来源：cnBeta.COMSCI Tech Daily 指出：在较低的温度下，材料中的自旋会形成随机图案。其中每个图案都像螺旋一样旋转，带有特定的扭曲。但在加热材料后，自旋会选择一种特定的螺旋图案。这种现象通常在磁性材料的温度降低时发生，因而很是违反科学家们的直觉。据悉，钕（Nd）元素与传统的旋转玻璃态物质不一样，其中混有随机的磁性材料，可在结晶形式中表现出玻璃状行为。自旋形成类似螺旋的图案，是随机且不断变化的。几年前，科学家们将之称作“自诱导自旋玻璃”。通常可在合金材料上看到，比如铁原子随机分散到了铜原子网格中、且旋转指向了不同的方向。在这项新研究中，物理学家发现，当他们将钕从 -268 °C 加热到 -265 °C（-450 °F 到 -445 °F）时，自旋反而会“冻结”成固体图案，在较高温度下形成了一种磁铁！当冷却材料时，随机旋转的螺旋图案又回来了。Alexander Khajetoorians 教授表示：“这种‘冻结’模式通常不会在磁性材料上出现”。按照常理，温度会增加固体、液体或气体中的能量。磁铁也是如此 —— 随着温度的升高，自旋会开始摇摆。然而在钕材料上看到的磁性行为，却与正常状况相反。这类情况在自然界中相当罕见，很少有已知材料会表现出“错误”的模式。另一个知名的例子，就是电荷可在较高温度下积累并形成有序图案、较低温度下又随机...
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来源：中国科学报中科院地理科学与资源研究所研究员郭庆军团队与合作者系统分析了稀土赋存的三大载体——海水、孔隙水和磷灰石的稀土元素特征，从机理上揭示了稀土元素迁移和富集的全过程。相关研究成果近日发表于《科学进展》。全球最大的稀土宝藏蕴藏于深海，其蕴藏量是陆地的上百倍，是重要的深海战略资源。然而，深海稀土的富集机制问题仍不清楚。虽然研究人员了解到稀土主要源于海水，最终富集于磷灰石中，但是深海水与磷灰石稀土含量差距超十亿倍，如何在磷灰石中实现如此高程度的富集尚不清楚，这在一定程度上限制了深海稀土产业化的进程。针对以上关键科学问题，研究团队创新性地系统分析了稀土赋存的三大载体——海水、孔隙水和磷灰石的稀土元素特征，率先发现两大孔隙水稀土元素富集事件，发现深海盆地沉积物中通过孔隙水向海水输入的稀土的量比浅海明显偏少，大量的稀土元素留存于沉积物中，最终被磷灰石所吸附。该研究从机理上揭示了稀土元素迁移和富集的全过程，创新性地从稀土循环的角度解决了深海稀土富集机制问题，为后续的勘探和开发提供了重要理论依据。
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原创 WileyChem高核稀土氧基团簇具有多样的空间构型、丰富的4f金属中心、纳米级的分子粒径，表现出独特的光、电、磁、催化性能，可作为具有精确分子结构且尺寸分布单一的纳米功能材料。然而，目前该类团簇的合成仍然存在较大的偶然性，其自组装过程尚不明确且缺乏系统性研究，成为该领域的研究瓶颈。近日，南方科技大学的郑智平教授团队利用阴离子调控高核稀土氧基团簇的合成过程，系统地研究了60核稀土团簇Er60的自组装过程。通过逐步加入特定阴离子的方式，分步组装了Er60的3个重要成簇中间体——具有12、34、48核的稀土团簇Er12、Er34、Er48（图1）。其中，轮状的Er12、船状的Er34、碗状的Er48可以分别视为方钠石笼状Er60的1/6、1/2、3/4。图1 阴离子诱导Er12、Er34、Er48逐步自组装形成Er60第一步，在前期卤离子模板效应的研究基础上（Inorg. Chem. Front. 2021, 8, 26），以L-组氨酸为配体，碘离子为模板剂，诱导4个立方烷结构单元Er4以共顶点的方式组装，形成具有四元环结构的Er12（图1黄色正方形）。第二步，向Er12体系引入碳酸根离子，成功在Er12的基础上扩展出以碳酸根为模板的六元环结构（图1红色六边形），分离了一个具有船状结构的中间体Er34。对比Er34与Er12的结构，该团队提出了碳酸根诱导的自组装机理：碳...
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来源：中国科学报无速度传感器控制技术已成为永磁同步电机（简称“PMSM”）驱动系统智能控制的主流研究趋势。然而，一旦某相电流传感器发生故障，系统会得到失准的电流信号，将导致无速度传感器矢量控制系统失效。为使PMSM系统更加高效、经济和安全运行，湖南科技大学信息与电气工程学院刘朝华教授团队与英国谢菲尔德大学自动控制与系统工程系H.-L Wei 教授合作，提出了基于电流传感器容错策略的PMSM无速度传感器控制技术，构建了基于二阶扩展状态观测器的电流传感器容错策略，当A-C两相电流传感器发生故障时，仅需使用B相电流即可成功估计出d-q分量的定子电流。在此基础上，研究人员进一步构建了双模型参考自适应观测器与误差校正反馈机制，实现了PMSM转子速度/位置的高精度估计。实验表明，他们所提出的控制方案及系统具有良好的动态性能和较好的容错性能，为PMSM的高可靠性无传感器矢量控制奠定了基础理论和技术支撑；所提出的二阶扩展状态观测器可以在仅使用B相电流传感器的前提下准确估计d-q轴电流，实现电流传感器故障发生时的容错，基于电流估计容错机制的PMSM无传感器控制具有很好的鲁棒性，能实现参数摄动下的高性能控制。近日，上述研究成果发表在《 IEEE/ASME Transactions on Mechatronics》上，湖南科技大学为第一单位，刘朝华为第一作者。该成果得到了《 IEEE/ASME Tran...
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