科研动态--中国科学院金属研究所

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奇特的拓扑结构——斯格米子(skyrmion)态

拓扑学与代数、几何一样是一门基础性的学科。拓扑学是近代发展起来的一个研究连续性现象的数学分支。主要研究拓扑空间在拓扑变换下的不变性质和不变量。拓扑结构的例子有不同的纽结（knots）以及链圈（links），还有莫比乌斯带等。最近的研究显示，拓扑学与材料物理、材料性能的联系越来越紧密。可以说，拓扑学的概念正在应用于越来越多的学科领域。在越来越多的材料中发现拓扑学的贡献。特别是量子力学中波函数的拓扑相因子与许多著名的物理现象相联系。例如：Aharonov-Bohm效应、Berry相效应、Josephson效应、量子霍尔效应、de Haas...

2014-09-30
纳米碳材料负载金属催化剂研究取得重要研究进展

积碳是催化剂在催化反应过程中普遍发生的现象，尤其是在乙苯直接脱氢体系中，反应物乙苯分子在金属氧化物催化剂表面很容易快速的产生积碳，导致催化剂的失活。近期，金属所沈阳材料科学国家（联合）实验室催化材料研究部刘洪阳副研究员和苏党生研究员，利用乙苯直接脱氢过程反应中的积碳过程，巧妙的设计了一种钯/碳复合催化剂(Pd/C)。该催化剂和传统的商业纳米碳管负载钯催化剂(Pd/CNT)相比，在催化性能和催化剂的抗烧结能力上有很大幅度的提升，该工作以快讯形式在Angewandte Chemie International Edition 在线发表（http://online...

2014-09-02
单原子分辨原位研究石墨烯掺杂动态过程取得进展

最近，沈阳材料科学国家（联合）实验室固体原子像研究部杨志卿副研究员、先进炭材料研究部尹利长副研究员等与美国橡树岭国家实验室研究人员合作，首先利用像差校正Z衬度电子显微学成像观察到了石墨烯拓扑缺陷结构的动态演变、以及单个Si原子与拓扑缺陷的动态交互并最终掺杂到石墨烯的微观过程，然后采用第一性原理计算揭示了这一原子结构演化的微观机理。直接观察并理解单个原子及其与周围介质材料动态交互行为有助于人们认识物质结构的微观演变并预测新结构的形成，对于纳米科学技术的发展具有重要意义。　　研究人员发现石墨烯原子平面...

2014-08-29
用于氧气还原反应的Fe/N/C电催化剂活性位结构的研究取得重要进展

燃料电池作为21世纪清洁、高效的动力源之一，已经成为当前科学研究的热点。而氧气还原反应是燃料电池阴极反应，由于其反应速率相对阳极反应速率更低，已经成为提高燃料电池整体性能的决定性因素。而用于提高氧气还原反应速率的传统催化剂是铂催化剂，由于金属铂的价格昂贵以及资源稀缺等原因，极大地限制了燃料电池的大规模应用。近几年的研究发现，Fe/N/C非贵金属电催化剂在氧气还原反应中显示出了接近于金属铂的催化性能，成为一种有望取代铂的催化剂。然而，由于Fe/N/C催化剂具有多相复杂的结构，所以对Fe/N/C催化剂中催化活性位结...

2014-08-28
用于制备聚氯乙烯的绿色催化剂掺氮碳纳米管取得重要研究进展

我国是世界上最大的聚氯乙烯生产国，产能达2000万吨/年，占全世界产能的41%。同时我国70%以上的聚氯乙烯是通过氯化汞催化剂催化乙炔氢氯化过程制备的。由于氯化汞对环境的不利影响以及生产过程中的高能耗，寻找一种可以替代汞的环境友好、绿色催化剂材料具有重要意义，是当前的一个研究热点。　　近期，金属所沈阳材料科学国家（联合）实验室催化材料研究部李波副研究员、苏党生研究员和清华大学魏飞教授研究小组合作发现，掺杂氮的纳米碳材料对乙炔氢氯化反应具有显著的催化活性，该工作作为杂志封底文章发表在ChemSusChem上（2014, 7, ...

2014-04-25
共格与非共格孪晶界面疲劳开裂机制研究新进展

晶界与孪晶界面对于金属材料的强韧化设计与抗疲劳损伤开裂能力的提高具有重要影响。通常在单向拉伸载荷下，晶界普遍可以作为强化元素提高材料的强度，而在循环载荷下，晶界却容易成为薄弱环节而优先萌生疲劳裂纹。沈阳材料科学国家（联合）实验室材料疲劳与断裂研究部张哲峰研究组前期开展了一系列含有大、小角晶界铜双晶体的低周疲劳实验。他们发现：无论加载方向与晶界的夹角如何，大角晶界总是优先开裂，而小角晶界则不疲劳开裂。这一系列工作发表在Progress in Materials Science, 53 (2008) 1025上。考虑到孪晶界面对金属材料强...

2014-04-02

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