科研进展

首页科研进展

2026 02.01

科学岛团队揭示笼目反铁磁半金属异质结低磁场反常磁阻行为

近日，中国科学院合肥物质院强磁场中心联合中国科学院半导体所半导体芯片物理与技术全国重点实验室，利用稳态强磁场实验装置（SHMFF）自研的低温强磁场磁力显微镜（MFM），在笼目反铁磁半金属异质结中揭示了低磁场反常震荡磁阻行为及对应拓扑磁结构。相关研究成果以“Anomalous Magnetoresistance in an Antiferromagnetic Kagome Semimetal Heterostructures”为题，发表于Advanced Functional Materials。笼目反铁磁半金属材料因其几何阻挫、自旋关联与能带拓扑高度耦合，被认为是发展新型反铁磁拓扑自旋电子学的重要材料平台。在本工作中，研究团队设计制备了笼目反铁磁半金属异质结FeSn/Pt，通过界面反演对称性破缺引入Dzyaloshinskii–Moriya相互作用，实现了对FeSn中自旋构型的有效调控。宏观电输运测量显示特定厚度FeSn/Pt异质结在低磁场范围出现了不同于传统Shubnikov–de Haas 振荡的非常规的、具有阻尼特征的震荡型磁阻。SHMFF微观MFM实空间成像直接揭示该反常磁阻现
2026 02.01

长春应化所在质子交换膜燃料电池领域取得突破性进展

中国科学院长春应用化学研究所在低铂阴极催化剂的结构设计及其质子交换膜燃料电池应用方面取得重要进展。邢巍、肖梅玲、刘长鹏、刘伟研究团队围绕Pt-Co金属间化合物阴极催化剂在高电位循环下易发生组分迁移与溶出的痛点，提出化学键调控化学势桥接的新思路，构建了稀土镧（La）掺杂的有序L12-Pt3Co金属间化合物催化剂体系。相关研究成果以“Lanthanum-Induced Quasi-Covalent Bonding and Chemical Potential Bridging in Pt3Co Intermetallic Catalysts for Durable Fuel Cells”为题，发表于国际权威化学期刊《Journal of the American Chemical Society》。质子交换膜燃料电池（PEMFC）阴极氧还原反应动力学缓慢，阴极催化剂不仅需要高活性，更要在反复启停与电位波动等工况下保持结构与组分稳定。以Pt3Co为代表的有序金属间化合物虽然具备较好的本征活性，但在电化学环境中，以钴、镍、铁代表的过渡金属仍可能向表层迁移并发生溶出，引起活性衰减与电压下降，成为
2026 02.01

长春应化所在生物活性聚氨基酸材料治疗肿瘤领域取得突破性进展

中国科学院长春应用化学研究所在生物活性聚氨基酸材料的结构设计及其高效肿瘤治疗应用领域取得重要突破。陈学思、丁建勋研究团队成功开发出一种能够特异性响应于肿瘤微环境的新型生物活性聚氨基酸材料。该材料可在肿瘤组织及细胞内原位自组装成三维阳离子网络结构，高效诱导肿瘤细胞生成微泡，并触发一种可持续扩展的级联旁观者杀伤效应，为肿瘤治疗提供了创新策略。相关研究成果以“A Tumor-Selective Self-Assembling Network of Poly(amino acid) Induces Cascading Bystander Cytotoxicity through Microvesicle Fission Amplification”为题，发表于国际权威化学期刊《Journal of the American Chemical Society》。肿瘤细胞间的信号传递是影响肿瘤进展与治疗响应的关键因素。近年来，以微泡为代表的细胞外囊泡被证实是介导细胞间通讯、引发旁观者效应的重要载体。然而，现有基于外源性囊泡递送的治疗方法普遍面临靶向性不足、瘤内富集效率低及生物活性易丧失等挑战。因此
2026 02.01

科学岛团队在氢分子中成功观测到ΔJ = 0的转动激发

近日，中国科学院合肥物质院固体所刘晓迪研究员与Eugene Gregoryanz研究员团队，在稠密氢分子中首次观测到符合ΔJ=0拉曼选择定则、却长期未被发现的转动激发。该研究成果以“Observation of ΔJ = 0 Rotational Excitation in Dense Hydrogens”为题，发表在Physical Review Letters(Phys. Rev. Lett., 2026 136, 016101)上。氢分子（H2）是量子力学中最基础、最典范的模型体系之一，其简单的二体结构为理解量子转动与振动提供了清晰的框架。根据拉曼选择定则，氢分子转动激发仅允许ΔJ=±2与ΔJ=0的跃迁。ΔJ=±2跃迁已在氢、氘及其混合物中被实验观测到，而ΔJ=0跃迁在气态/流体态中因能级简并表现为零频率，难以探测。在固态下，六方晶体场会解除能级简并，使ΔJ=0跃迁具有非零能量。然而因其跃迁频率较低，被瑞利线所掩盖，此前始终缺乏实验观测证据。研究团队自主搭建了高性能低波数高压低温拉曼光谱系统，在此系统上研究团队前期已进行了系列的高压氢的研究工作：获得压力至350 GPa的氢体系高
2026 02.01

金属所在新型铁电紫外光电探测材料研究取得进展

光探测器作为将光信号转换为电信号的核心器件，在信息通信、环境监测、空间探测等领域具有广泛应用。随着实时通信、高精度探测及深紫外信息传输的快速发展，研制具有超快响应速度、高响应度、高探测率以及短响应波长的光探测器成为当前该领域的迫切需求。然而，在传统光电探测器中，这四个参数往往难以同时达到最优。内建电场是影响光生载流子分离效率的关键因素之一。在传统的pn结和肖特基二极管光电探测器中，必须构建异质界面来产生内建电场，这一方面增加了器件的复杂性，另一方面异质界面处容易产生位错、空位和杂质等缺陷，这会大大降低光电探测器的性能。铁电材料由于具有自发极化产生的本征内建电场，能够有效促进光生载流子的分离，同时，还可以简化器件的结构。并且铁电材料常具有高的介电常数，这有助于降低器件噪声，因此被认为是构筑高性能光探测器的理想材料。然而，传统铁电材料通常含有不同极化方向的高密度铁电畴，光生载流子在畴壁处的散射与复合会显著降低器件的响应速度等性能，这限制了铁电光探测器的综合性能提升。为了解决这一难题并探索高性能铁电光探测材料，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心材料显微科学研究部的相关团队，通过固相
2026 02.01

金属原子链的定量电子显微学研究取得进展

金属键作为决定金属及合金物理化学性质的核心，其变形行为对于材料的性能设计及应用至关重要。其中，单原子金属链作为最简单的一维结构，能够通过直接的键长变形来响应施加的应力，是探究金属键伸长机制的理想模型。迄今为止，受限于实验技术，金属键长的拉伸应变通常不超过10%，且呈现为线性响应的特征。然而，高应变条件下金属键长的变化行为及其对于材料物理性能的影响，长期以来始终未能明确。近日，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心材料显微科学研究部杜奎研究团队在金原子链变形研究中取得新的进展——成功实现了高达46%的拉伸应变，为金属键高应变行为研究提供了关键实验支撑。研究团队直接观测到离散键长分布，并揭示了电导从整数量子化到分数量子化再到绝缘态的阶梯式转变规律。该研究揭示的应变调控电导机制，为存储器、忆阻器的功能创新及量子计算领域的技术突破注入了全新思路，有望推动原子尺度电子开关、量子点接触忆阻器件等新型量子器件的发展。相关结果以“Direct Atomic Observation of Discrete Bond Lengths and Fractional Quantized Conducta
2026 02.01

微生物加速高强钢应力腐蚀开裂机理研究取得进展

在“碳达峰、碳中和”目标和氢能基础设施快速发展的背景下，管线钢被广泛应用于油气与氢能等新能源输送工程。然而，在服役环境中，材料不仅长期承受复杂的力学载荷，还同时受到环境介质和微生物活动的共同作用，其中尤以硫酸盐还原菌（sulfate-reducing bacteria，SRB）诱发的微生物腐蚀问题最为突出，已成为威胁管道安全运行和服役寿命的关键影响因素之一。然而，长期以来SRB代谢活动引发的局部腐蚀、氢渗透以及力学性能退化之间如何相互耦合，其主导机理及随服役条件演化的规律仍缺乏系统而清晰的认识。近日，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心科研团队联合新加坡南洋理工大学，系统揭示了SRB诱发高强管线钢应力腐蚀开裂的微观机理及其动态演化规律。研究发现，在腐蚀初期，SRB 通过代谢活动显著加速钢表面的局部阳极溶解，并促进氢的产生与渗透，从而协同提高材料的应力腐蚀开裂敏感性。随着腐蚀过程的推进，SRB代谢诱导在钢表面形成富含FeS的生物腐蚀膜。研究进一步揭示，该膜层在应力腐蚀过程中呈现出“双重作用”：一方面，膜下腐蚀性和代谢产物的聚集以及其孔隙结构会加剧局部腐蚀发展，为裂纹萌生提供应力集
2026 02.01

科学岛团队在高性能钠离子电池正极材料研发方面取得新进展

近期，中国科学院合肥物质院固体所赵邦传研究员团队在钠离子电池正极材料研发中取得重要进展。团队通过采用“键结构调控+界面修饰”的多尺度“内外兼修”协同改性策略，实现了磷酸钒锰钠（Na4MnV(PO4)3，NMVP）正极材料中钠离子的快速传输和优异循环稳定性。相关研究成果以“Boosting Long-Life Sodium Storage of Na4MnV(PO4)3via Synergistic Bond Structure Regulation and Interfacial Modification”为题发表在Advanced Functional Materials(Adv. Funct. Mater, 2025, DOI: 10.1002/adfm.202523851)上。发展低成本、高安全性的大规模储能技术（如电化学储能），是推动我国能源结构转型的关键。在各类电化学储能技术中，锂离子电池虽是目前商业化应用最广泛、技术成熟度最高的技术路线之一，但钠离子电池凭借钠资源储量丰富和成本低廉等优势，正逐渐成为锂离子电池在大规模储能等场景中的重要补充。在聚阴离子型钠离子电池正极材料中，
2026 02.01

金属所在亚纳米Pt-Ru双原子低温高效催化CO氧化研究取得新进展

一氧化碳（CO）催化氧化是探究催化剂构效关系与反应机理的重要模型反应，在环境催化与新能源等领域应用广泛。贵金属催化剂虽然具有较高催化活性，但其成本高昂，限制了工业规模化应用。单原子催化剂（SACs）通过最大限度提高原子利用率，为实现贵金属催化剂的低成本构筑与原子经济性设计提供了理想途径。然而，在需要同时活化多种反应物的过程中，单原子催化剂由于活性位点单一，且不同反应物分子间存在竞争吸附，其催化性能的提升依然面临挑战。近年来，原子级分散的双原子金属催化剂因其兼具高金属原子利用率与双活性中心位点的协同效应，受到研究者的广泛关注。近日，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心刘洪阳研究员、孙博研究员和博士研究生祁亚楠与重庆大学孙耿副教授等团队合作，成功在富缺陷石墨烯载体（ND@G）上构建了原子级分散的Pt-Ru双原子催化剂（Pt1Ru1/ND@G），实现了低温下一氧化碳（CO）的高效催化氧化。该成果以封面形式发表于期刊《Nano-Micro Letters》，为设计高性能原子级分散金属催化剂提供了新思路。研究团队通过简单的共浸渍方法，成功构筑了锚定在表面C缺陷上的Pt-Ru双原子对活性位
2026 02.01

科学岛团队在磁霍普夫子构筑方面取得重要进展

近期，中国科学院合肥物质院强磁场中心联合安徽大学、上海科技大学及美国新罕布什尔大学，在磁霍普夫子构筑方面取得突破性进展，相关研究成果以“Electrically writing a magnetic heliknoton in a chiral magnet”为题，在线发表于国际权威期刊Nature Materials。1975年，Ludvig Faddeev提出了一类三维拓扑孤子，其拓扑特性可由霍普夫荷（Hopf charge）描述，因此被称为霍普夫子（hopfion）。作为一类普适的三维拓扑结构，霍普夫子以其环、链、扭结等丰富拓扑特征，深刻关联着从托卡马克聚变约束、量子场激发到早期宇宙弦等一系列跨越微观到宏观尺度的物理核心前沿问题。由于其高度的物理普适性，在实验室中实现霍普夫子的稳定生成和可控操控，被认为是探索相关普适物理规律、降低研究门槛的关键途径。然而，受限于模型的高度复杂性，长期以来霍普夫子的研究主要停留在理论层面。实验上，仅在极少数物理体系中观测到了静态的霍普夫子，对其动态特性与实际操控的实验研究更是空白，严重阻碍了相关研究的发展。针对上述挑战，研究团队基于手性磁体模型与霍

每页 10 记录总共 683 记录
第一页 <<上一页下一页>> 尾页
页码 3/69 跳转到