物理所等首次在单分子磁体中观察到磁介电效应

单分子磁体(single-molecule magnet)是由分立的、无磁性相互作用的纳米尺寸分子单元构成的一类特殊磁体,每个分子都是一个独立的磁性功能单元,其在高温下表现为超顺磁性,在低温下出现磁滞和磁化量子隧穿行为。单分子磁体有望作为信息存储单元,用于实现超高密度信息存储。同时,对单分子磁体的磁化量子隧穿效应的研究也有利于揭示量子力学行为是如何在宏观尺度上起作用,并可能应用于量子计算。自1993年发现第一个单分子磁体Mn12以来,人们已经合成出大量基于过渡金属磁性离子和稀土磁性离子的单分子磁体,并对其磁性开展了深入的研究。然而,对于单分子磁体的电学性质的研究还鲜有报道。近期,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学国家重点实验室研究员孙阳指导博士生马怡妮娜与南开大学化学系博士王玉霞、教授师唯、程鹏等合作,研究了单分子磁体的介电性质,首次在一种含稀土离子Dy的单分子磁体中,观察到显著的磁介电效应。 王玉霞等利......阅读全文

首个单原子厚二维磁体问世-可用于前所未有的实验

  7日出版的《自然》杂志刊登了单原子厚二维(2D)材料方面取得的突破性成果:美国科学家利用三碘化铬研制出首个真正的2D磁体。新磁体不仅能用于之前不可能完成的物理实验,验证磁学基本理论,还能用于研制新型数据存储装置和量子计算机。  新研究由麻省理工学院从事凝聚态物质研究的物理学家帕布罗·嘉瑞罗-埃雷

每平方英寸能容115太比特数据-单原子磁体存储设备诞生

金属铱—石墨烯基底上的镝单原子超晶格阵列。   科技日报北京11月23日电 (记者聂翠蓉)据物理学家组织网近日报道,瑞士洛桑理工学院的物理学家用单个原子磁体在石墨烯上铺装成超级晶格结构,成功研制出基于单原子的存储装置原型。该装置数据存储密度达到每平方英寸115太比特(TB),预示着新一代存储介质即将

我国在反铁磁体中的狄拉克型、线节点型磁激发取得进展

   拓扑能带理论是人们在电子体系中首先提出并应用的,它帮助人们在理论和实验上发现了诸如反常量子霍尔效应态、拓扑绝缘体、拓扑半金属等新奇的物态,是近十年来凝聚态理论的核心研究课题之一。Haldane等人继而很快认识到,拓扑能带理论可以推广到任何有能带的晶格体系,而不局限于电子系统。这些“能带”可以是

单分子操作实现近乎完美控制

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单分子芯片制备实验技术问世

  北京大学化学与分子工程学院郭雪峰教授课题组研发出成熟的单分子芯片制备实验技术,主要揭示了石墨烯场效应晶体管的制备与单分子锚定两大关键步骤。这些技术生产的单分子器件具有普适性,将会催生新一代单分子电子设备,并与其他学科交叉融合,推动单分子交叉科学新领域的发展,例如单分子物理与化学基本物性、单分子化

单分子荧光染料——ATTO荧光染料

单分子荧光检测技术是近十年来迅速发展起来的一种超灵敏的检测技术,其检测尺度可以精确到纳米量级,是单分子检测的首选方法。该检测技术利用荧光标记来显示和追踪单个分子的构象变化、动力学、单分子之间的相互作用以及进行单分子操纵。而荧光染料作为重要的标记物在单分子检测中起到了举足轻重的作用。荧光染料,指吸收某

单分子芯片制备实验技术问世

北京大学化学与分子工程学院郭雪峰教授课题组研发出成熟的单分子芯片制备实验技术,主要揭示了石墨烯场效应晶体管的制备与单分子锚定两大关键步骤。这些技术生产的单分子器件具有普适性,将会催生新一代单分子电子设备,并与其他学科交叉融合,推动单分子交叉科学新领域的发展,例如单分子物理与化学基本物性、单分子化学反

单分子量子纠缠首次实现

  美国两个科研团队在7日出版的《科学》杂志上分别刊文称,他们首次让单个的分子处于量子纠缠状态。在这种奇怪的状态下,分子之间即使相距遥远也能同时相互关联、相互作用。研究团队指出,这项研究为很多应用奠定了基础,包括构建更好的量子计算机、量子模拟器和传感器等。  实现可控的量子纠缠面临诸多挑战,此前科学

研究人员发现单分子回声

  华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室吴健教授团队与以色列魏兹曼研究所合作,利用超快飞秒激光和符合探测技术,首次实验观测到了单分子体系内的超快振动回声。该研究成果近日发表于《自然-物理》。  回声是一种常见的自然现象,存在于许多物理系统中,例如医学上利用电子自旋回声进行核磁共振成像。回声现

单分子荧光染料——ATTO荧光染料

单分子荧光检测技术是近十年来迅速发展起来的一种超灵敏的检测技术,其检测尺度可以精确到纳米量级,是单分子检测的首选方法。该检测技术利用荧光标记来显示和追踪单个分子的构象变化、动力学、单分子之间的相互作用以及进行单分子操纵。而荧光染料作为重要的标记物在单分子检测中起到了举足轻重的作用。荧光染料,指吸收某

最灵敏单分子检测方法面世

美国威斯康星大学麦迪逊分校研究团队开发出迄今最灵敏的单分子检测和分析方法。利用他们开发的光学微谐振器(微腔)装置,科学家不用借助即可观察单个分子,有助更好地了解物质组成部分如何相互作用,从而促进药物发现和先进材料开发。相关论文发表于新一期《自然》杂志。这项研究的核心是一个纤维微腔。图片来源:威斯康星

Pacific-Biosciences-单分子实时测序

Pacific Biosciences单分子实时测序 Pacific Biosciences单分子实时(SMRT)测序使用特殊的环接头,通过链置换扩增(SDA)或多置换扩增(MDA)从dsDNA片段中生成ssDNA,其基于滚动环扩增(RCA)。然后通过DNA聚合酶加入具有荧光磷酸基团(而不是荧光含氮

带您了解单分子测序技术

  单分子测序技术,也被称为纳米测序技术,是通过纳米孔只允许一条链进入的方式,根据碱基的荧光或者电流阻断来识别碱基序列的一种新型测序技术。这种技术包括PacBio技术和Nanopore技术两种主要方法。  PacBio技术主要是利用荧光标记不同的碱基与待测序列、DNA聚合酶一起放入纳米孔底部。当DN

单分子消除反应的反应机理

第一步是底物分子的离去基团离去,生成中间体碳正离子,这一步较慢;第二步是溶剂分子夺取碳正离子β-氢,生成烯烃。由于反应的速率控制步骤只与一个底物分子有关,是单分子过程,在反应动力学上是一级反应。 例子:单分子消除反应

物理所金属有机骨架中磁性量子隧穿研究获进展

  金属-有机骨架(Metal-Organic Framework,MOF)是指金属离子与有机官能团通过共价键或离子-共价键相互连接,共同构筑的长程有序晶态结构。这类MOF材料因在催化、储氢和光学元件等方面具有潜在的应用价值而受到广泛关注,是近十年来化学和材料科学领域的一个研究热点。最近几年,金

高松院士:在化学的天空中自由探索

高松今年44岁,很年轻,已经是中科院院士,中国最悠久的化学院的院长,不过他的身上却没有丝毫威严。 “我的经历简单而平淡。” 这是高松说话的风格,简练得近乎白描。直到采访结束的时候,我才理解他接受采访时说的第一句话的含义。一个个问题过去之后,采访之初预期的精彩故事并没有出现。最后才发现,“简单平淡

600万!安徽大学2023年“强光磁试验装置”实验站低温磁体设备采购

  项目概况  安徽大学2023年“强光磁试验装置”实验站低温磁体设备采购项目的潜在投标人应在“徽采云”电子交易系统获取招标文件,并于 2023年09月07日 09:30(北京时间)前递交投标文件。  一、项目基本情况  项目编号/项目任务编号:23AT01036504574/FSKY3400012

中子衍射法的应用介绍

中子衍射主要应用于:1、晶体单色器从反应堆引出的热中子是连续谱。如果再引出孔道外面安置一单晶片,中子束以掠射角射向单晶片。根据布喇格条件在与入射方向成角的方向上可接受到波长为的单能中子,是反射晶面的间距。改变不同的,就可以得到不同波长的单能中子。2、极化中子中子束选取适当的铁磁晶体,通过相干衍射可以

科研人员在低价稀土配位化学研究方面取得进展

  西安交通大学前沿院郑彦臻教授课题组通过采用大位阻脒基配体首次合成非传统二价稀土镝基与铽基配合物,发现脒基配体骨架不仅能够很好地稳定Dy(II)和Tb(II)离子,使其形成室温稳定的中性且C-Ln-C线性配合物骨架,同时在该配位构型下,配体对稀土中心施加非常强的配体场,使其产生大的磁各向异性和高的

Cell子刊:单分子噬菌体感染

  加州理工学院的研究人员首次观察到了单个病毒通过导入自身DNA感染单个细菌的过程,并且对DNA转移速度进行了检测。通过研究噬菌体感染细菌的过程,研究人员发现决定噬菌体DNA转移速度的是宿主细胞而非病毒遗传物质的量。该文章发表在Current Biology杂志的网站上。   “我们的实验能够

单分子二极管问世

  美国哥伦比亚大学应用物理学副教授拉莎·文卡塔拉曼指导的研究团队开发了一种新技术,成功创建出首个单分子二极管,其性能比之前所有设计的要高50倍,有望在纳米器件领域获得实际应用。论文发表在5月25日的《自然·纳米技术》杂志上。  单分子器件是电子设备微型化的极致。亚利耶·艾佛莱姆和马克·瑞特在197

单分子亲核取代反应的特点

①SN1反应为一级反应。②反应分步进行,有碳正离子中间体生成,常发生重排。③反应物中心碳原子是手性碳原子时,产物外消旋化(旋光性部分或全部消失)。

PacBio单分子测序最新科研动态

  DNA基因测序技术从上世纪70年代起,历经三代技术后,目前已发展成为一项相对成熟的生物产业。测序技术的应用也扩展到了生物、医学、制药、健康、农林、园艺、花卉、环保、法医等许多领域,并成为一项与我们衣食住行密切相关的高技术产业。据最新统计,2012年全球基因测序市场的产值已超过百亿,按最近几年增长

分子遗传学词汇单链DNA

中文名称:单链DNA外文名称:single-stranded DNA定义:大部分DNA以双螺旋结构存在,但一经热或碱处理就会变为单链状态。

单分子全息技术重大进展

瑞士科学家在全息摄影术领域的一项重大突破将可能使获得单个分子的三维图像在不久的将来成为现实。这项技术将帮助生物学家研究蛋白质和其他成分的形状和功能。 当激光反射到一个物体上时,一张全新图能够记录此过程形成的复杂的干涉图。消除光干扰,全息图能够获得原始物体三维的波模式。 多年来,让物理学家很难利用

设计单分子范德华作用指南针

  研究要点:  1.设计了一种单分子范德华作用指南针  2.实现了沸石孔道内的单分子真实成像,对范德华相互作用进行了分子尺度的诠释。  五千年前,中国人发明指南针。  指南针中,被磁化的指针可以与地磁场对准,从而确定南、北方向,这可能是最早用来测量电磁场分布的原理。  单分子检测难题  基于类似的

单分子消除反应的基本性质

由于中间体碳正离子会发生重排,故E1反应会得到重排产物。E1反应的区域选择性与E2反应相同,反应物有两种不同的β-氢时,反应遵循查依采夫规则,主要生成稳定的烯烃。产物烯烃有顺反异构时,以E型烯烃为主。单分子消除反应与双分子消除反应和单分子亲核取代反应为竞争反应。当卤代烃在碱作用下消除时,由于C-X键

单分子技术最新进展

生物学的反应是一个动态过程,具有瞬时性、微观性以及复杂性等特点。需要借助多种生物物理学的方式才能捕捉到这一细微的变化。LUMICKS一直致力于为广大客户提供最先进的单分子生物物理设备和最前沿的单分子领域进展,助力科学家在单分子水平研究生命的奥秘。荷兰Lumicks C-Trap超分辨单分子动力分析仪

单分子尺度研究领域取得重要突破

  近日,松山湖材料实验室生物界面团队与纳米生物材料团队合作,在单分子尺度研究领域取得重要突破,首次揭示了质子化调控的pHLIP(pH低插入肽)构象转变及跨膜动力学过程。相关成果已发表于《美国化学学会纳米杂志》(ACS Nano)。  质子化驱动pHLIP构象变化及插膜动力学过程示意图。研究团队供图

世界最小光控单分子火车诞生

  华东理工大学费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心在分子机器领域获得新进展,成功构建了世界最小光控单分子火车,相关研究成果日前发表于《细胞》杂志的首个化学类姐妹刊Chem上。  分子机器是指由分子尺度的物质构成、能行使某种机械运动或对外做功的功能性分子。然而,由于缺少相应的研究方法与手段,单个分子机器