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种类h-BN滑移铁电材料不同电场下的电子极化、电荷密度分布和摩擦性能，结合理论分析，建立了摩擦与外电场之间的量化关系，实现了电场对摩擦性能的精准调控。结果表明，通过施加交变电场，可动态调制层间极化状态，从而降低滑动能垒，实现接近零摩擦的“超润滑”状态。结合极化理论，进一步推导出超润滑对应的临界电场强度的计算公式，从理论上揭示了电场调控滑移铁电材料摩擦性能的机制。相关研究成果发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项、中国科学院稳定支持基础研究领......阅读全文
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
宏观尺度液体超润滑材料研究取得新进展
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514572.shtm无论是汽车、飞机还是工业生产设备，要正常运转都离不开摩擦。同时，摩擦也会造成大量的能源消耗，摩擦产生的磨损会导致机械设备故障和失效。因此，如何减少摩擦磨损，提高设备的使用寿命，一直是
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
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
润滑油“再生”节油率超95％
我国是汽车产销大国，润滑油消耗量每年以5%以上的速度增长，2015年消耗量将超过900万吨。而无锡尼富龙超滤科技有限公司集成创新的尼富龙超滤技术是通过对使用过的润滑油进行特殊过滤技术，使原润滑油在添加3%—5%被消耗油的基础上能重复循环使用15年以上。据测算，使用尼富龙超滤技术的车辆用
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
兰州化物所液体超润滑材料研究取得进展
构建宏观超润滑界面（摩擦系数在0.001级别甚至更低）可显著降低能源消耗、减少由摩擦引起的经济损失。然而，较长的磨合期可能造成摩擦副表面出现严重磨损。目前，缩短磨合期的策略多针对Si3N4、SiO2、Al2O3等陶瓷摩擦副。如何在短时间内实现轴承钢摩擦副表面的超润滑是亟需解决的技术难题。 前期
兰州化物所宏观结构超润滑研究获进展
结构超润滑是近代摩擦学研究的重要分支，指的是两个晶体表面非公度接触时摩擦近乎为零的润滑状态。结构超润滑将为太空探测、空间运输、精密制造和高端装备等领域带来变革性进步。 近年来，中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室纳米润滑课题组围绕结构超润滑宏观尺度实现与工程化应用方面开展研究，并
可持续超润滑水凝胶研究获进展
近日，中国科学院兰州化学物理研究所润滑材料全国重点实验室周峰研究员团队在可持续超润滑水凝胶领域取得突破性成果。该团队提出"选择性破坏双连续微相限域"创新设计思路，成功解决了传统水凝胶机械强度与润滑性能难以兼顾的行业难题，相关研究成果发表于《先进材料》。 人体关节软骨的天然润滑系统兼具高承载与超
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
微米尺度异质结构超滑特性首获展示
清华大学郑泉水团队在超滑研究领域取得新进展，首次实验展示了微米异质（石墨和六方氮化硼单晶）界面中旋转稳定的结构超滑特性。该成果近日发表于《自然—材料》。摩擦是两个物体表面之间作相对滑移运动导致的能量消耗，它根源于原子之间的相互作用和断键。据了解，当今工业化国家约1/4的能源因摩擦而消耗，约80%机械
超冷原子中首次实现“超纠缠”态
美国加州理工学院团队在最新一期《科学》杂志上报告称，首次在超冷原子体系中实现了“超纠缠”态。这一突破性成果标志着人类对这些原子的量子特性实现了前所未有的控制，或为量子计算以及旨在探索物理学基本问题的量子模拟开辟新路径。 自20世纪90年代以来，研究人员一直在努力利用激光和电磁力使原子达到超冷状
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
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
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
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
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
新型超材料纳米尺度亦可操纵可见光
8月12日， 《科学》子刊《科学进展》在线刊登了复旦大学材料科学系武利民教授课题组关于可见光超材料的最新研究成果。该研究设计开发了一种新的纳米粒子组装方法—— 纳米固流体法，首次实现了将高折射率的二氧化钛纳米粒子组装成可工作于可见光波段的超材料光学器件。通过将15纳米的锐钛矿二氧化钛纳米粒子
量子图像扫描显微镜－实现超小尺度显微显示
远场光学显微镜的分辨率受阿贝衍射极限的制约，其极限分辨率约为可见波长的一半，阻碍了远场光学显微镜在超小尺度的生命科学研究中的应用。随着探测技术的持续快速发展，利用量子超分辨率显微镜和图像扫描显微镜（ISM）来克服衍射极限，从而实现超小尺度显微，逐渐成为研究热点。量子光学原理超越了光学显微镜中灵敏
超润滑实验速度：从蜗牛爬飙至时速90公里
清华大学和以色列特拉维夫大学的研究人员合作发现，原本仅限于学术领域的超润滑现象可以让微器件以每小时90公里的速度发生相对滑动。未来可能的应用包括小型化的硬盘读写磁头、用于无线通讯的高频振荡器以及其他依赖高速运动的微器件。 清华大学微纳米力学中心主任郑泉水教授课题组的这一研究成果近日发表在美
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
中石油润滑油去年营收超百亿－利润增219％
近日，从中国石油润滑油公司了解到，2017年润滑油公司实现营业收入超百亿元，比上年增长两成，利润增幅达219%。 亮丽的成绩单背后，是这个公司在拓展市场、扩销提量、降本控费、加强服务等方面取得的重要进展。 润滑油公司大力拓展集团内外两个市场，实现扩销增效。机构改革充实一线销售力量，激励
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