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中国科学院量子电池基础理论研究获进展
量子电池 耦合
2024/5/12
2024年5月10日，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院与湖北大学、兰州大学合作，在量子电池理论研究方面取得进展，提出抗老化的远距充电量子电池方案。2024年来，关于量子电池的研究是颇受关注的量子科技问题之一，同时日益增长的能源需求也不断激发人们对变革性储供能装置研究的兴趣。人们期待通过量子系统的特性以及在微观尺度上重构热力学及动力学规律，结合在量子比特层面上的精确探测与操纵的实验技术，实现具...
中国科学院科学家提出倾斜台阶面外延生长菱方氮化硼单晶方法（图）
氮化硼 非线性光学 沉积
2024/5/12
常见的六方相氮化硼（hBN）因化学稳定、导热性能好以及表面无悬挂键原子级平整等特点，被视为理想的宽带隙二维介质材料。菱方相氮化硼（rBN）可以保持hBN较多优异性质，并具有非中心对称的ABC堆垛结构，因而具备本征的滑移铁电性和非线性光学性质。rBN是极具应用潜力的功能材料，可以为变革性技术应用如存算一体器件和深紫外光源等提供新材料和解决方案。然而，相较于常见的hBN晶体，rBN晶体属于亚稳相，因而...
中国科学院科学家发现高效提取宇宙学信息新途径（图）
宇宙学 信息 演化 光谱
2024/4/26
在精确宇宙学时代，大规模星系红移巡天是探索宇宙的利器。科学家通过测量大量遥远天体的光谱，利用红移巡天获得宇宙不同演化时期的密度场。星系密度场包含星系成团性信息，体现在星系的两点关联函数和多点关联函数中。星系的多点关联函数与两点关联函数高度互补，对研究暗能量、暗物质及引力性质至关重要。然而，由于多点关联函数的复杂性，其测量和建模有一定的挑战性。
中国科学院上海光机所等在协同激子极化激元玻色-爱因斯坦凝聚研究中获进展
激光 光电 钙钛矿量子点
2024/4/13
2024年4月12日，中国科学院上海光学精密机械研究所先进激光与光电功能材料部红外光学材料研究中心研究员董红星和张龙团队，联合华东师范大学的科研人员，基于钙钛矿量子点薄膜体系解析了超荧光到协同激子极化激元凝聚的相变的动力学过程及物理机制。相关研究成果以Observation of Transition from Superfluorescence to Polariton Condensation...
中国科学院科学家实现二维金属碲化物材料的宏量制备（图）
二维金属 催化 储能 光学
2024/4/7
2024年4月7日，中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队，联合中国科学院院士、深圳先进技术研究院、金属研究所研究员成会明，北京大学电子学院副教授康宁，在二维过渡金属碲化物材料的宏量制备方面取得进展，为过渡金属碲化物二维材料的规模化制备提供了可能性。4月3日，相关研究成果在线发表在《自然》（Nature）上。审稿人评价这一方法简单、快速、高效，对二维材料的宏量制备具有普适意义。
中国科学院科学家利用高分辨太赫兹光谱方法揭示水溶液中硼酸的氟化反应机理（图）
太赫兹光谱 硼酸 氟化反应
2024/3/26
氟在化学世界中具有重要地位。氟在所有原子中电负性最高、极化率最低。同时，氟是所有非惰性气体和非氢元素中半径最小的元素。通常，氟的引入使得有机化合物和无机化合物产生独特的物理性能、化学性能和生物性能。地壳中氟元素的丰度排在第13位，是自然界中含量最丰富的卤素。当前，氟已应用于制药、催化、生物、农业和材料等领域。在无机氧化物体系中，氟和氧的离子半径相似，具有较好的可替代性。因此，利用氟替代氧/羟基成为...
中国科学技术大学物理学院郭光灿院士团队在光量子行走领域取得重要进展。该团队李传锋、许小冶、韩永建等人与合肥综合性国家科学中心董少钧以及南方科技大学翁文康等合作，利用人工神经网络作为开放系统中混合量子态的有效拟设，并通过改进自然梯度下降算法有效提高神经网络的训练效率，在具有内禀高维结构的开放光量子行走系统中，首次实现高保真度混合量子态重构。相关成果2024年3月15日发表在国际知名学术期刊《科学·进...
中国科学院物理研究所实验观测二维极性材料中光学声子的奇异行为（图）
二维极性材料 光学声子 奇异行为
2024/3/16
光学声子对材料的光、电、热等物理性质起着至关重要的作用。特别是，纵向光学（LO）声子的行为由于材料的极性而与众不同。在非极性材料中，无论是三维（3D）还是二维（2D）系统，晶格对称性保证了LO和横向光学（TO）声子在布里渊区中心具有零色散斜率的简并（图1a）。然而，在极性材料中，LO声子的晶格振动会产生额外的长程电场，进而对极性晶格施加长程库仑力。长程库仑相互作用显著改变了LO声子的行为。在3D情...
磁洞是一种空间等离子体中广泛存在的等离子体结构，这种各向异性的非线性准稳态结构通常被认为是由等离子体动理学镜像模不稳定性（mirror-mode instability）产生的，呈现出密度与磁场强度扰动反相关的特性。磁洞在空间尺度上可跨越多个数量级，最大可至数十个离子回旋半径，最小可达数个电子回旋半径。由于磁场强度的空间分布不均匀性，磁洞结构能有效地捕获带电粒子，进而产生了丰富的粒子动力学演化和波...
中国科学院上海光机所在空气中产生稳定大能量白光激光方面获进展（图）
激光物理 光谱 光学
2024/2/22
2024年2月7日，中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室研究团队，针对高重频飞秒激光气体成丝自抖动问题，提出了提升高重频飞秒光丝及超连续谱（SC）白光光源指向稳定性的方法，抑制了空气光丝诱导产生超连续谱白光激光的强度和光束指向抖动。相关研究成果以Stable, intense supercontinuum light generation at 1kHz by electri...
Janus薄膜以其独特的跨膜定向输水功能广泛应用于油水分离、水雾收集以及可穿戴贴片等领域。传统Janus薄膜的功能源于厚度方向上的微通道与单面化学涂层修饰（对疏水、亲水基底分别进行单面亲水、疏水改性），水通过微通道可以从疏水面向亲水面定向运输。然而，使用过程中化学涂层易被磨损导致功能失效、非工作状态时微通道易被空气中污染物颗粒堵塞等问题极大地缩短了Janus薄膜使用寿命。面对日益迫切的实际应用需求...
中国科学院科学家发现热核爆炸超新星晚期的尘埃形成与演化现象
演化 金山天文台 光谱
2024/2/22
2024年2月18日，中国科学院紫金山天文台与国家天文台，联合对Ia-CSM类超新星SN2018evt晚期的光学与中红外多波段观测信号开展了研究，通过分析超新星爆炸后几年内的中红外测光数据，见证了热核爆炸超新星晚期的尘埃形成与演化现象。结合激波消融星周尘埃、星周尘埃和新生成尘埃的热辐射等物理过程，SN2018evt晚期的中红外流量超出得到了解释。2月9日，相关研究成果以Newly formed d...
中国科学院沈阳自动化所激光诱导击穿光谱特性研究获进展（图）
激光诱导 光谱 海洋资源
2024/2/22
深海矿产资源丰富。海洋资源的探测开发是世界矿产资源勘察开发的热点。在深海资源探测方面，激光诱导击穿光谱技术（LIBS）具有检测速度快、无需对样品进行预处理、实时原位、可应用于液体中等优点。然而，在深海高压水环境下，光谱信号较难被激发，LIBS探测的灵敏度受到影响。
中国科学院软件所在高精度光线追迹研究方面获进展（图）
光学智能 计算 空间
2024/2/22
2024年2月5日，中国科学院软件研究所天基综合信息系统重点实验室光学智能计算研究团队在《应用数学建模》（Applied Mathematical Modelling）上，发表题为Mathematical modelling for high precision ray tracing in optical design的研究论文。该研究提出了新颖的形式化光线追迹误差模型，并依据误差模型指导，提出...
作为一种无标记成像技术，多模态非线性光学成像(NLOI)已成为癌症评估的有力工具。为了避免与多模态NLOI相关的运动伪影和光损伤，一种解决方案是使用单个超快激光作为激发源，结合多个检测通道来收集不同模态的信号观察不同的生物分子。但是在这种情况下，每种模态无法独立优化，需要一个合适的激发源来激发所有NLOI模态。无标记自发荧光多倍频 (SLAM) 显微镜是将激发波长设置在1110nm，可以实现在单一...