来源:中国科学院物理研究所在量子材料中,轨道作为一种关键的自由度,对低能物理现象和独特性质的形成具有重要影响。原子中不同轨道的贡献往往会引发对称性破缺,从而产生诸如强关联材料中的轨道依赖能带重整化、轨道依赖对称性破缺态、轨道选择性莫特转变以及轨道选择性超导配对等现象。例如,笼目超导体AV₃Sb₅(A = K、Rb、Cs)体系是一种多带超导体,展现出一系列丰富而奇异的物性特征,包括Z₂拓扑、对称性破缺的电荷密度波、时间反演对称性破缺电子态、电子向列序、超导配对密度波以及两种不同的超导相。揭示笼目超导体中这些奇异电子态的轨道起源对于深入理解其物理机制具有重要意义,但由于费米面上复杂的多轨道成分,相关研究充满挑战。近几年,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心的高鸿钧院士带领的研究团队对新型笼目超导体的创制(Sci. Bull. 67, 2176 (2022), Nature Commun. 15, 9626 (2024))及其新奇物性调控(Nature 599, 222 (2021), Nature 618, 910 (2023), Nature Commun. 15, 6109 (2024))开展了系统深入的探索研究。最近,该团队的博士生黄子豪(已毕业)和陈辉副研究员等采用钛元素(Ti)掺杂调控方法,研究CsV3Sb5体系中各奇异量子态的轨道起源。他们利用极低温-强磁场扫描...
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来源:中国科学院广州地球化学研究所风化壳型稀土矿床(又称离子吸附型稀土矿床)是全球中重稀土资源的主要来源。在该类矿床形成过程中,原生(含)稀土矿物风化释放稀土元素是稀土最终在风化壳中以离子吸附态富集成矿的关键,但各类稀土赋存矿物的溶解行为及其对成矿的贡献尚未明晰。氟碳铈矿在成矿基岩中广泛分布,同时也是三大稀土工业矿物之一。氟碳铈矿等稀土氟碳酸盐矿物通常在半风化层便完全风化,因此认为它们的抗风化能力较弱,是成矿的重要物质来源。然而,溶解反应热力学计算结果却表明氟碳铈矿在风化壳型稀土矿床的弱酸性地下水环境中(pH=5.4–6)无法溶解(Li et al., 2022)。野外观测与模拟计算结果的不一致引发了对氟碳铈矿风化溶解机制的疑问。为此,中国科学院广州地球化学研究所何宏平研究员团队基于其前期研究(He et al., 2023, 2024)提出“微生物作用可能是驱动氟碳铈矿风化释放稀土元素的重要动力”这一假设并利用风化型稀土矿床风化壳中原位栖息的微生物菌株开展了矿物溶解实验。研究发现,与热力学计算结果一致,在与风化壳深部地下水环境相近的pH = 6条件下,氟碳铈矿难以通过酸解反应被溶解。然而,相似条件下,微生物显著增强了氟碳铈矿溶解,稀土元素的溶解量提升约2个数量级。微生物释放的葡萄糖酸、酒石酸等强有机配体,通过络合和酸解作用协同促进稀土元素活化。在风化壳中氟碳铈矿等稀土氟碳酸矿物通...
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来源:福建物质结构研究所光存储技术基于空间选择性光响应原理,利用光诱导材料发生物理或化学状态变化实现二进制数据(0/1)的编码存储。研究人员已系统探索了光还原、光失活、光折射及光致变色等多种光响应机制。其中,基于电子俘获原理的光致变色材料,在特定波长光照下能够发生可逆的颜色变化。这种颜色与光波长的精准对应关系可直接转换为二进制编码信号,使其成为高密度光存储介质的优势候选体系。近年来,随着智能光学器件和高密度信息存储需求的增长,无机光致变色材料因其广阔的应用前景受到广泛关注,相关研究已取得显著进展。然而,该类材料仍面临光响应速度迟缓、变色对比度不足、色阶调控单一、光谱响应范围窄及作用机制不明确等瓶颈问题,严重制约其实际应用。特别是在大容量光存储领域,材料需同时满足超快光响应、高对比度信息写入和多维信息读取等严苛要求,传统光致变色材料体系已难以适应技术发展需求。近日,在国家基金委海峡基金重点项目、国家基金面上项目以及福建省杰青项目等支持下,中国科学院福建物构所林航研究员和王元生研究员带领的团队聚焦于该类材料,基于高温固相法成功制备了一种新型快速光致变色铌酸盐陶瓷Ba8Ti3Nb4O24: Pr3+(BTN:Pr3+),进而基于红外辐射低温快速烧结技术,制成玻璃陶瓷。BTN:Pr3+的晶体结构由一种特殊的立方-六方混合堆积模式组成,内部形成孪晶面,又被称为 “孪晶钙钛矿”,展现的光致变色...
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近日,北京大学物理学院现代光学研究所、人工微结构和介观物理全国重点实验室、纳光电子前沿科学中心杨起帆研究员课题组与南开大学薄方教授课题组合作,提出了一种通过耗散调控抑制薄膜铌酸锂微腔中拉曼增益的新机制,成功实现了暗脉冲微梳,并通过数值仿真和实验验证了这一机制。2025年3月10日,相关研究成果以“基于耗散调控微腔的宽谱微波重频暗脉冲微梳”(Broadband microwave-rate dark pulse microcombs in dissipation-engineered LiNbO3 microresonators)为题,发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。阅读原文
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