利用極化激元材料和超構材料構筑的超透鏡能夠超越傳統光學成像分辨率的極限，實現亞波長級別的微觀結構和生物分子的更好觀測，對物理芯片、化學材料和生命科學等領域產生廣泛而革命性的影響。2000年，英國帝國理工學院John Pendry爵士首次提出了超透鏡的概念，并預測其具有突破傳統光學成像分辨率極限的能力。隨后，中國...
熱電材料是能夠實現熱能和電能直接相互轉化的新型能源材料，在低品位廢熱發電、固態制冷、深空探測、局域空間精準溫控等領域有重要應用。較低的轉換效率是制約熱電材料應用的瓶頸， Bi2Te3基化合物是目前唯一規模化應用的近室溫熱電材料，熱電發電轉換效率僅有~ 7% 。Mg基熱電材料Mg3Bi2 - xSbx具有低成本和在室溫工作區...
物聯網與人工智能技術的迅猛發展對邊緣節點計算平臺的實時數據處理能力與能效提出了更高要求。基于新型存儲器的非易失存內計算技術可實現數據的原位存儲與計算、將數據搬運帶來的功耗與延遲開銷最小化，從而大幅提升邊緣設備的數據處理能力與效能比。但由于基礎單元特性的非理想因素，陣列中的寄生效應以及模數轉換電路...
互聯網、人工智能等信息技術的快速發展，對存儲器的存儲密度、訪問速度以及操作次數都提出了更高的要求。現在普遍研究的正交相（ orthorhombic phase ，簡稱“ o相” ） HfO2基鐵電材料由于自身高鐵電翻轉勢壘和“獨立翻轉”的偶極子翻轉模式，使基于該鐵電材料的器件具有高矯頑場，進而導致器件工作電壓與先進技術節點...
近日，中國科學院上海微系統與信息技術研究所研究員陳壘、王鎮帶領的研究團隊，在超導約瑟夫森結物理與電學表征基礎研究領域取得了重要進展。該團隊通過微納加工與測量表征技術相結合，實現了超導3D納米橋結電流相位關系的精確測量，并揭示了約瑟夫森橋結的電流相位關系隨著其幾何尺寸縮放的變化規律，為進一步研究超導...
多孔或層狀電極材料具有豐富的納米限域環境，表現出高效的電荷儲存行為，被廣泛應用于電化學電容器。而這些限域環境中形成的雙電層（限域雙電層）結構與建立在平面電極上的經典雙電層之間存在差異，導致其儲能機理尚不清晰。因此，解析限域雙電層結構對探討這類材料的電化學電容存儲機理和優化電化學電容器件的性能具有...
近期，中國科學院物理研究所副研究員陳輝和研究員高鴻鈞對目前受到廣泛關注的超導中的配對密度波研究進行了評述。相關文章以Widespread pair density waves spark superconductor search （ 《廣泛關注的配對密度波引發超導研究熱潮》 ）為題，發表在《自然》 “新聞-觀點” （ News & Views ）欄目【 Nature 618 , 910-...
近年來，轉角石墨烯受到國內的關注。轉角石墨烯所具有的大周期莫爾晶格（ Moir é pattern ）及其所帶來的能帶折疊效應可以誘導出豐富、新奇的電子結構。近日，中國科學院深圳先進技術研究院、上海科技大學、中國科學院上海微系統與信息技術研究所、中國人民大學和德國慕尼黑工業大學，尋找到一種石墨烯的折紙方法，可實...
近日，中國科學院上海微系統與信息技術研究所傳感技術國家重點實驗室采用微納加工技術，制備了類蚊口器仿生柔性神經探針。該探針能夠穿透硬腦膜實現多腦區微創植入，可感知植入過程中顱內血管的存在并提供損傷預警，可實現大腦神經信號的術后即時采集和長期穩定跟蹤。相關研究成果以A mosquito mouthpart-like bionic ne...
近日，中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室無機膜與催化新材料研究組研究員楊維慎和副研究員朱凱月團隊，在水系鋅離子電池機理研究中取得新進展。該研究將結構穩定的孔道材料MoV0.41Te0.12O4（MVT-M1）應用于鋅離子電池的正極，并在原子尺度上直接觀察到隧道內Zn2+的嵌入和脫嵌過程。水系鋅離子電池具有...
有機太陽能電池（ OSC ）由于本征柔性、質輕、半透明等特點，在便攜能源、光伏-建筑一體化、節能玻璃及高效農業等領域具有廣闊的應用前景。不同于硅基等無機光伏電池， OSC的給受體異質結界面問題更為復雜，因而調控活性層本體異質結的微觀形態對改善激子/電荷行為及光伏效率至關重要。OSC長期工作過程中，給受體界面的...
碰撞電荷轉移反應廣泛存在于星際介質、行星大氣、等離子體等復雜氣相環境中，從分子層面探討電荷轉移反應的機理對剖析這些復雜氣相環境的物質演化和能量傳遞過程有重要科學意義。Ar + + N2 → Ar + N2 +是探究電荷轉移反應動力學的經典模型體系，在過去的半個世紀里得到了廣泛的實驗和理論研究。在以前的實驗中，反應物...
近期，中國科學院上海光學精密機械研究所強場激光物理國家重點實驗室研究團隊，在利用強場激光驅動單層MoS2的偶次諧波頻移方面取得進展。相關研究成果以Frequency shift of even-order high harmonic generation in monolayer MoS2為題，發表在《光學快報》（Optics Express）上。固體材料中的高次諧波輻射是重要的探測...
可穿戴設備、柔彈性電子和智能感知等領域的快速發展，對于使用的材料提出了越來越高的要求即需要在復雜形變下依舊保持穩定的性能。電子器件使用的材料根據導電性可分為導體、半導體和絕緣材料，而導體和半導體目前已實現彈性化。而鐵電材料作為絕緣材料中性能最豐富的功能材料之一，目前尚未實現彈性化，這限制了鐵電材...
黑洞是愛因斯坦廣義相對論預言的一類特殊天體。20世紀70年代初，霍金、貝肯斯坦等的研究表明黑洞具有熱力學性質：黑洞具有正比于其視界面積的熵。黑洞會以熱輻射的形式向外輻射粒子，其輻射溫度正比于其表面引力。黑洞的質量、熵和溫度等滿足熱力學第一定律。黑洞的熱力學揭示了引力的量子效應。因此普遍認為黑洞是通向...
磁性材料是構成現代工業的重要基礎性材料，在永磁電機、磁制冷、磁傳感、信息存儲、熱電器件等領域扮演著重要角色。在自旋電子學前沿領域，利用磁性材料中的磁矩引入額外對稱性破缺效應是研究熱點。這種各向異性平面能斯特效應被認為主要起源于內稟的能帶交疊效應，可能對諧波霍爾電壓、自旋扭矩鐵磁共振、自旋塞貝克等...
將高效吸收光能的半導體材料與高選擇性催化的活細胞集成，合成新的人工體系（ “人工光細胞” ） ，利用微生物的優異胞內催化能力將半導體吸收的光能轉化為化學能，可潛在提高人工光合作用的效率和特異性生產復雜化合物的能力，為光驅生物制造技術提供新路徑。然而，半導體材料吸收光能產生的是電子，細胞利用的能量為生...
近期，中國科學院上海光學精密機械研究所強場激光物理國家重點實驗室在基于有機晶體的強場太赫茲光源研究中取得進展。相關研究成果以Generation and characterization of intense terahertz pulses from DSTMS crystal為題，發表在《光學快報》 （ Optics Express ）上。研究工作得到國家自然科學基金、中國科學院儀器設...
非常規超導是凝聚態物理中的前沿領域，揭示超導配對對稱性及其配對機理是頗具挑戰性的課題之一。由于籠目晶格的獨特幾何特征以及與之伴隨的新穎電子特性，最近發現的籠目超導體受到關注。實驗發現籠目超導體AV3Sb5 ( A = K , Rb , Cs )展現出豐富的關聯物理現象，如可能的非常規超導、新奇的電荷密度波態、反常霍爾效應...
缺陷是材料科學中重要且普遍的研究對象，直接影響晶體材料的光學、電學、磁學、力學、熱學等特性。對于某些過渡金屬氧化物如氧化鎢、氧化鉬、氧化鈮等，氧空位更易導致Wadsley缺陷的形成，即晶體學剪切面，而不是點缺陷。因此，較多基于剪切結構的氧化物具有高容量、快速充放電和長期循環壽命的特點，可用作高效的離子電...
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