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  • 多模态SRS/MPPL技术在半导体晶体缺陷无损检测中的前沿应用

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    超快相干拉曼光谱技术凭借高灵敏度、无损及快速分子指纹识别能力,在多领域展现出广泛应用前景。面向第三代半导体材料与器件对高分辨、无损、三维检测的需求,本次报告介绍了多模态SRS与MPPL显微技术在GaN穿透位错表征中的进展。该方法融合位错三维定位、拉曼峰移与局部应力/应变分析,实现伯格斯矢量解析和螺型位错判别,为半导体材料衬底质量评价、晶体生长优化及功率器件可靠性研究提供新的检测思路。 关键词:超快相干拉曼、半导体、位错、前沿应用

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  • 看见分子振动:生物成像的新前沿

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    Optical imaging technologies have revolutionized modern biomedical research. The invention of stimulated Raman scattering (SRS) microscopy provides a general vibrational imaging platform for biological systems. In the first part of this talk, I will present the development of electronic enhanced SRS micro-spectroscopy, which achieves sub-micromolar sensitivity under a tightly focused objective. By integrating ultrasensitive electronic pre-resonant SRS microscopy with the design of rainbow-like, bioorthogonal Raman dyes and an optimized tissue clearing strategy, we established a highly multiplexed volumetric imaging framework for spatial and molecular mapping of multiple proteins in intact brain tissues. The second part of the talk will highlight the development of ULTRA, an ultrarapid 3D histology pipeline. ULTRA is a label-free, stain-free, fixation-free, and section-free approach that enables rapid visualization of 3D histological architecture and tumor infiltration boundaries in gliomas. Fueled by the synergy between advanced spectroscopy and chemical innovation, Raman-based imaging technologies are gaining significant momentum and promise to drive new biological discoveries in the near future.

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  • HORIBA 拉曼光谱前沿技术及应用进展

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    随着科研向精细化、原位化与智能化发展,HORIBA 依托成熟拉曼平台与多技术联用能力,持续拓展表征应用,涵盖生命科学、深层结构、原位/工况监测及快速检测等方向。可支持偏振拉曼、SHG 等结构解析,及 EC-Raman、AFM-Raman、Nano-Raman、SEM-Raman 等多模态联用,实现实时监测、复杂环境测试与在体皮肤渗透分析,为科研与应用开发提供可靠、高效的光谱表征支持。

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  • 低温高压原位光谱测量系统的研制与应用

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    本次报告我将介绍我们最新研制的低温高压原位光谱测量系统,该系统可在室温至液氮温区与0-250GPa的极端条件下实现等温压缩和等压变温原位光谱测量,利用该系统我们研究了低温高压下典型半导体,氧化铀与固态氮的低温高压特性。

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  • 拉曼光谱结合人工智能快速鉴定和表征微生物

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    当前微生物的鉴定和检测很大程度上依赖于分离培养,进而通过形态表型、代谢特性或分子生物学手段进行鉴定和检测。但是分离培养耗时长,操作繁琐,并且很多微生物尚未实现纯培养,亟需研发新的检测技术手段。拉曼光谱是化学分子的“指纹图谱”,拉曼光谱的采集具有无损、快速、非标记、水干扰小等特点,可以在近原位条件下开展,具备方法学优势。随着人工智能的发展,深度学习强大的模式识别、数据挖掘和监督下自主学习能力十分契合处理分析拉曼光谱复杂数据的需求,能够深入挖掘微生物拉曼光谱与生物特征的潜在关联和非线性模式。 本实验室自主搭建的激光拉曼光镊系统利用785 nm单色连续激光光源形成光镊捕获微生物单细胞,在操纵单细胞的同时激发细胞产生拉曼散射。通过采集微生物单细胞的拉曼光谱,利用卷积神经网络、transformer等深度学习算法建立识别模型,实现了常见微生物的快速鉴定,鉴定正确率达到 90.73 %以上,整个鉴定过程在2分钟内完成。单细胞拉曼光谱不仅可以用于快速鉴定微生物的种属,还能够直接对微生物的药敏特性进行预测,区分鲍曼不动杆菌耐药菌株和敏感菌株准确率超过 98%。对于多重耐药的鲍曼不动杆菌,基于单细胞拉曼光谱推荐有效抗生素类型的正确率高于73.08%。此外,根据拉曼光谱,我们在单细胞水平准确预测耳球菌是否可以形成聚集细胞和菌丝态等毒力特征,预测正确率分别为100%和97%。结合拉曼光谱和人工智能技术,我们建立了通过单细胞拉曼光谱对高毒力多重耐药肺炎克雷伯菌的荚膜型进行原位鉴定的体系,依此能够快速筛选裂解性噬菌体,为临床噬菌体治疗提供技术支撑。这些结果表明拉曼光谱技术能够不依赖于培养,快速对微生物进行近似原位的鉴定和生理生化特性表征, 具有广泛的应用前景。

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  • 在线拉曼检测助力高效生物制造

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    生物制造过程是复杂的细胞代谢过程,由于纯种培养的要求,所以检测生物过程中的底物、中间代谢物、产物等浓度就成为发酵过程优化与放过大中的瓶颈。在线拉曼光谱技术的应用可很好地解决这一问题,真正实现生物过程的优化与放大,真正实现高效高效制造。

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  • 在线拉曼光谱技术在氟化工领域的应用

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    氟化工是高附加值、强约束的“黄金产业”,但其过程分析面临剧毒高危、强腐蚀、同分异构体难分辨、数据滞后四大痛点,传统“取样+离线检测”模式在安全性与时效性上同时失效。本报告以“从事后检测到事中控制”为主线,介绍在线拉曼光谱的技术原理与在氟化工领域应用的独特优势:基于分子振动指纹定性、谱峰强度定量,可分辨同分异构体,并可测量F₂、N₂等红外不响应组分;剖析工业在线拉曼须跨越的三道工程门槛——长期稳定性(自动校准)、耐HF腐蚀与高温高压的材料密封、无标品组分的定量建模。报告结合国产在线拉曼的工程实践,分享其在六氟磷酸锂、六氟丙烯、碳酰氟、六氟环氧丙烷、氟氮混合气、氟硅酸法制无水氟化氢及LiFSI等含氟气体与液体体系中的典型案例,展示在反应终点判定、剧毒介质免取样监测、多组分秒级分析等方面的成效,并展望含氟过程光谱表征的产学研协同方向。

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  • 异质界面的介电屏蔽—对称性与临界

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    异质界面的电子和光学性质深受其具有亚纳米间隙的原子级锐利界面所形成的复杂介电环境的影响,而揭示这些与距离相关的介电屏蔽效应是一项关键挑战。这里我们以石墨烯基异质界面为例,介绍介电屏蔽效应中的对称性保护与临界现象。在半金属特征的石墨烯中,强烈的电子-声子耦合会导致声子色散中出现所谓的科恩(Kohn)异常,它允许通过一种非电子可观测量反映出费米面的形态。第一部分,我将介绍石墨烯布里渊区中心的晶格振动受对称性保护对介电屏蔽效应免疫;第二部分,我将进一步介绍介电屏蔽效应中普遍存在的临界现象,这种临界行为揭示了石墨烯中电子的长程相互作用。我们的研究结果可推广至一般的异质界面,并适用于探索其它距离敏感的邻近效应。

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