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2024 10.08

中国科院苏州医工所白鹏利团队在团簇发光荧光微球的研究中取得进展

白光发光二极管（WLED）作为一种节能、长寿命的固态照明技术，因其具有节能、寿命长、可靠性高、环境友好等诸多优点而得到广泛应用。相较基于无机发光体的WLED而言，聚合物发光二极管（PLED）提供了溶液处理的简化制造方案。通常，制造白光聚合物发光二极管（WPLED）需将多种荧光团加入聚合物基质以制得白光，这种多荧光团方法要求精确控制不同单体的比例，以确保各种荧光团的发射强度达到适当的平衡，增加了生产的复杂度，而开发单荧光团白光聚合物能显著简化WPLED制造工艺。最近研究发现一些非共轭荧光材料(Materials Today,2020,32: 275-292)，虽无π共轭结构，但在聚集状态下能发射可见光，称为团簇发光（CL）。这些基于CL的非传统发光聚合物（NPLs）具备多重发射特性，适用于白光发射。不过，相较于共轭荧光材料，大部分NPLs主要发射蓝光，只有少数能发射红光或白光。为了实现长波长NPLs的制备，苏州医工所白鹏利团队通过交联和磺化反应制备了发白色和橙色光的聚苯乙烯微球，该材料具有覆盖整个可见光范围的宽发射光谱。利用这一发现，仅使用单一类型的磺化多孔聚(苯乙烯-二乙烯基苯)微球(
2024 09.06

中科院科学岛团队实现笼目晶格本征磁结构的直接观测

近日，中国科学院合肥物质院强磁场中心陆轻铀课题组与安徽大学熊奕敏合作，利用稳态强磁场实验装置（SHMFF）超灵敏磁力显微镜测量系统（MFM），结合电子顺磁共振谱学和微磁学模拟，实现对笼目晶格中本征磁结构的观测。研究结果发表在高影响力期刊Advanced Science上。材料宏观性质主要由其内部电子决定，而电子的性质又与晶格密不可分。笼目晶格能带结构天然具有狄拉克点、平带和范霍夫奇点，激发了拓扑磁结构以及非常规超导等在内的丰富的物理现象和内涵。这些奇异性质均与笼目晶格和电子序的相互作用紧密相关。在超导领域，笼目超导体中竞争电子序的研究有望揭示高温超导机制，是超导领域核心问题之一。同时，反铁磁笼目晶格也是量子自旋液体的重要候选材料，为量子计算和量子信息科学等领域的研究提供了新的可能性。虽然笼目晶格与电荷序的耦合已有较多研究，但是，其自旋序受晶格调控下的本征图案至今仍未被揭示。近期，陆轻铀课题组通过MFM，首次实现了对笼目材料中本征磁结构的直接观测，在二元笼目Fe3Sn2单晶中发现一种受晶格调制的新型磁阵列结构。受晶格六重对称性和单轴磁各向异性的竞争影响，该材料磁重复单元呈现出独特的破缺六
2024 09.06

中科院科学岛团队在MEMS离子迁移谱基础研究方面取得重要进展完成FAIMS测量理论的系统性构建

近期，中国科学院合肥物质院智能所陈池来研究员王晗等人在FAIMS基础理论研究中再次取得重要进展：在前期完成微空间离子传输损耗模型、误差传递模型的基础上，提出了谱图峰形状模型，完成了FAIMS基础检测理论的系统性构建，为准确的谱图反演、误差评估、仪器设计及参数优化奠定了系统性基础理论支撑。高场不对称波形离子迁移谱（FAIMS），是MEMS技术(微机电系统技术)与质谱类分析技术相结合的典范，不仅具有同类技术的快速、高灵敏等特性，在微型化、高选择性方面具有独特优势，已在公共安全、工业在线、生物医药等诸多领域得到了成功应用。然而，非线性差分工作方式和微小空间内多场耦合给检测理论的构建带来了巨大挑战，导致在仪器设计、工作参数设置、物质成分准确定性及精准定量检测上缺乏可靠的理论指导，极大地制约了FAIMS技术的发展。陈池来研究员团队长期从事FAIMS技术研究，在前期MEMS制造工艺、高频高压电源、超弱信号探测和微型化仪器研制与应用的基础上，针对FAIMS基础理论开展了深入研究。通过对微小空间多耦合场中复杂离子运动的解析与等效，完成了基于低温等离子体复合的离子传输损耗、基于非线性等效的测量误差传递、
2024 09.06

中科院金属所2024年国家自然科学基金立项数创历史同期新高

8月23日，国家自然科学基金委发布了2024年度国家基金集中申请期部分项目评审结果，我所共获批基金项目68项，较去年同期增长47.8%，为历史同期最好成绩。青年科学基金获批36项，创历史新高。刘岗研究员获批国家杰出青年科学基金延续资助项目，李昺研究员获批国家杰出青年科学基金项目，刘培涛研究员、程钊副研究员分别获批优秀青年科学基金项目。国家自然科学基金是衡量基础研究和原始创新能力的重要标尺，我所始终高度重视基金的组织申报工作。在项目申报期间，组织召开基金交流会、政策宣贯会，邀请多位所内专家对申请书的撰写提供专业指导，帮助提高申请书质量，组织答辩类项目的所内试讲，提升申请人答辩水平，多措并举地提升我所基金申请质量。未来金属所将继续加强国家基金组织管理工作，探索创新管理模式，推动我所基础研究高质量发展。
2024 09.06

中科院广州能源所2024年度国家自然科学基金项目申报工作取得新成绩

近日，国家自然科学基金委员会公布了2024年国家自然科学基金集中接收期申请项目评审结果，在全国申请量再创新高（增幅达26.36%）的情况下，广州能源所共有20个项目获得立项，创近年来集中申报期立项项目数新高。其中获批重点基金1项、杰出青年基金1项、面上基金8项（资助率~11%）、青年基金10项（资助率~19%），直接经费1318万元。更值一提的是，同年获批重点基金和杰出青年基金各1项，分别是李小森研究员主持的重点基金项目“基于水合物结晶原理的海底二氧化碳封存机理研究”和王屹研究员主持的杰出青年基金项目“海洋天然气水合物开采原理”。这在研究所尚属首次，展现了研究所在基础研究方面取得的新进展。近年来，研究所深入落实中国科学院“基础研究十条”，高度重视国家自然科学基金申报工作，采取了青年基金配套经费等措施激发青年科技人员申报基金的热情，同时研究所还持续组织申报动员会、青年基金预评审会、知名专家申报书辅导讲座及答疑会等多种形式的基金申报辅助活动，切实提升基金申报书的质量。
2024 09.06

中科院紫金山天文台等发现来自近邻星系快速射电暴FRB20200120E的超亮爆发

中国科学院紫金山天文台高能时域天文研究团组牵头的国际合作组利用中国科学院国家授时中心昊平观测站40米射电望远镜，成功探测到来自近邻星系M81球状星团中的快速射电暴（Fast Radio Burst, FRB）重复暴源FRB20200120E的超亮爆发。这一发现填补了近邻快速射电暴与宇宙学距离快速射电暴之间的能量空白，研究成果以“A bright burst from FRB 20200120E in a globular cluster of the nearby galaxy M81”为题于2024年8月28日发表在《自然•通讯》（Nature Communications）杂志上。快速射电暴自2007年首次报道发现以来，其起源一直是当代天文学的一个未解之谜。目前已公开的快速射电暴源有上千例，这些源中已经探测到宿主星系和红移的约有50个。根据是否探测到重复爆发，快速射电暴主要分为重复爆发和一次性爆发两类，其中具有重复爆发特性的占少数，绝大多数在观测上表现为一次性爆发。最近几年内发现两例近邻快速射电暴源，为人类理解FRB的天体物理起源、爆发和辐射机制提供了重要线索。2020年4月28日
2024 09.06

中科院苏州医工所王策团队在高端流式细胞分选仪研发中取得进展

流式细胞仪被誉为细胞“CT”，所涉及的应用领域包括临床诊断、细胞生物学研究、环境监测、生物制药等方面数百项应用。流式细胞分选仪可以快速测量、存贮、显示悬浮在液体中的分散细胞的一系列重要生物物理、生物化学方面的特征参量，并可以根据预选的参量范围把指定的细胞亚群从中分选出来。国外相关公司占据国内市场份额高达71%。受限于核心部件及卡脖子技术，高端流式细胞分选仪的技术和商业化产品一直被国外公司所掌握，极大限制了我国科学研究和分析仪器行业等领域技术和产业发展。针对高端生命科学仪器流式细胞分选仪被国外产品垄断的现状，苏州医工所王策团队在前期三激光十色流式细胞分析仪的基础上，突破了三十色流式分析和高通量分选的关键核心“卡脖子”技术。已实现32重门下8万个细胞/秒的细胞实时判定速度。自主研发的流体池可实现样品聚焦流位置度5μm及高速液滴生成，配套喷嘴最小孔径70μm。研制出具有自主知识产权的高端流式细胞分选仪，打破了相关的技术垄断，指标达国际先进水平。仪器已通过电磁兼容、安规、环境适应性检测，技术就绪度达8级。相关成果授权发明专利20余项。该仪器已在中国科学院生物物理研究所流式平台和中国科学院长春应
2024 09.06

中科院金属所发明热发射极晶体管

集成电路是现代信息技术的基石，而晶体管则是集成电路的基本单元。随着晶体管尺寸的不断缩小，其进一步发展的挑战日益增多。因此，探索具有新工作原理的晶体管，已成为提升集成电路性能的关键。传统晶体管主要依赖稳态载流子的传输，而热载流子晶体管则通过将载流子调制到高能态来提升器件的速度和功能，展现出突破现有晶体管技术限制的潜力。然而，过去的热载流子晶体管主要依靠隧穿注入和电场加速来生成热载流子，由于界面势垒的影响，所生成的热载流子电流密度不足，严重限制了器件性能的提升。石墨烯等低维材料凭借其原子级厚度、优异的电学和光电性能，以及无表面悬键等特性，易于与其他材料形成异质结，从而产生丰富的能带组合，为热载流子晶体管的发展提供了新思路。中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心与北京大学的科研团队合作，采用了一种创新思路，通过可控调制热载流子来提高电流密度，发明了一种由石墨烯和锗等混合维度材料构成的热发射极晶体管，并提出了一种全新的“受激发射”热载流子生成机制。该研究成果于8月15日以题为“A hot-emitter transistor based on stimulated emission of
2024 09.06

中科院金属所在金属中纳米孔弥散强化研究取得进展

磁电多铁材料是一种同时具有铁磁性和铁电性的多功能材料，近年来备受关注。由于其电学性质和磁学性质之间相互耦合，磁电多铁材料可以实现磁场控制电极化或者电场调控磁学性质，在高密度、低能耗、高读写速率器件中有着广阔的应用前景。发展新型轻质高强度材料是航空航天、汽车、消费电子等关键领域的共同迫切需求。当前材料轻量化一般通过添加更轻的合金元素（如轻质钢中的铝、铝合金中的锂）来实现。与之相比，引入孔洞是更为直观有效，且更具普适性的材料减重途径。但一般情况下，少量孔洞的存在即可导致材料的强度、塑韧性、疲劳性能等力学性能急剧降低。因此，在铸造、粉末冶金、3D打印等材料制备加工过程中，孔洞一般被视为严重材料缺陷而需严格控制并极力消除。近期，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心金海军研究员团队提出，如果细化至百纳米以下并弥散分布于材料中，孔洞将从有害材料缺陷转变为有益的“强化相”。该团队以金为模型材料研究发现，添加弥散纳米孔可在不损失、甚至提高塑性的同时，降低材料密度并大幅提升其强度。相关研究结果于8月9日以“Strengthening Gold with Dispersed Nanovoids”为
2024 09.06

中科院金属所发现多铁材料中铁电极化增强的新机制

磁电多铁材料是一种同时具有铁磁性和铁电性的多功能材料，近年来备受关注。由于其电学性质和磁学性质之间相互耦合，磁电多铁材料可以实现磁场控制电极化或者电场调控磁学性质，在高密度、低能耗、高读写速率器件中有着广阔的应用前景。磁电多铁材料的畴壁处存在晶格、自旋、轨道和电荷等多种自由度之间的相互作用，经常表现出体材料中所不具备的新奇物性，对调控材料的铁电性和磁学性能起着重要作用。然而，由于退极化场的不完全屏蔽或梯度能影响，畴壁处的铁电极化强度往往会降低，对材料的性能与应用带来不利影响。畴壁处的铁电极化是否能够实现增强是一个具有重要科学意义与潜在应用的基础科学问题。此外，铁电畴壁对磁电多铁性材料的磁学性能具有重要影响，揭示铁电畴壁处的磁性耦合机制对于深入理解其磁电行为至关重要。为了探索畴壁处的新颖界面现象与物性，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心材料结构与缺陷研究部的相关团队，围绕磁电多铁材料中铁电畴壁处的铁电极化行为和磁性耦合机制开展了系统性的研究工作，发现ε-Fe2O3中畴壁处的铁电极化行为受束缚电荷密度的调控。研究表明，ε-Fe2O3薄膜中存在两种类型的180°尾对尾铁电畴壁。透射

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