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刺激响应型智能材料是一种可以在光、热、气、电、pH等外部刺激下发生可逆的化学/物理变化的功能材料，在传感器、光电器件、医学工程、机器人、信息存储等领域得到广泛关注。目前刺激响应型智能材料主要由聚合物、碳材料、水凝胶等无序材料构成，存在响应速度较慢、能量转换效率低、缺乏基于清晰结构的理性设计等问题。
Pt(II)配合物在抗癌化疗领域占据主导地位。尽管它们在临床上取得了成功，但这些化合物也导致了严重的副作用。为克服这一难题，越来越多的研究者致力于开发Pt(IV)前药。这些前药在进入癌细胞前是惰性的，但在癌细胞内可通过化学或光还原为高毒性的Pt(II)而起抗癌效果，其中光还原由于具有精准可控性而备受关注，但目前仍存在光穿透力差的问题，仅可穿透浅表肿瘤，对深层组织内的肿瘤无能为力。长波长的近红外光可...
有机框架材料在能源、催化、存储等领域展示了巨大的应用前景，受到广泛关注。不同于传统的有机聚合物材料，有机框架材料不溶解、不融化，难以加工成高质量的薄膜。在中国科学院先导B专项和国家自然科学基金委的大力支持下，化学研究所有机固体院重点实验室陈建毅研究员和刘云圻院士开展了二维有机框架薄膜材料的可控组装及规模化制备策略研究，并取得了系列研究进展（Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 6...
高温超导的机理一直是凝聚态物理领域悬而未决的重要问题。在铜氧化物体系中，高温超导是通过对莫特绝缘体掺杂而逐渐演化出来的。因此，探究超导刚出现的临界点附近—轻掺杂区间—的行为有望为理解高温超导机理带来重要线索。最近，清华大学物理系张定/薛其坤研究团队利用多年发展起来的制备和调控技术，成功实现了铜氧化物在轻掺杂区间的系统性磁输运测量。有意思的是，他们观测到了一种新奇的磁阻振荡，类似于周期性超导网格中的...
中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室无机膜与催化新材料研究组（504组）杨维慎研究员、彭媛副研究员团队通过设计一种简便的原位生长结合限域界面聚合制备的新策略，提出了软-固态型无缺陷金属-有机框架复合分离膜（soft-solid metal-organic framework composite membrane, MOF SSCM）新概念，实现了尺寸差异极小的H2/CO2高精度分离，...
量子陀螺是一种应用前景广阔的新型量子传感器，能够大幅度提高多种载体的导航精度。作为量子陀螺的理想光源，垂直腔面发射激光器（Vertical cavity surface emitting laser, VCSEL）具有体积极小，工作电流低，可非致冷工作、激光光斑与原子系统可直接耦合等优势。
二维半导体激子与表面等离激元纳腔的强耦合取得新进展（图）
二维半导体激子 表面等离激元纳腔 强耦合
2023/1/6
当半导体激子跃迁与光学微腔中的腔内光子能量交换速率大于他们的平均损耗时，耦合系统就会进入强耦合状态，形成新的准粒子-激子极化激元 (exciton-polariton). 极化激元作为一种半光、半物质的粒子，它不仅具备光子的优异特性，例如小的有效质量、快的传播速度和长程的时空相干特性，同时也在物质层面加强了粒子间的相互作用，大大增强了非线性效应。 因此，激子极化激元在实现诸如玻色-爱因斯坦凝聚、低...
多孔介质中含溶解反应的互溶驱替过程格子Boltzmann研究
多孔介质 互溶驱替 溶解反应 格子Boltzmann方法
2022/3/30
采用格子Boltzmann方法研究了孔隙尺度下多孔介质内含流固溶解反应的互溶驱替过程，重点研究了被驱替流体与驱替流体黏性差异较大的情况下，溶解反应引起的多孔介质内部结构变化对驱替过程的影响；定量分析了不同达姆科勒数及佩克莱数下多孔介质孔隙率和驱替过程驱替效率随时间的演变。研究结果表明：达姆科勒数较大时，溶解反应的发生会在多孔介质内部生成虫洞，导致一部分被驱替流体不能被波及，驱替流体沿虫洞离开多孔介...
刮膜蒸发器内非牛顿流体流场特性数值模拟
非牛顿流体 剪应变率 黏度 流动特性
2022/3/30
刮膜蒸发器是通过旋转刮板强制成膜，可实现高黏度非牛顿流体类物料平稳蒸发的新型高效蒸发器。蒸发器内流体的流动、分布与传输机制直接决定了蒸发器的蒸发效率与功耗。不同于现有研究主要基于牛顿流体开展，本文针对不同黏度的非牛顿流体，建立蒸发器三维计算流体动力学模型，系统研究了蒸发器内的流场分布特性和成膜机理。结果表明：低黏非牛顿流体的流场分布特性和牛顿流体类似，物料可在壁面形成均匀且连续的液膜；随着黏度的增...
质子辐照下正照式和背照式图像传感器的单粒子瞬态效应
CMOS图像传感器 质子辐照 单粒子效应 瞬态亮斑
2022/3/30
CMOS图像传感器应用于空间任务时容易受到质子单粒子效应影响。本文采用商用正照式（FSI）和背照式（BSI）CMOS图像传感器开展了不同能量的质子辐照实验，实验中通过在线测试方法分析质子单粒子效应。其中，质子能量最高为200MeV，总注量为1010particle/cm2，结果未发现外围电路的单粒子效应，但观察到像素阵列出现不同形状的单粒子瞬态亮斑。通过提取瞬态亮斑沉积能量和尺寸大小两个特征参数，...
一种电光可调的铌酸锂/钠基表面等离子体定向耦合器
铌酸锂波导 电光调制器件 表面等离子体 定向耦合器
2022/3/30
为了满足日益增加的集成光子器件设计的需求,本文研究了一种铌酸锂/钠表面等离子体波导(LiNbO3/Nasurfaceplasmonicwaveguide,LNSPW),并利用LNSPW构成电光可调的定向耦合器(directionalcoupling,DC).利用有限元方法(finiteelementmethod,FEM)对波导的模式特性和耦合器的耦合特性进行了分析.结果表明,随着波导尺寸的增大,传...
利用三色组合脉冲激光获得孤立阿秒脉冲发射
高次谐波 阿秒脉冲 三色激光场
2022/3/30
孤立阿秒脉冲因可以跟踪和控制原子及分子内电子的运动过程而备受关注.本文从理论上开展了氦原子在3束飞秒脉冲激光组合场辐照下产生的高次谐波和阿秒脉冲辐射的研究.组合激光场由16fs/1600nm，15fs/1100nm和5.3fs/800nm的钛宝石脉冲构成.与前两束脉冲合成的双色场产生谐波谱相比，附加钛宝石脉冲的三色场产生的高次谐波发射谱呈现出高转换效率及宽带超连续特性，超连续谱范围覆盖从230—6...
基于单光子双量子态的确定性安全量子通信
量子通信 确定性的 单光子 两自由度
2022/3/15
量子通信是量子科学技术的一个重要研究领域，是一种利用量子力学原理，能够在合法各方之间安全地传输私密信息的通信方式。基于单光子的确定性安全量子通信通常需要在发送方和接收方之间来回两次传输单光子态，并利用局域幺正变换加载信息。本文提出了一种单向传输单光子态的确定性安全量子通信方案。发送方利用单光子的极化和time-bin两自由度构成的两组共轭基矢量来编码经典逻辑比特。接收方通过设计合适的测量装置可以在...
基于范阿伦卫星观测的槽区嘶声波冷等离子体色散关系的适用性评估
范阿伦卫星 槽区嘶声波 冷等离子体色散关系 热等离子体效应
2022/3/15
等离子体层嘶声波对电子的散射损失是地球内外辐射带之间的槽区（1.8≤L≤3）形成的主要机制。冷等离子体色散关系被广泛地运用于量化嘶声波对高能电子的散射效应研究中，而在真实的磁层环境中，热等离子体的存在会修正嘶声波的色散特性。基于范阿伦双星的观测数据，对比了利用磁场观测数据得到的槽区嘶声波观测幅值和反演幅值，并研究了空间位置与地磁活动水平对嘶声波冷等离子体色散关系适用性的影响。结果表明，冷等离子体近...