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#国内材料周报#自旋量子通道转换“入住”石墨烯分子条带
发布:lee_9124   时间:2016/1/23 23:13:49   阅读:1038 
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国内材料研究一周纵览
日期:20160118-20160122
 
“谁说材料别家强”旧的思想一直认为国外的材料研究一定比国内做的好,但随着近年来国内在科研方面的大投入,在科研方面我们做的也越来越出色。为了向各位材料人介绍国内科研机构在材料领域的最新研究成果,我们特推出这一专栏,以此来告诉大家,故乡的月亮同样明朗。
 
1、自旋量子通道转换“入住”石墨烯分子条带 
 
 
作为新型材料的宠儿,石墨烯一直受到广泛的关注。现如今,人们也把目光从单纯的关注此材料转向对其内部进行深入探究。
 
近日,中科大崔萍与曾长淦研究组通过合作,证明在锯齿型石墨烯分子条带间引入碳四元环,可以有效地打破边缘自旋量子通道的简并度,并以100%的可靠率翻转边缘态的自旋取向,以电荷掺杂的形式选择与控制所需要的单一自旋通道,从而多方位地展示了未来自旋电子学中不可或缺的自旋开关功能,同时实验上也制备出碳四元环连接的石墨烯分子条带。该工作为自旋电子学的发展提供了一个基本逻辑单元,有广阔的应用前景。
 
该研究成果发表在《物理评论快报》上。文章链接:http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.026802
 
原文链接:http://www.cas.cn/syky/201601/t20160119_4521007.shtml
 
2、中国成功研发国际先进水平石墨烯基锂离子电容器
 
 
随着雾霾等环境问题日趋严重,新能源电动汽车、高铁和地铁等城市轨道交通的需求越来越大,而这些低碳交通工具的制动能量回收系统迫切需求高能量密度与高功率密度兼顾的电化学储能器件。
 
近年来,青岛市储能产业技术研究院围绕高能量密度锂离子电容器关键材料与核心技术,开展了一系列原创性研发工作,并研发出新型石墨烯基锂离子电容器。新技术突破了原有设计并建设了国内第一条锂离子电容器的中试生产线,研发出了最高容量3500法拉第/4伏型锂离子电容器单体。这种电容器含有石墨烯,因此与相同体积的普通电容器相比,容量更大,充放电时间更短。
 
原文链接:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2016/1/336685.shtm
 
3、科学家利用激光微气泡实现对纳米粒子的操控
 

 
纳米粒子虽然极小——直径不到100纳米,但对医药、太阳能科技、电池、计算机和其他行业会产生巨大的影响。
 
近日,郑悦冰等人创造了一种可以灵巧的拾取一颗纳米粒子并将它移动到特定位置的技术。他们将激光对准一张金纳米岛的下方,直到它从蒸发的水里产生一个微气泡。这个气泡会吸收一个特定的纳米粒子,而研究人员可以在气泡表面随意移动这个纳米粒子。一旦关闭激光,这个微气泡就会消失,但纳米粒子仍保留下来。该技术使得研究人员可以精确地控制单个细胞、细菌、病毒和生物材料,以进行更严格更精细化的研究。
 
原文链接:http://www.sic.ac.cn/xwzx/kjxx/201601/t20160119_4520369.html

4、纳米碳材料催化研究取得新进展
 

 
采用廉价和储量丰富的非贵金属替代稀有的贵金属作为催化剂,实现重要能源和化工过程的高效转化是当今研究的热点。
 
近日,上海硅酸盐研究所催化基础国家重点实验室邓德会副研究员和包信和院士带领的研究团队,成功实现了均一的超薄石墨烯壳层(一般为1-3碳层)对3d过渡金属纳米粒子的包裹和封装。被包裹的纳米金属的活性价电子通过与类石墨烯碳层的相互作用“穿透”到外表面,实现了高效催化反应。
 
相关研究结果发表在《德国应用化学》上。文章链接:
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201409524/abstract 
 
原文链接:http://www.sic.ac.cn/xwzx/kjxx/201601/t20160120_4521142.html
  
5、金属所材料低周疲劳损伤与寿命预测研究获进展
 
 

材料的使用寿命是工业生产时不可忽视的问题。近期,沈阳材料科学国家(联合)实验室材料疲劳与断裂研究部张哲峰研究员课题组在寿命预测方面取得了新进展。
 
鉴于疲劳实验中应力幅和应变幅的差异,同一组数据经由不同疲劳模型分析后会产生迥异的规律。因此,疲劳损伤参量的合理选择成为正确认识疲劳损伤本质与规律的先决条件。针对这一问题,张哲峰课题组经过长期系统的研究,提出了以能量作为主要损伤参量的滞回能模型。该模型能够更加客观地评价材料的疲劳性能并预测疲劳寿命。
 
此外,考虑恒应力幅与恒应变幅疲劳的特殊条件,可证明经典的Basquin公式与Coffin-Manson公式均为该能量模型的简化形式,这进一步反映了该模型的合理性与普适性。
 
原文链接: http://www.imr.cas.cn/xwzx/kydt/201601/t20160121_4521882.html
 
 
国内材料的科研进展一直保持着奋发前行的劲头,随着国家逐渐重视材料的发展,我们相信我国的材料产业总有一天会达到世界一流水平。
 
 
来源:材料人网
 
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