
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批准号:51475099
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项目类别:面上项目
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资助金额:82.0万元
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批准年份:2014
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负责人:张弛
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依托单位:
NEMS/MEMS谐振器非线性振动的解析逼近与稳定性研究
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批准号:11402095
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:28.0万元
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批准年份:2014
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负责人:于永平
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依托单位:
基于太赫兹超常媒质谐振型NEMS生物传感器的基础研究
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批准号:51005001
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2010
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负责人:贺训军
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依托单位:
基于graphene NEMS传感器的机电耦合物理机制研究
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批准号:61006077
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:21.0万元
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批准年份:2010
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负责人:徐杨
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依托单位: