北京大学物理学院凝聚态物理与材料物理研究所刘开辉教授课题组与合作者提出“多重界面耦合原子制造”新策略，首次实现兼具特定手性结构（包括扶手椅型、之字型及其他手性结构）及相干极化方向的二硫化钨（WS2）条带阵列的“全同”控制制造。通过系统研究手性结构与体光伏效应的对应关系，实现1000余根扶手椅型条带阵列的自发光电流集成输出。该研究为一维结构的原子级精准制造提供了定制化方案，有望促进其在新型电学、光电转换器件的阵列化集成芯片加工。2024年6月6日，相关成果以“具有可控手性与相干极性的二硫化钨条带阵列”（WS2 ribbon arrays with defined chirality and coherent polarity）为题，在线发表于《科学》（Science）。一维材料降低的几何维度为其带来诸多优异物理性质，在新奇物态调控、先进制程集成电路、新一代太阳光伏系统等领域具备广阔应用前景。其中，一维过渡金属硫族化合物因其高可见光吸收率、低结构对称性等特性，被认为是构筑非常规光伏器件的理想材料体系。然而，自发光电流的规模化收集对其一维结构制备要求极其严苛：首先，单个一维结构需具备稳定可观的自发光电流生成；其次，不同一维结构间的手性结构及极化方向需保持严格一致，从而保证集成器件的整体光电流相干增强；同时，高密度排布的平行一维阵列是高效能量收集及转化的集成芯片制造前提。经过近3...
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来源：兰州大学稀土元素作为重要的战略元素，在先进制造以及生命医学领域具有极其重要的意义。然而单一稀土元素的工业需求纯度极高，此外稀土元素常以共生矿的形式存在。此外，稀土放射性核素在癌症治疗等领域具有广泛应用，其高纯度和稳定性对提高疗效和安全性至关重要。因稀土元素半径相似和化学性质相近，传统的包括化学过程的萃取分离和基于物理过程的膜分离等方法面临环境友好性差、选择性低、成本高等问题。因此发展一类简单快速高效的稀土分离技术，对于推动我国经济社会的发展具有极其重要的意义。膜分离技术作为一种先进的新兴分离技术，因其绿色环保、无相变、无添加剂引入、易于自动化操作等优势，已被广泛的应用于工业、农业、食品与药物生产领域。近日，兰州大学稀有同位素前沿科学中心陈熙萌、李湛团队的一项题为“构建二维异质结构通道：利用工程化生物膜和石墨烯进行精准的钪筛分”的突破性研究成果发表在国际顶级期刊《先进材料》（Advanced Materials）。团队成员利用工程生物膜和氧化石墨烯纳米片之间的二级结构，成功构建了一种具有高效分离性能的二维异质通道。这项全新的膜技术不但实现了钪离子的选择性识别与筛分分离，还对其他稀土元素的分离和提纯具有重要意义。研究团队受细胞离子通道蛋白的启发，创新性地将工程生物膜嵌入氧化石墨烯膜层之间，通过在异质通道中引入具有超强亲和力的镧离子结合蛋白（LanM），实现了对特定稀土离子的精准识...
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来源：国家自然科学基金委员会在国家自然科学基金项目（批准号：62293521）资助下，中国科学院上海微系统与信息技术研究所欧欣研究员团队联手瑞士洛桑联邦理工学院Tobias J. Kippenberg团队，在钽酸锂异质集成晶圆及高性能光子芯片制备领域取得突破性进展，相关成果以《可批量制造的钽酸锂集成光子芯片》（Lithium tantalate photonic integrated circuits for volume manufacturing）为题，于2024年5月8日发表在《自然》（Nature）上，论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07369-1。与铌酸锂类似，欧欣团队与合作者研究证明单晶钽酸锂薄膜同样具有优异的电光转换特性，且在双折射、透明窗口范围、抗光折变、频率梳产生等方面相比铌酸锂更具优势。此外，硅基钽酸锂异质晶圆（LTOI）的制备工艺与绝缘体上的硅（SOI）更加接近，因此钽酸锂薄膜可实现低成本和规模化制造，具有极高的应用价值。欧欣团队采用基于“万能离子刀”的异质集成技术，通过氢离子注入结合晶圆键合的方法，制备了高质量硅基钽酸锂单晶薄膜异质晶圆。并与合作团队联合开发了超低损耗钽酸锂光子器件微纳加工方法，对应器件的光学损耗降低至5.6 dB m-1。结合晶圆级流片工艺，研究人员探索了钽酸锂材料内低双折射对...
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来源：福建物质结构研究所核工业的可持续发展与放射性废物的妥善处置密切相关。137Cs是乏燃料中γ放射性的主要来源之一，由于其放射性强、溶解度高、易迁移等特点，一旦释放到环境中，会对生态系统造成极大危害。环境放射性污染修复和乏燃料处理迫切需要高选择性捕获137Cs+离子。然而，由于强烈的库仑相互作用，传统Cs+吸附剂的吸附性能常会受到竞争离子（尤其是高价态金属离子）的极大影响。从复杂的放射性废液环境中高选择性分离铯仍然是一个挑战。在国家杰出青年科学基金、国家级支持人才项目、国家自然科学基金面上项目、福建省人才项目等支持下，中国科学院福建物质结构研究所物质结构研究中心黄小荥课题组冯美玲研究员带领的放射性污染控制研究团队提出了一种具有离子识别-分离能力的“无机离子印迹吸附剂”的构筑策略，在复杂环境中高选择性捕获Cs+离子方面取得了突破性进展。基于这一策略制备了对Cs+具有“印迹效应”的金属硫化物Cs2.33Ga2.33Sn1.67S8·H2O（FJSM-CGTS），其K+离子活化产物Cs0.51K1.82Ga2.33Sn1.67S8·H2O（FJMS-KCGTS）对Cs+离子的吸附容量达到246.65 mg/g。通过“印迹效应”和软碱性S2-位点对Cs+离子的亲和力的协同作用，大大提高了层状金属硫化物对Cs+的选择性（图1）。FJSM-KCGTS可以在高浓度竞争离子（...
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