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铁电材料中发现多态极性浮子结构

磁电拓扑结构因其独特的稳定性和可操控性，在新一代信息存储和逻辑器件中展现出重要应用前景。在铁电材料中，近年来相继发现了通量全闭合（2015）、涡旋（2016）、斯格明子（2019）、半子（2020）、布洛赫点（2024）和多阶径向涡旋（2025）等多种拓扑结构。然而，现有极性拓扑态多局限于有限的构型自由度，其在多态信息存储方面的潜力仍有待进一步挖掘。　　近日，中国科学院金属研究所和松山湖材料实验室等单位的科研人员组成的研究团队在铁电材料中发现了一类全新的三维极性拓扑结构—极性手性浮子（polar chiral bobber），并系统揭示...

2026-04-02
金属所等发现溶解压卡效应

制冷技术是人类现代文明的重要基石之一，在工农业生产与日常生活中均起到了至关重要的作用。现今，以气体压缩制冷技术作为核心的制冷行业大约贡献了中国国内生产总值的2%，但也消耗了近20%的电力，导致了约7.8%的碳排放。联合国《蒙特利尔议定书》之《基加利修正案》对我国制冷领域提出了严格的减排要求。因此，学术界和工业界均在积极寻找解决方案。近年来，基于固体相变的制冷技术因无气体排放而受到广泛关注。2019年，塑晶庞压卡效应的发现 [Nature 567, 506 (2019)]，为低碳大冷量固态制冷技术提供全新的解决方案。然而固态相变制...

2026-04-02
新型铁电紫外光电探测材料研究取得进展

光探测器作为将光信号转换为电信号的核心器件，在信息通信、环境监测、空间探测等领域具有广泛应用。随着实时通信、高精度探测及深紫外信息传输的快速发展，研制具有超快响应速度、高响应度、高探测率以及短响应波长的光探测器成为当前该领域的迫切需求。然而，在传统光电探测器中，这四个参数往往难以同时达到最优。　　内建电场是影响光生载流子分离效率的关键因素之一。在传统的pn结和肖特基二极管光电探测器中，必须构建异质界面来产生内建电场，这一方面增加了器件的复杂性，另一方面异质界面处容易产生位错、空位和杂质等缺陷，这会...

2026-04-01
金属原子链的定量电子显微学研究取得进展

金属键作为决定金属及合金物理化学性质的核心，其变形行为对于材料的性能设计及应用至关重要。其中，单原子金属链作为最简单的一维结构，能够通过直接的键长变形来响应施加的应力，是探究金属键伸长机制的理想模型。迄今为止，受限于实验技术，金属键长的拉伸应变通常不超过10%，且呈现为线性响应的特征。然而，高应变条件下金属键长的变化行为及其对于材料物理性能的影响，长期以来始终未能明确。　　近日，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心材料显微科学研究部杜奎研究团队在金原子链变形研究中取得新的进展——成功实现了...

2026-04-01
微生物加速高强钢应力腐蚀开裂机理研究取得进展

在“碳达峰、碳中和”目标和氢能基础设施快速发展的背景下，管线钢被广泛应用于油气与氢能等新能源输送工程。然而，在服役环境中，材料不仅长期承受复杂的力学载荷，还同时受到环境介质和微生物活动的共同作用，其中尤以硫酸盐还原菌（sulfate-reducing bacteria，SRB）诱发的微生物腐蚀问题最为突出，已成为威胁管道安全运行和服役寿命的关键影响因素之一。然而，长期以来SRB代谢活动引发的局部腐蚀、氢渗透以及力学性能退化之间如何相互耦合，其主导机理及随服役条件演化的规律仍缺乏系统而清晰的认识。　　近日，中国科学院金属研究所...

2026-03-30
亚纳米Pt-Ru双原子低温高效催化CO氧化研究取得新进展

一氧化碳（CO）催化氧化是探究催化剂构效关系与反应机理的重要模型反应，在环境催化与新能源等领域应用广泛。贵金属催化剂虽然具有较高催化活性，但其成本高昂，限制了工业规模化应用。单原子催化剂（SACs）通过最大限度提高原子利用率，为实现贵金属催化剂的低成本构筑与原子经济性设计提供了理想途径。然而，在需要同时活化多种反应物的过程中，单原子催化剂由于活性位点单一，且不同反应物分子间存在竞争吸附，其催化性能的提升依然面临挑战。近年来，原子级分散的双原子金属催化剂因其兼具高金属原子利用率与双活性中心位点的协同...

2026-03-24

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