科研人员揭示拓扑应变诱导的量子态调控摩擦机制
7月21日,记者从中国科学院兰州化学物理研究所获悉,该所纳米润滑课题组在量子摩擦研究方面取得重要进展,研究团队首次在实验中观察到固体和固体界面量子摩擦现象,系统构建了电子、声子耗散与摩擦的内在关系,揭示了拓扑应变诱导的量子态调控摩擦机制。相关研究成果已发表于《自然·通讯》。摩擦本质和作用机制是摩擦学的基本科学问题,自达·芬奇定义了摩擦系数以来,数百年来,科学家们对这一难题展开了不懈探索。随着纳米力学技术、低维材料和量子材料体系的发展,摩擦研究逐渐从宏观尺度拓展至声子、电子尺度。团队基于原子力显微镜纳米针尖操纵技术,构筑了具有可控曲率与层数的折叠石墨烯边缘拓扑结构,系统开展了纳米尺度摩擦测量。研究发现,折叠石墨烯边缘摩擦力随层数呈现出显著的非线性变化,违背了经典摩擦定律在固-固界面下的适用性。折叠石墨烯量子摩擦行为。受访者供图通过扫描隧道显微镜(STM)和超快光谱技术的实验观测与理论分析,团队发现石墨烯中非均匀应变可通过调制电子跃......阅读全文
拓扑半金属,Nodalline材料电子结构的新发现
中国科学院超导电子学卓越创新中心、上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室研究员沈大伟与副研究员刘中灏课题组,与中国人民大学教授王善才、雷和畅、刘凯团队以及德国莱布尼茨固体物理材料研究所(IFW—Dresden)教授Sergey Borisenko研究小组成员进行合作,利用高分辨角分
固体所在基于石墨烯的新拓扑结构研究方面取得进展
在不同长宽比下石墨烯莫比乌斯带的结构 中科院合肥物质科学研究院固体所在基于石墨烯的新拓扑结构研究方面取得进展。研究人员把一个纸带旋转180º,然后再把纸带两端粘合在一起,他们就可以轻易地得到一个莫比乌斯带。莫比乌斯带是只具有一个表面和一个边界的特殊拓扑结构。基于其特殊的拓扑性质,莫
量子摩擦研究获进展
摩擦本质和作用机制是摩擦学的基本科学问题。数百年来,科学家对这一问题展开了不懈探索,先后提出Amontons-Coulomb定律、分子-机械学说、粘着摩擦理论等学说,奠定了经典摩擦学的理论基础。随着纳米力学技术、低维材料及量子材料体系发展,摩擦研究逐渐从宏观尺度拓展至声子、电子尺度。近期,中国科学院
静水压调控拓扑材料ZrTe5能带结构研究获进展
近期,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心副研究员张警蕾与研究员田明亮课题组、浙江大学袁辉球课题组合作,在静水压调控拓扑材料ZrTe5能带结构研究中取得新进展。相关研究结果以Disruption of the Accidental Dirac Semimetal State in ZrTe
物理所强关联拓扑绝缘体电子结构研究取得进展
拓扑绝缘体是近年来凝聚态物理的研究热点之一。这类材料不同于传统的“金属”和“绝缘体”,其体内部为有能隙的绝缘态,其表面则是无能隙的金属态。这种金属表面态是由其内在电子结构拓扑性质决定的,受时间反演不变性的保护,因而受缺陷、杂质等外界影响较小。目前,理论上预言的拓扑绝缘体都是半导体材料,电子间的关
我国揭示石墨烯/铁磁金属界面拓扑磁结构Rashba效应诱导
磁斯格明子,一种受拓扑保护的磁涡旋结构(如图1),因其可以做到纳米尺寸、非易失且易驱动从而非常适合应用在信息存储、逻辑运算或者神经网络技术等领域,是近些年来自旋电子学研究的热点。然而要实现磁斯格明子在自旋电子学器件上的应用还要解决诸如其室温下的稳定性、可控读写、高密度以及与当前磁存储结构兼容等诸
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
拓扑创造更多可能性,协助绘制96000种材料结构图
怎样才能让我们的电子产品更智能、更快、更有弹性?答案是用拓扑材料构建它们。据最近一期《科学》杂志发表的一篇论文,一个国际研究团队利用多台超级计算机,绘制了96000多种天然和合成晶体材料的电子结构图。他们应用复杂过滤器来确定每个结构中是否存在以及存在什么样的拓扑特征,结果发现90%的已知晶体结构都包
摩擦摩擦,用衣服给手机充电不是梦
如果能用身上穿的衣物给手机充电,那该多好。但现在的方法无法就是在外套的背部放置太阳能电池板等“伪高科技”。在鞋子中放置动能回收设备来回收能量似乎是个不错的想法,不过现在又有了新型的面料,它能挖掘出了我们人类通常不会喜欢的一种新的能量来源——静电。 这种新型面料是由韩国成均馆大学(Sungkyu
合肥研究院等在拓扑磁结构的转变研究中取得进展
近期,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场中心研究团队等利用透射电镜定量电子全息磁成像技术,在单轴手性磁体Cr1/3NbS2中发现了磁孤子向磁斯格明子的拓扑相变。相关研究成果发表在Advanced Materials上。 拓扑磁结构是构筑新型磁存储器的基本单元。在手性磁体中,拓扑磁结构的形成和自
通信管内壁静摩擦系数测试仪结构组成
通信管内壁静摩擦系数测试仪结构组成:主要由可调整底座、角度调整机构(螺纹传动机构,轴承支撑,螺杆,波纹轮和连杆)、通信管安装底座、安装卡,紧固活节螺杆,坡度规与垂挂体,碟形螺帽和标定用通信管及标准棒等组成。
驱动染色质拓扑关联结构域形成关键因素获揭示
华南农业大学教授刘柏平团队与香港科技大学讲师常富杰、华南师范大学教授罗琼团队合作,首次揭示染色质物理特性中的DNA压缩密度是驱动染色质拓扑关联结构域形成的关键因素,为理解基因组三维结构形成机理提供了全新视角。近日,相关成果发表于美国《国家科学院院刊》(PNAS)。 “DNA压缩密度——染色质3
解析DNA拓扑异构酶核心结构揭示DNA穿链新机制
生物物理所解析DNA拓扑异构酶核心结构揭示DNA穿链新机制成果入选Faculty of 1000 BiologyGyrase B’三维结构(左)及结构域运动(右) 近日,中科院生物物理研究所王大成课题组与毕利军课题组合作在Nucleic Acids Research杂志上发表的题为
上海微系统所在准一维拓扑材料的电子结构研究中获进展
维度的降低会显著影响材料的物理化学性质,同时也将引起一系列新奇的量子现象,例如二维材料石墨烯中发现的线性色散。维度对于拓扑材料则更为重要:拓扑材料具有受对称性保护的边缘态,从而使得由缺陷或杂质引起的电子背散射被禁止;进一步将拓扑材料的维度降低到一维则会显著增强电子的各向异性,使边缘态中自旋极化的
四球摩擦试验机的工作条件和总体结构
工作条件 该机必须在稳固的基础上水平安装,其水平度允差不超过0.20/1000。环境温度在室温20±10℃范围内,相对湿度不大于80%,周围无震动、无腐蚀性介质、无磁场干扰,电源电压的波动范围不应超过额定电压的±10%,三相电压的不平衡电压不超过10V。 总体结构 MRS-1J机械四球长时
我国学者在铁电拓扑的可控拓扑相变领域取得重要进展
图 铁电拓扑的热致拓扑相变规律及铁电拓扑的相互切换 在国家自然科学基金项目(批准号:12125407、92166104、11934016、12325402、12174347、12474021、U21A2067)等资助下,浙江大学材料科学与工程学院张泽教授、田鹤教授团队与浙江大学材料科学与工程学院洪
光子拓扑自旋态研究新成果拓展光的拓扑学研究范畴
拓扑缺陷在物理学上通常指场分布无法连续形变、物理量无法定义的特殊点,也称为奇点,在涡旋或拓扑结构中普遍存在。拓扑缺陷在宇宙学、流体动力学、空气动力学、声学以及生物学等领域也十分常见,并在某些应用中起着重要作用。 近年来,探索拓扑结构的电磁类比在光学和光子学中引起了极大兴趣。在集成光子学领域,微
首次在磁性拓扑绝缘体中观测到清晰的拓扑表面态
近十几年来,拓扑绝缘体已经成为凝聚态物理领域的一个重要研究方向。对于Z2拓扑绝缘体,其拓扑性质受到时间反演对称性的保护。如果将Z2拓扑绝缘体的时间反演对称性破坏,会形成一类新的拓扑态,即磁性拓扑绝缘体。磁性拓扑绝缘体可以表现出一系列新奇的物理性质,例如量子反常霍尔效应、手性马约拉纳费米子、轴子绝
生物摩擦学:动物仿生学+人体生物摩擦学
全世界工业能源的1/3被摩擦损耗掉,人体内存在各种摩擦,如关节的摩擦;管腔(血管、气管、消化道、排泄道)内的摩擦;运动产生的肌肉、肌腱间的摩擦等。由于摩擦可以引起人体许多生理变化和疾病。 生物摩擦学(biotrobology)是以生物的摩擦、粘附及其润滑为中心,基于生物体材料的流变性质,研究摩
什么是静摩擦和动摩擦及检测设备介绍
静摩擦系数是两物体有相对运动趋势,但还没有相对运动时的摩擦系数,当物体间有相对运动趋势,就是较大静摩擦力。动摩擦系数是当两物体有相对运动时的摩擦系数,必须是一个物体在另一个物体表面的相对运动。MXZ-01摩擦系数检测仪适用于测量塑料薄膜和薄片、橡胶、纸张、纸板、编织袋、织物风格、输送带、木材、涂层等
立式摩擦磨损试验机可做的摩擦试验
摩擦磨损试验机的工作原理是试样的待磨层与摩擦纸,在荷重摩擦体的作用下,以规定的速度相互摩擦。通过测量摩擦前后密度的减少量(或涂层厚度的减少量),来判断墨层(或涂层)的耐磨性。 立式摩擦磨损试验机根据不同的用途配备不同的摩擦副可做不同的试验,下面简单介绍一下几个实例。 1、环盘摩擦:
摩擦磨损试验机摩擦系数计算公式
摩擦磨损试验机也分为摩擦试验机和磨损试验机。摩擦磨损试验机摩擦系数计算公式如下
拓扑相变研究中国也很强
一块碲化铋石头,普通人把它归类为“固体”,但它的准确分类应该是“拓扑绝缘体”。“拓扑”二字一加,物质的存在方式极大丰富。10月4日,三位美国人因为“拓扑相变”研究被授予2016年度诺贝尔物理学奖。而中国科学家近几年也在这一领域大放异彩。 “我读着他们的文章开始了研究,对他们的工作非常敬佩,他们
拓扑异构酶的简介
DNA拓扑异构酶是存在于细胞核内的一类酶,他们能够催化DNA链的断裂和结合,从而控制DNA的拓扑状态,拓扑异构酶参与了超螺旋结构模板的调节。哺乳动物中主要存在两种拓扑异构酶。DNA拓扑异构酶I通过形成短暂的单链裂解-结合循环,催化DNA复制的拓扑异构状态的变化;相反,拓扑异构酶II通过引起瞬间双
拓扑异构酶的分类
可分为两类一类叫拓扑异构酶I,一类叫拓扑异构酶II。拓扑异构酶I催化DNA链的断裂和重新连接,每次只作用于一条链,即催化瞬时的单链的断裂和连接,它们不需要能量辅因子如ATP或NAD。E.coliDNA拓扑异构酶I又称ω蛋白,大白鼠肝DNA拓扑异构酶I又称切刻-封闭酶(nicking-closin
拓扑异构酶的用途
DNA的结构转换和解析 Ⅱ型拓扑异构酶 Ⅱ型拓扑异构酶巧妙地执行了打开DNA双螺旋的过程。它将DNA的一个双螺旋结构切开,并让另一个螺旋从缺口处穿过,在此之后一个双螺旋便被打开。这里显示的图片是由两个蛋白构建的:这个编号为1bgw的蛋白具有拓扑异构酶的下半部分结构,另外一个编号为1eil的蛋
DNA拓扑学参数介绍
1.连环数(Linking number):在双螺旋DNA中,一条链以右手螺旋绕另一条链缠绕的次数,以L 表示(或以α表示),其计数方法为处于松弛环形DNA时的螺旋周数,肯定为整数,右手螺旋为正、左手螺旋为负。2.缠绕数(Twisting number):即DNA分子中的Watson-Crick螺旋
科学家揭示II型拓扑异构酶捕获转运片段DNA的关键结构
II型DNA拓扑异构酶通过暂时切断“门片段DNA”(G-DNA),使另一条双链DNA(T-DNA)通过,从而解决复制、转录及染色体分离过程中产生的超螺旋与缠结问题,是维持染色体拓扑稳定性不可或缺的酶类。此前研究已部分解析了与G-DNA结合的II型拓扑异构酶结构,但对于T-DNA被酶捕获和转运这
物理所提出一种新型拓扑NodeLine半金属碳烯结构
碳元素是自然界中最为广泛分布和存在的元素之一。从简单碳氢化合物中可以得到四种基本碳碳键构型:乙烷(H3C-CH3)碳碳单键、乙烯(H2C=CH2)碳碳双键、乙炔(HC≡CH)碳碳三键以及苯基大π键结构。苯基大π键结合构成稳定的两维石墨烯,烷基碳碳单键结合构成三维金刚石,炔基碳碳三键结合形成碳原子
我国学者证实拓扑半金属TiB2中存在节线型的电子结构
中国科学院超导电子学卓越创新中心、上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室研究员沈大伟与副研究员刘中灏课题组,与中国人民大学教授王善才、雷和畅、刘凯团队以及德国莱布尼茨固体物理材料研究所(IFW—Dresden)教授Sergey Borisenko研究小组成员进行合作,利用高分辨角分