金属玻璃薄膜的原子尺度分形结构研究获进展
非晶态材料中无序原子结构的认识是理解非晶的非平衡态弛豫动力学和玻璃转变等过程的物理机制的基础，也是调控非晶态材料优异性能的关键。由于不存在平移对称性，非晶态结构中的原子位置和排列规则很难像晶体材料一样，利用常规的结构表征手段（如透射电镜）进行研究。非晶态材料中原子结构的表征和解析已成为非晶态物理和材料中最具挑战性和最根本的问题之一。经过长期努力，基于已有的实验和理论计算结果，学界以非晶合金（又称金属玻璃）为模型体系，对无序原子结构提出了诸多结构模型。这些结构模型包括短程序尺度上的Bernal多面体、Miracle团簇模型；中程序尺度上的团簇密堆模型、准团簇密堆模型、分形团簇堆积模型、流变单元模型；以及长程的拓扑密堆模型。其中，分形团簇堆积模型在中程序上很好地解释了块体金属玻璃的原子排列规则。中子衍射、X射线衍射实验和分子动力学模拟结果都表明原子排列具有分形特征，但在长程上分形特征消失，分形维度也由2.5变成了3。然而，由于三......阅读全文
精准制造：从微纳米迈向原子尺度
“空天海地的网络建设，信息世界感知力、通信力以及智算力的建设，迫切需要高端、新型的硅基芯片。然而‘自上而下’的光刻技术制造方式已经接近物理极限。”在日前举行的香山科学会议上，中国科学院院士许宁生说，全球精准制造的竞争已从微纳米尺度迈向原子尺度，未来硅基芯片的发展水平将取决于大规模原子制造技术水平
电场调控原子尺度超润滑取得进展
摩擦是机械系统中普遍存在的现象，也是导致能量耗散、设备寿命缩短和运行效率下降的主要原因之一。如何实现摩擦的主动控制，一直是摩擦学与材料科学领域的核心挑战。近日，中国科学院兰州化学物理研究所在原子尺度摩擦控制领域取得进展。团队通过自主搭建的高通量计算平台LICP-FPHTC-Platform，研究了8
显微新技术可在原子尺度上测磁性
美国能源部橡树岭国家实验室研究人员与瑞典乌普萨拉大学的同行合作，开发出一种新型电子显微技术，可在原子尺度上检测材料的磁性。研究人员称，这一技术或可为制造体积更小的磁性硬盘驱动器提供新思路。 在电子显微技术领域，光学镜头造成的像差是一个让人头疼的问题，像差的扭曲效果会使图像模糊，不利于观测。因
石墨烯将光“压缩”在单原子尺度内
据最近发表在《科学》杂志上的一篇研究报告称，西班牙巴塞罗那光子科学研究所（ICFO）研究人员创造了利用石墨烯限制光的最新纪录。他们将光“压缩”在单个原子大小的空间内，这一成果有助于研发超小型光开关、探测器和传感器。 光可以作为计算机芯片不同部分之间超快速通信的通道，也可以用于超灵敏传感器或片上
新疆理化所在原子尺度揭示固液相变机制
中国科学院新疆理化技术研究所环境科学与技术研究室的科研人员在固液可逆相变原子机制研究中取得进展。相关成果以In situ study on atomic mechanism of melting and freezing of single bismuth nanoparticles 为题发表在
纳米温度计可揭秘原子尺度热散逸
据物理学家组织网近日报道，一个由美国密歇根大学等单位研究人员组成的国际小组开发出一种纳米级的“温度计”，能从原子尺度测量热散逸，并首次建立了一种框架，来解释纳米级系统的热散逸现象。这一成果为开发体积更小、功能更强的电子设备扫除了一项重要技术障碍。相关论文发表在《自然》杂志上。
德国瑞士联手打造原子尺度新型集成电路器件
在德国西门子基金会的支持下，德国卡尔斯鲁尔理工大学（KIT）和瑞士苏黎世联邦理工大学（ETHZ）将联合开展原子尺度新型集成电路器件的研发，德国西门子基金会为此提供了1200万欧元的资助。 随着信息网络传输和数据处理传输量的快速增长，对器件的小型化和降低能耗的要求日益迫切，现有的半导体集成电
德国瑞士联手打造原子尺度新型集成电路器件
在德国西门子基金会的支持下，德国卡尔斯鲁尔理工大学（KIT）和瑞士苏黎世联邦理工大学（ETHZ）将联合开展原子尺度新型集成电路器件的研发，德国西门子基金会为此提供了1200万欧元的资助。 随着信息网络传输和数据处理传输量的快速增长，对器件的小型化和降低能耗的要求日益迫切，现有的半导体集成电
我国首次在原子尺度揭示水的核量子效应
《科学》杂志在创刊125周年之际，公布了本世纪125个最具挑战性的科学问题，其中包括：水的结构如何？理解水的结构和物性对于人类的社会和生命活动具有非常直接和深远的意义。研究发现，核量子效应研究对于理解水的微观结构和动力学非常关键。北京大学量子材料科学中心江颖、王恩哥课题组围绕“原子尺度上水的核
原子尺度解析氢气环境中铁的氧化还原相变路径
铁的氧化还原是自然界中最基本的反应过程之一。在地质学中，铁氧化物在地球内部与岩浆气发生氧交换作用，对古代气候演变产生了重大影响。历史上，从富含铁元素的矿石中冶炼钢铁是人类文明发展的基石。如今，功能化铁基纳米颗粒在热催化、生物催化和电催化等多种工业生产中得到了广泛的应用。铁基催化剂在反应条件下通常会表
音叉做探针：从原子尺度看清水合离子真容
“水是世界上最常见、也是非常复杂的物质。最近，我们在尝试人工控制结冰，在国际上首次从原子层次上观察到冰是如何形成的，发现在二维极限下冰的结构与石墨烯很相似……”前不久，在第二届世界顶尖科学家青年论坛上，北京大学物理学院量子材料科学中心教授江颖描绘的水世界吸粉无数。话音刚落，参会的多位诺奖得主纷纷
首次实现在原子尺度上研究同位素界面
北京大学物理学院高鹏、陈基、王恩哥院士课题组等与材料科学与工程学院刘磊等课题组合作，首次实现了在原子尺度上对同位素界面的研究。该研究成果以《同位素界面上的声子转变》为题于日前在国际学术期刊《自然·通讯》发表。 据介绍，原子尺度上探测同位素界面极具挑战，目前具有原子尺度分辨能力的实验技术只有扫描探针
新研究揭示玻璃在原子尺度结构变形的关键信息
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510288.shtm
金属玻璃薄膜的原子尺度分形结构研究获进展
非晶态材料中无序原子结构的认识是理解非晶的非平衡态弛豫动力学和玻璃转变等过程的物理机制的基础，也是调控非晶态材料优异性能的关键。由于不存在平移对称性，非晶态结构中的原子位置和排列规则很难像晶体材料一样，利用常规的结构表征手段（如透射电镜）进行研究。非晶态材料中原子结构的表征和解析已成为非晶态物理
氮掺杂石墨烯生长的原子尺度机理研究获进展
近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室国际功能材料量子设计中心博士崔萍与教授李震宇、曾长淦等校内外同行合作，在氮掺杂石墨烯生长的原子尺度机理研究方面取得新进展，通过理论计算预言了利用芳香性分子C5NCl5在Cu(111)表面上可自组装实现高浓度、高有序的氮掺杂石墨烯。该研究成果以A
美研究原子尺度的催化剂－可用以廉价制氢
据物理学家组织网1月23日(北京时间)报道，美国北卡罗莱纳州立大学的研究人员发现，一种单原子厚度的二硫化钼薄膜(MoS2)能作为催化剂生产氢气，替代昂贵的铂催化剂。与传统技术相比，新技术不但成本低廉，使用上也更为简单灵活。该发现为廉价氢气的生产打开了一扇新的大门。相关论文发表在最近出版
金属所等揭示全固态锂电正极材料原子尺度失效机制
全固态锂电池具备高安全性和高能量密度的特点，有望成为超越传统液态锂离子电池的下一代电池技术。而电极材料（包括正极和负极）与固态电解质的界面不稳定性阻碍了固态电池的发展。因此，探讨正极/固态电解质界面不稳定性诱发的电池材料失效机制，对于优化设计全固态电池材料具有重要意义。近日，中国科学院金属研究所沈阳
Nature：原子尺度调控实现材料的室温铁电、多铁性
日前来自康奈尔大学的科学家Darrell G. schlom（通讯作者）报道了一种构建室温条件下铁电和磁性耦合的单相多铁材料的新方法。作者采用LuFe2O4作为表面矩阵，在合成过程中引入特殊的FeO单层材料，这样实现了(LuFeO3)m/(LuFe2O4)1超晶胞的构建。由于相邻的LuFeO3的
科学家在原子尺度探明乙醇对中枢神经的影响
乙醇是使用最广泛的消毒剂，也是酒精饮料的最主要成分。过量饮酒引发了全球性的公共健康问题，是青少年致残的首要原因。乙醇能够干扰许多基因的正常功能，其中包括中枢神经系统中的基因表达，而这一过程在细胞分子水平上的作用机制此前一直不得而知。 日前，法国巴斯德研究所和美国得克萨斯大学的研究人员合作，
白雪冬团队实现极性拓扑结构相变的原子尺度表征与调控
近年来，科学家先后在理论和实验上发现了铁电材料中可以形成尺寸低至几个纳米的极性拓扑结构，如通量闭合畴、涡旋畴和斯格明子等。极性拓扑畴结构具有拓扑保护性、尺寸小等优势，这引起探索新一代非易失性超高密度信息存储器件的兴趣。实际器件操作大多是基于外场对结构单元极化态和拓扑相变的调控，研究单个铁电畴结构
亚纳米尺度原子级分散Rh催化C≡N加氢研究获进展
近日，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心研究员刘洪阳和博士研究生陈家威等，联合北京大学教授马丁、纽黑文大学教授肖德泉、香港科技大学教授王宁及中国科学院山西煤化所研究员温晓东等，在一种弯曲的石墨烯（ND@G）界面上精准构建原子级分散Rh1催化剂，实现其高效催化C≡N加氢制仲胺，并在亚纳米
研究提出纳米尺度最优等效超晶胞原子模型算法
近日，西安交通大学电气工程学院新型储能与能量转换纳米材料研究中心肖冰教授课题组提出了基于高熵及多相材料介观尺度原子无序排布特征进行映射的算法来构建底层纳米尺度最优等效超晶胞原子模型的全新逆向结构缩放算法，实现对已有外延建模算法原理性突破。相关研究成果发表于《计算机物理通讯》上。逆向结构映射设缩放计算
埃科学研究中心成立－将在原子尺度上开展应用研究
中国、瑞典高端科研人才开展交流合作的一个新平台——埃科学研究中心近日在浙江大学成立。 “埃”是一个用来衡量原子间距离的长度单位，1埃等于十分之一纳米。在原子尺度上，任何以物质为对象的学科，如化学、物理、医学等都可以互相“打通”。 埃科学研究中心的主任、瑞典斯德哥尔摩大学教授沈志坚介绍，这个中心将在比
中国科大氮掺杂石墨烯生长的原子尺度机理研究新进展
近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室国际功能材料量子设计中心博士崔萍与教授李震宇、曾长淦等校内外同行合作，在氮掺杂石墨烯生长的原子尺度机理研究方面取得新进展，通过理论计算预言了利用芳香性分子C5NCl5在Cu(111)表面上可自组装实现高浓度、高有序的氮掺杂石墨烯。该研究成果以A
研究提出纳米尺度最优等效超晶胞原子模型算法
近日，西安交通大学电气工程学院新型储能与能量转换纳米材料研究中心肖冰教授课题组提出了基于高熵及多相材料介观尺度原子无序排布特征进行映射的算法来构建底层纳米尺度最优等效超晶胞原子模型的全新逆向结构缩放算法，实现对已有外延建模算法原理性突破。相关研究成果发表于《计算机物理通讯》上。逆向结构映射设缩放计算
中国科大石墨烯外延生长原子尺度的机理研究取得新进展
近日，中国科学技术大学教授李震宇研究组与中国科大同行合作，在石墨烯外延生长原子尺度的机理研究方面取得新进展，首次揭示出在不同铜衬底上碳-碳二聚体是石墨烯生长的主要碳供给单元，解释了不同铜衬底上石墨烯生长中由不同的关键原子动力学过程所决定的微观机理，并预测了铜表面石墨烯不同生长形态（分维型或密集型
原子尺度调节镓锌混合氮氧化物纳米线能带结构新研究
近日，中国科学院国家纳米科学中心研究员宫建茹与南京航空航天大学教授宣益民、中科院高能物理研究所研究员张静合作，在原子尺度调节 (Ga1-xZnx)(N1-xOx) 固溶体纳米线能带结构研究方面取得新进展，1月21日，相关研究成果以Atomic arrangement matters: band-
物理所国际首次实现朗德g因子原子尺度上的空间分辨
理解与调控纳米量子结构的自旋特性是自旋电子学领域前沿研究课题。例如，原子的朗德g因子，它反映了原子所在空间环境的局域精细自旋相互作用，可以为分子自旋态的调控及其在未来自旋器件中的应用提供重要信息。对于分子体系，通常的技术手段测得的g因子是大量分子的平均信息，无法得到单分子内部的在单原子尺度上g因
亚中尺度小尺度海洋涡旋检测研究获进展
近日，广东省科学院广州地理研究所正高级工程师杨骥团队在亚中尺度小尺度海洋涡旋检测研究方面取得新进展。相关成果发表于《海洋科学进展》。 论文第一作者、广东省科学院广州地理研究所助理工程师贾翊文表示，海洋涡旋普遍存在于全球海洋中，在物质能源运输、再分配及全球气候变化等方面发挥着重要作用。受限于观测
亚中尺度小尺度海洋涡旋检测研究获进展
近日，广东省科学院广州地理研究所正高级工程师杨骥团队在亚中尺度小尺度海洋涡旋检测研究方面取得新进展。相关成果发表于《海洋科学进展》。论文第一作者、广东省科学院广州地理研究所助理工程师贾翊文表示，海洋涡旋普遍存在于全球海洋中，在物质能源运输、再分配及全球气候变化等方面发挥着重要作用。受限于观测手段，传