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石墨烯的发现开启了二维材料和量子技术的新时代,标志着人们对于材料制备的控制能力迈入了一个或几个原子单层的精度范围。作为一类具有人工设计结构的新型二维材料,二维有机聚合物晶体以其独特的形貌和可调节的能带结构,为研究关联电子和量子物态提供了全新的平台,同时也为未来的技术应用和理论探索带来了新的契机。二维有机聚合物晶体的基本构建单元是含碳、氢、氧等轻元素的π共轭有机分子,通过牢固的化学共价键连接形成周期...
2024年12月2日,中国科学院大连化学物理研究所碳资源小分子与氢能利用研究组(DNL1905组)孙剑研究员团队在二氧化碳加氢合成烯烃研究中取得新进展,设计合成了电子助剂Na和结构助剂Co共修饰的铁基催化剂,并研究发现Na和Co的协同作用促进了在低温反应条件下(180至240°C)铁催化剂原位碳化形成三斜相的NaCoFe合金碳化物,显著提升了二氧化碳加氢制烯烃的催化性能。
钙钛矿稀土镍氧化物(ReNiO3)具有丰富的电磁输运性质,2024年12月2日因拓扑结构相变导致的超导电性备受关注。ReNiO3系列氧化物通常随着温度降低会发生金属-绝缘体相变,而LaNiO3是其中独特的存在,它在所有温度下都保持着顺磁金属态,这种差异主要归因于NiO6氧八面体旋转模式的不同。不同的旋转模式会影响Ni-3d轨道和O-2p轨道间的杂化程度,最终显著改变材料的电子结构和输运性质。此前,...
2024年来,随着在线原位高压超快光谱技术的发展,超导和关联量子材料的高压超快谱学研究变得可行,可从实验上成功探测高压条件下材料的电-声耦合强度、超导能隙、声子瓶颈效应等。2024年1月29日,以H3S和LaH10为代表的富氢高温超导体被相继发现,吸引了国内外广泛关注,其中LaH10±δ的临界温度Tc在165~190GPa超高压下达到了250~260K。然而,由于需要超高压环境,微小样品处于金刚石...
笼目晶格(kagome)材料具有独特的共顶点三角形二维网格,从而呈现几何阻挫、平带、狄拉克交点,范霍夫奇异点、拓扑能带以及子晶格量子干涉效应等特征,孕育了丰富的量子物态。基于过渡金属的笼目晶格化合物,是探索几何阻挫、关联效应、磁性及拓扑等丰富物理性质的重要材料体系。2024年来笼目金属AV3Sb5(A=K, Rb, Cs) 中涌现出丰富的量子物性,其非常规电荷密度波与超导竞争,并与多种对称性破缺(...
萜烯合酶是一类典型的天然功能杂泛酶,其功能的多样性吸引了大量研究的关注。研究者们致力于通过改造萜烯合酶的功能杂泛性,以期创制出具有不同催化特性的酶。随着对萜烯合酶蛋白质晶体结构及催化机制的深入研究,可以通过萜类合酶改造来实现底物或产物谱的改变。然而,由于目前针对功能杂泛的萜烯合酶尚缺乏高效的高通量筛选手段,加之对酶催化机制的理解尚不够深入透彻,因此在获取高活性萜烯合酶及实现酶功能的定向创制方面,仍...
在磁性材料中,磁有序与电子能带结构之间的关联产生了丰富的物态或物性,如量子反常霍尔态、拓扑相变、金属-绝缘体相变、反常能斯特效应等,因此成为凝聚态物理研究的一个重点方向。上海科技大学物质科学与技术学院拓扑物理实验室郭艳峰课题组近几年致力于新型磁性拓扑材料探索,取得了系列高水平研究成果。近期,郭艳峰课题组与合作者在相关方向又取得一系列重要进展,研究结果分别发表于《科学通报》(Science Bull...
中国科学技术大学国家同步辐射实验室和火灾科学国家重点实验室王占东教授研究团队在冷火焰链分支反应动力学研究取得重要进展,阐明了500-700 K的冷火焰链分支速率常数,提升了现有低温燃烧模型的预测精度,相关成果以“Unraveling chain branching in cool flames”为题发表在国际著名学术期刊《美国化学会志》上。
2024年11月25日,中国科学技术大学俞书宏院士团队在一类银基硫属化合物(Ag2E,E = S或Se)软晶格离子晶体中发现了类似于传统流体的普拉托-瑞利不稳定性(Plateau-Rayleigh instability)现象,并以此建立了受表面能与界面能共同调控的自限制化学转化新方法,实现了一维周期性同轴异质纳米线的精准普适合成,丰富和发展了无机纳米异质结构的精准合成方法学。该研究成果以“Pla...
中国科学技术大学教授李微雪课题组利用人工智能(AI)在催化基础研究中取得重要成果。该研究通过可解释AI技术在实验数据中建立了金属-载体相互作用与材料基本性质之间的控制方程,揭示了决定金属-载体相互作用的本质因素,提出了强金属-金属作用原理性判据,解决了氧化物载体包覆金属催化剂的难题。11月22日,相关研究成果以Nature of Metal-Support Interaction for Meta...
在国家自然科学基金项目(批准号:12050003、12004337)等资助下,浙江大学物理学院曹光旱教授与中国科学院物理研究所程金光研究员和周睿研究员等组成联合攻关团队,成功合成了新型铬基笼目晶格反铁磁体CsCr3Sb5,并利用高压抑制磁有序,实现超导电性。这项研究为进一步探寻笼目晶格中的新颖量子态、理解非常规超导机理提供了崭新的研究平台。研究成果以“铬基笼目金属在压力下的超导电性(Superco...
“热胀冷缩”是自然界常见的一种热学性质,热膨胀是机械、电子和光学等领域所面临的最普遍的问题之一,材料的热膨胀系数不匹配、抗热冲击性能差等可造成材料与器件的使用寿命缩短甚至失效。负热膨胀材料在一定的温度区间内其宏观体积随温度的变化而发生“热缩冷胀”,即负热膨胀(Negative Thermal Expansion, NTE)效应。将具有NTE效应的材料与常规正膨胀材料按一定的方式与配比制成复合材料,...
中国科学技术大学研究团队发展了特氟龙等全氟及多氟烷基化学品的低温还原脱氟分解的变革性新方法。该研究创制了扭曲促进电子得失的有机小分子超级光还原剂KQGZ,并基于此发展了低温(40℃至60℃)催化还原特氟龙等全氟及多氟烷基化合物的完全脱氟新方法。2024年11月20日,相关研究成果以Photocatalytic low-temperature defluorination of PFASs为题,发表...
2024年11月21日,中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室研究团队在高重频强场太赫兹源研究方面取得进展。相关成果以“High-repetition-rate strong-field terahertz source by optical rectification in DSTMS crystal”为题发表于High Power Laser Science and Eng...
科学、工程和社会中的复杂系统是否有共性规律?有望解答这一问题的介科学概念是如何提出的?对于人类可持续发展及科学研究范式的转变有何意义?中国科学院院士、过程工程研究所研究员李静海详细解读了介科学概念的产生、应用及发展路径,并对介科学在更多学科领域的应用和未来发展进行了全面展望。11月13日,相关研究成果发表在《英国皇家学会会报A》(Proceedings of the Royal Society A...

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