《上海应物所在手征磁效应研究中取得进展》

  • 来源专题:中国科学院亮点监测
  • 编译者: yanyf@mail.las.ac.cn
  • 发布时间:2019-03-30
  • 近日,中国科学院上海应用物理研究所核物理研究室博士研究生赵新丽、研究员马国亮和中国科学院院士马余刚在关于夸克物质的手征磁效应研究中取得新成果。通过研究同质异荷素(相同质量数不同电荷数的原子核)9644钌+9644钌和9640锆+9640锆两种碰撞,发现原子核的形变对手征磁效应的观测量有不可忽略的影响,尤其是在周边碰撞中。由于旁观者平面相对于参与者平面和磁场方向有更强的相关性,因此他们提出测量与旁观者平面有关的实验观测量可为研究手征磁效应提供更加干净的信息。相关工作发表在国际刊物PHYSICAL REVIEW C上[Phys. Rev. C 99, 034903, (2019)] ,并被该期刊作为 “Editors’ Suggestion (编辑推荐)”文章发表。

      位于美国长岛布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(Relativistic Heavy Ion Collider, RHIC)和横跨法国和瑞士边境的欧洲核子中心的大型强子对撞机(Large Hadron Collider, LHC)为研究宇宙早期可能存在的状态——夸克-胶子等离子体(QGP)提供了一个非常好的实验条件。相对论重离子碰撞不仅是一个深入探索QCD物质相变和性质的重要实验手段,而且为研究在极端条件下的奇特量子现象提供了“舞台”。近年来一个引起极为广泛关注的现象就是手征磁效应。地球的磁场大约是0.6高斯,但相对论重离子碰撞可以产生1018高斯的极端强磁场,强磁场下QCD真空中的拓扑涨落可以造成垂直于碰撞系统反应平面的电流现象,即手征磁效应。研究和寻找该效应对于探索强相互作用中QCD真空可能存在的局域的手征和电荷手征破缺有重要的科学意义。近年来,马余刚课题组一直在开展新颖手征拓扑效应方面的研究工作,本次研究结果的发表对最近RHIC对撞机开展的同质异荷素碰撞的实验研究提供了重要的理论依据和指导。

      该项研究得到国家自然科学基金重大项目、基金委创新研究群体项目和中国科学院战略性先导科技专项等的支持。

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    • 来源专题:中国科学院亮点监测
    • 编译者:feifei
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    • 含氟有机化合物在功能材料、医药、农药等方面有着广泛的应用,因此发展向有机分子中高效、高选择性地引入氟原子和含氟片段一直是有机化学领域中的重要研究方向。中国科学院上海有机化学研究所有机氟化学重点实验室胡金波课题组一直致力于有机化学中独特氟原子取代效应(氟效应)的研究。近期,该团队利用含氟杂芳基砜试剂成功地发展了首例铁催化的对芳烃或杂芳烃的高效二氟烷基化反应(J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 880)。
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    • 来源专题:中国科学院亮点监测
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2018-08-01
    •         纳米二氧化钛(TiO2)因具有优异的光电特性,在光催化、新型太阳能电池等领域被广泛研究。然而,却鲜有纳米TiO,或者其它低价钛氧化物的合成及其物性探索方面的报道。而Ti-O层的基本物性研究对界面超导的理解和探索具有重要意义。界面效应在界面超导中起决定性的作用,超导特性可以通过界面电荷重新分布来增强甚至产生,因此要求在材料设计和制备方面具有良好界面工程控制。   近日,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员黄富强课题组与北京大学、浙江大学和密苏里大学堪萨斯分校合作研究,在Ti−O体系新奇物性探索方面取得新进展。该团队首先通过可控还原技术制备纳米TiO,再采用表面氧化策略调控界面效应,获得了二元Ti−O体系中最高的超导转变温度(11K)。相关研究成果以Nano Titanium Monoxide Crystals and Unusual Superconductivity at 11 K 为题近期发表于国际材料科学期刊《先进材料》(Adv. Mater. 2018, 30, 1706240, DOI: 10.1002/adma.201706240)上,论文共同第一作者为上海硅酸盐所在读研究生徐吉健、王东和无机材料分析测试中心工程师姚鹤良,论文通讯作者为黄富强。该工作已申请中国发明专利(201710131497.4)。   为了构筑可控界面,研究团队通过镁金属可控还原制备得到纳米TiO颗粒,再进一步氧化构建TiO@TiO1+x核壳结构。TiO为从金红石型二氧化钛衍生而来的系列亚氧化钛(TinO2n-1)中的一种,而这系列亚氧化钛具有类似的晶胞参数,预示着系列Ti−O化合物之间可以精准构筑晶格匹配的连续界面。基于电子能量损失谱(EELS)分析,O/Ti摩尔比沿非晶层(~5nm)的径向方向从1.0到1.9呈正线性变化,表明界面连续。同时,磁性和电子输运测量证实,TiO@TiO1 + x具有11K的超导转变温度,是一种在2K下具有65 Oe的较低临界场的第二类超导体。这也是首次在二元Ti−O系统中观察到超过10K的超导特性。此外,这种固相法构建超导界面策略具有广泛的普适性,易于拓展至钒、铌等其它NaCl结构的氧化物体系。   黄富强课题组自2012年初即开展黑色二氧化钛等Ti−O体系的基础研究,并取得系列创新成果。基于电子结构的带阶设计,利用热力学原理,发展出氧空位产生、二步元素掺杂等合成黑色氧化钛的新方法,获得原创的具有<结晶核@非晶壳>结构的黑色纳米TiO2,实现了宽太阳光谱响应、高载流子分离迁移率以及功函数可调等特性,光吸收覆盖整个太阳光谱的90%(远优于一般文献报道的30%),解决了非金属元素高浓度掺杂的科学难题。在J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Energy Environ. Sci.等期刊上发表论文30余篇,他引3500余次,4篇文章入选ESI高被引论文;受邀为Chem. Soc. Rev.、Adv. Energy Mater.等期刊撰写综述论文。   上述系列研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院和上海市科委等项目的资助。