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2024年9月25日，《Nature》杂志报道了北京航空航天大学郭林教授、刘利民教授研究团队和合作者在氮掺杂单原子层非晶碳可控合成上取得的最新进展：《Nitrogen-doped amorphous monolayer carbon》。该工作提出了一种利用纳米尺度二维限域模板进行小分子聚合的液相合成策略，成功制备了氮掺杂的单原子层非晶碳材料。这项研究解决了二维非晶材料合成领域的长期挑战，为二维非晶...
中国科学院理化所在LNG透平布雷顿再液化系统研制方面取得重要进展（图）
液化系统 晶态材料 光电
2024/9/17
光功能晶态材料因其独特的光电性质在光波导、激光器、传感器等领域具有广阔的应用前景，2024年来备受关注。其中，分子基金属有机配合物结构多样、性质可调、热稳定性高，在发展新的晶态材料方面引起了人们极大的研究兴趣。然而设计合成多模态并且各向异性发光的分子基晶态材料仍面临巨大挑战。
在传统观念中，物质通常被划分为气体、液体和固体三大类。如果所有物质都能在实验上通过“冷冻”过程转化为非晶态，这将证明非晶态是常规物质的第四态，也即非晶态是物质的基本状态之一。在探索非晶态物质的形成研究中，Turnbull在上世纪50年代提出一个关键问题：“所有物质都能转化为非晶态吗？” 他预测，当金属的过冷度足够大时，可以通过快速冷却形成非晶态。他指出，如果能将非晶形成能力最弱的单质金属转化为稳定...
中国科学院福建物构所构筑出首类手性铝氧簇用于圆偏振发光（图）
金属 稀土 晶态化合物
2024/3/15
手性普遍存在于自然界，是生命体系的基本特征之一。从原子级水平上研究手性团簇的手性来源、多重手性，对手性化学和团簇化学具有重要意义。然而，手性金属有机簇合物仅约占手性晶态化合物的7.8%，集中在贵金属、稀土和过渡金属。2024年3月12日，中国科学院福建物质结构研究所研究员方伟慧采用协同配位合成策略，构筑出首类手性铝氧簇（cAlOCs），并应用于圆偏振发光。
中国科学技术大学在非晶固体振动特性的研究中取得新进展（图）
非晶固体 振动特性 空间排列
2024/3/4
与结构有序的晶体不同，非晶固体中原子的空间排列混乱无序，导致非晶固体的本征振动模式与晶体中的声子有显著差异。德拜模型成功描述了晶体在低温下的热力学性质，该模型指出，晶体的低频声子态密度D(ω)与频率满足标度律：D(ω)～ωd-1，其中d为空间维度，并由此可以获得晶体比热c与温度T的正确关系：c～Td。作为非晶固体的代表，玻璃的低温比热不满足上述关系，这暗示着玻璃的低频本征振动态密度并不简单遵循德拜...
中国科学院物理研究所揭示硬碳负极支持钠离子电池快充机制（图）
钠离子电池 非晶态碳材料
2024/3/16
硬碳作为一种非晶态碳材料，其微观结构具有无序分布的类石墨层片、丰富的边缘和表面缺陷以及独特的纳米孔洞结构。作为钠离子电池负极材料时，硬碳在充放电过程中呈现出双电压区域特征：一个是在较宽电压范围的斜坡区（约1.1 V至0.1 V），另一个是低电压范围的平台区（约0 .1 V至0 V）。由于平台区容量对应的电压与钠金属的沉积电位相近，硬碳在高电压斜坡区与低电压平台区共存的储钠特征，使其被视为实现高功率...
中国科学院物理所获得具有类金刚石耐磨性能的非晶合金（图）
物理所 金刚石耐磨性能 非晶合金
2023/6/9
类金刚石材料因超高的硬度和自润滑能力而展现出极佳的摩擦磨损性能。然而，受湿度、温度、气氛等环境因素和尺寸的限制，类金刚石材料的应用局限于涂层和复合材料的填充剂。相比类金刚材料，金属的应用更加广泛。但金属的硬度往往较低，缺乏自润滑能力，大部分金属材料的摩擦磨损性能远远逊色于类金刚石材料。在金属材料中获得金刚石般的摩擦磨损性能将极大拓宽耐磨材料的选择范围。
中国科学院物理研究所借助高通量方法获取具有类金刚石耐磨性能的非晶合金（图）
高通量 金刚石耐磨性能 非晶合金
2023/6/28
类金刚石材料因超高的硬度和自润滑能力而展现出极佳的摩擦磨损性能。然而，受湿度、温度、气氛等环境因素和尺寸的限制，类金刚石材料的应用局限于涂层和复合材料的填充剂。相比类金刚材料，金属的应用更加广泛。但金属的硬度往往较低，缺乏自润滑能力，大部分金属材料的摩擦磨损性能远远逊色于类金刚石材料。在金属材料中获得金刚石般的摩擦磨损行性能将极大地拓宽耐磨材料的选择范围。
铜基纳米颗粒（CuNPs）具有制备过程简单、原料易得、毒性低、可调谐的小尺寸、可定制的表面化学性质和良好的物理化学性能，在能量转换、催化、生物医学等领域备受关注。特别地，发光效率高、荧光寿命长的CuNPs发光材料促进了光学传感器的发展。然而，对于晶态金属基纳米材料而言，因晶格结构的长程有序性，其反应活性位点较少，且由于其无法达到绝对零度导致存在的晶体缺陷会抑制光生电子转移。因此，探索CuNPs的新...
中国科学院物理研究所专利：激光的应用以及检测非晶合金临界晶化时间的方法
中国科学院研究发展出结构无损的高质量冷冻电镜晶态冰样品（图）
结构 质量 冷冻 电镜晶态冰样品
2023/3/17
2023年3月16日，Structure在线发表了中国科学院生物物理研究所章新政课题组完成的研究论文（Addressing Compressive Deformation of Proteins Embedded in Crystalline Ice）。该研究发现了晶态冰包埋的冷冻电镜样品会产生收缩形变，且形变随降温速率的增加而减少，并从晶态冰形成的降温速率出发发展了新型的无收缩形变的立方晶系晶态...
中国科学院物理研究所专利：表面自发变色的非晶态合金，及其制备方法和应用
非晶态固体弹塑性相互作用机制研究取得重要进展（图）
非晶态固体 弹塑性 相互作用
2023/1/7
不同于晶体塑性的位错机制，非晶态固体塑性变形的基本载体是原子或粒子以集团模式的局域协同重排，通常被称为“剪切转变”(shear transformation,以下简称 ST)。通过非局域弹性效应，ST事件可自组装形成不同时空尺度的塑性事件，如宏观屈服、局部化剪切带等。研究表明，邻近屈服以及屈服后的塑性事件处于一种时空高度关联的雪崩状态。但是在远离屈服的宏观弹性阶段，塑性事件是否存在时空关联以及事件...
近日，非晶态物理与先进金属材料课题组，本科生吴欣茹（第一作者）在唐本镇博士和余鹏教授的指导下，以重庆师范大学为第一单位在《Journal of Non-Crystalline Solids》（JCR一区，非晶态物理和非晶材料经典老牌期刊）上发表题为“Modulation of soft magnetic properties of Fe83B10P4C2Cu1amorphous alloys by...
2022年12月7日，中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室研究团队提出的金属-有机框架（Metal-Organic Framework，简称MOF）力场模型参数不仅可以准确描述非晶氧化硅结构，还能高效仿真非晶氧化硅在激光损伤冲击所伴随的流体动力学过程，相关成果以“Structure and shock properties of amorphous silica predicted by...