KAIST 揭示二氧化钛氧空位的"电子等待室"机制
KAIST 与庆熙大学、天主教大学及浦项加速器实验室合作,利用浦项加速器实验室的 X 射线自由电子激光,在飞秒时间尺度上观测到二氧化钛中氧空位可作为"电子等待室",使光激发电子滞留更久、延迟电子-空穴复合。研究聚焦呈蓝色的 blue TiO₂,结合光学分析与计算,阐明了氧空位捕获电子的机制,为利用光催化制氢、二氧化碳转化和污染物分解争取了反应时间。
KAIST 与庆熙大学、天主教大学及浦项加速器实验室合作,利用浦项加速器实验室的 X 射线自由电子激光,在飞秒时间尺度上观测到二氧化钛中氧空位可作为"电子等待室",使光激发电子滞留更久、延迟电子-空穴复合。研究聚焦呈蓝色的 blue TiO₂,结合光学分析与计算,阐明了氧空位捕获电子的机制,为利用光催化制氢、二氧化碳转化和污染物分解争取了反应时间。
中国科学院深圳先进技术研究院与招商局先进技术研究院合作,建成电催化二氧化碳绿色转化与生物制造中试验证平台并点火运行,具备年消纳百吨二氧化碳能力,以工业排放二氧化碳为原料经电催化转化为有机碳源,再由工程菌株发酵制备高附加值产品。依托该平台,于涛团队完成乙酸香叶酯吨级放大验证,吨级发酵罐中产量超过30克每升,技术指标达到国际领先水平。千吨级二氧化碳电催化工程化平台已完成总体设计与关键模块验证。
Atomic-6 的 Space Armor 复合材料防护瓦首次进入轨道,随 Portal Space Systems 的 Starburst-1 航天器由 SpaceX Falcon 9 火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射,搭载 Bandwagon-5 专属拼车任务。
Mohammad Akram、Umar Ishtiaq 与 Ioan-Lucian Popa 在 Nuclear Physics B 第 1033 卷提出用深度学习求解 (3+1) 维非局域演化方程的 Hirota τ-函数,进而得到孤子解。
Zhang Enwei 与 Wang Zhan 在 International Journal of Heat and Mass Transfer Volume 273 Part 2 发表了移动波状边界下方液侧传质的数值研究,Publication date 为 February 2027。
一项关于数据中心冷却用多材料冷板的热机械设计、制造与测试研究发表于 International Journal of Heat and Mass Transfer 第 273 卷第 2 部分。
Yang Shi 等人在 International Journal of Heat and Mass Transfer 上发表数值研究,基于相似法分析 90% 充满液氢储罐在恒定热流下的自增压机制。文章发表于 Volume 273, Part 2,出版日期为 February 2027。
Iwate University 团队研究了未来 TeV 能标轻子对撞机上的 l−l+→νν̄Zh 过程,发现其截面在数 TeV 以上超过 l−l+→Zh。研究按费曼图拓扑将振幅分为矢量玻色子散射、l−W+ 散射与 W−l+ 散射三类,指出新近提出的费曼图规范下高能端的规范相消消失,Z 玻色子运动学分布的干涉图样可由 l−l+→νν̄Z 过程理解。
University of St Andrews 的研究提出,北半球冰盖扩张可冷却北大西洋,经全球海洋环流将降温信号传至南大洋,改变南极周边环流、促使更多 CO₂ 留存于深海,从而驱动地球冰期。发表于《Journal of Climate》的模拟显示,仅冷却最北纬度海域,大气 CO₂ 的降幅即达到全球同步冷却情形的 74%。该机制在模型中物理上可行,但尚不能确定其对历史上各次冰期的具体贡献。
UNLV 研究团队将水加压至约 3500 万 PSI,发现高压冰-X 在约 222 GPa(约 3200 万 PSI)下原子排列反而失去原有立方对称性,变为低对称结构,与预期相反。
国际研究团队结合新开发的无束挡X射线小角散射方法、X射线自由电子激光与微米级硅棒阵列靶,在SACLA上以亚皮秒时间分辨测得高能量密度等离子体在10 nm至500 nm空间尺度上的结构坍缩与稀疏过程,成果发表于 Communications Physics。
Peak Energy 宣布完成 1.08 亿美元超额认购的 B 轮融资,由 GM Ventures 领投、LG Technology Ventures 参投,用于扩产并交付超过 10 亿美元的现有客户订单,同时将无主动冷却的钠离子储能系统推向数据中心市场。
横滨国立大学等日本研究人员开发出硅光子晶体波导光调制器,通过慢光效应结合内置电光均衡器,将可处理信号频率范围从35 GHz提升到80 GHz(另一设计从23 GHz提升到55 GHz)。
重庆医科大学附属第一医院(重庆总医院)与重庆大学的研究人员开发出一种开放式微流控芯片,发现胶质母细胞瘤肿瘤边缘的液体粘度约为其中心坏死组织的8倍,长期处于高粘度液体中会使癌细胞变得更小、更柔韧,更易挤过狭窄孔隙,从而增强其侵袭性。该芯片采用双层开放式微流控膜结构,配备可拆卸盖帽和微柱阵列,可支持长达一个月的连续细胞培养,相关研究发表于 Microsystems & Nanoengineering。
Journal of Nuclear Materials 发表研究,对辐照 TRISO 燃料中碳化硅(SiC)层的热导率进行表征与解释,作者为 Ethan Jacob Hisle、Tsvetoslav R. Pavlov 等。文章刊于 Volume 634,出版日期为 December 2026。
Journal of Nuclear Materials 发表 Ruikun Wang 等人的研究,提出一个普适的温度依赖框架,用于计算 BCC、FCC 和 HCP 金属中间隙位错环的形成自由能。该框架覆盖三类主要晶体结构,为辐照损伤模拟中位错环演化的参数化提供统一描述。
Zi Hong Liu 和 Lukas Janssen 通过大规模量子蒙特卡罗模拟研究了电中性条件下蜂窝双层无自旋费米子的相图,发现相互作用体系中涌现出相对论对称性。非相互作用极限下,低能谱在六角布里渊区角点处呈现二次色散能带的接触点。该工作发表于 Phys. Rev. B 114, L231111。
Francesco Macheda 和 Thibault Sohier 发展了二维单层与异质结构中电子与电动力学模式耦合动力学的数值解法,同时包含声子和电子两种激发。结果表明电阻率最终由声子驱动,但电子-电子直接散射和对声子的动力学屏蔽可发挥显著作用。[Phys. Rev. B 114, 245419] 于 10 月 23 日发表。
Jun Mochida、Ataç İmamoğlu 与 Yuto Ashida 提出利用腔量子电动力学中受限电磁场的真空涨落来调控量子相,并研究了二维 Kondo 晶格中的量子相变。该方案基于极性 van der Waals 材料的平面腔,可产生强受限模式,有望调控二维关联体系。文章发表于 Phys. Rev. B 114, 245131。
Jun Chai 等人在 Physical Review B 上通过主动学习方法研究 β-FeSi₂ 表面自钝化机制,指出其优异抗氧化性源于致密 SiO₂ 保护层的形成,但该保护层的原子尺度形成路径及后续氧化抑制机制此前尚不明确。研究以 Si-O 网络连通性作为 β-FeSi₂ 表面自钝化的结构特征,揭示了致密 SiO₂ 层涌现的原子级过程。
研究采用 Kubo-Greenwood 形式对超类地行星地幔条件下含 Fe 的 post-perovskite 进行从头算电子电导率计算,温度最高达 4000 K。文章发表于 Phys. Rev. B 114, 225139。
研究者用机器学习驱动的分子动力学模拟,给出了典型轨道有序钙钛矿材料 LaMnO3 中有序-无序转变的修正原子图像,模拟得到的对分布函数随温度演化与实验结果高度一致。成果发表于 Phys. Rev. B 114, 225138。
Physical Review B 发表论文,用机器学习势分子动力学研究温热膨胀碳的结构与状态方程。文章指出高能量密度应用的状态方程实验验证通常依赖冲击 Hugoniot 测量以约束高压高密区,而低于环境密度的膨胀区状态方程测量较为少见。
研究预测一维反铁磁半导体 NbI₃ 链在适度电子掺杂下可诱导出格点中心电荷序、亚铁磁性与多铁性。该工作为多铁性材料在下一代多功能器件中的应用提供了新的候选体系。
Ahmed 和 Smith 从分数可扩展性出发,证明了高斯量子中继器协议的 No-Go 定理,指出仅靠高斯操作无法克服光信道光子损耗对长程可靠量子通信的根本限制。该结果发表于 Phys. Rev. Lett. 137, 170804。
Texas A&M University 材料科学与工程系获 200 万美元资助,建设名为 Aggie AI Foundry 的全自动化自驱动实验室,由 AI 指挥机器人机械臂从元素墙取样、混合、熔炼并测试金属合金。
NASA 的 Dragonfly 旋翼机在 Johns Hopkins APL 的飞行级计算机测试床上完成了首次完整模拟飞行,自主飞越模拟沙丘、寻找安全着陆点并完成下降着陆。
推荐理由:文章说明了仿真如何用飞行级硬件和传感器数据逐步逼近真实飞行条件,可迁移其增量验证思路。
分子动力学模拟揭示了交联与填料相互作用对环氧/BNNS 复合材料热力学性能的影响。研究由 Yangjian Peng、Shan Gao、Jian Qu 完成,成果发表于 International Journal of Heat and Mass Transfer 第 273 卷第 2 部分,出版日期为 2027 年 2 月。
Ewa Majchrzak 在 International Journal of Heat and Mass Transfer 提出广义边界元法,用于数值求解热物性参数随温度变化的双相滞后方程。该方法将温度相关参数纳入边界元框架,为双相滞后热传导问题提供数值求解途径。文章发表于该刊 Volume 273, Part 2,出版日期为 February 2027。
ICFO 团队报告实现了费米子 87 Sr 的量子气体显微镜,基于 689 nm 窄互组合线的冷却与荧光成像方案实现自旋分辨单原子探测。通过自旋选择性光抽运协议,可在单次实验中确定自旋-9/2 基态能级全部 10 个自旋态的占据,并以单粒子 Larmor 进动作为基准验证。作者进一步用纳入实测探测保真度的 SU(N) Fermi-Hubbard 链数值模拟,展示该方法分辨多体自旋关联的能力。
中国科学院上海光学精密机械研究所团队提出并实现了一种基于 Smith 预测器的方法,完全在 Pound-Drever-Hall(PDH)反馈控制回路的电子部分解决时延引起的相位噪声(servo bumps)问题。
印度理工学院德里分校团队用 Fock 空间相对论耦合簇(FSRCC)理论系统计算了 Cf17+、Cm15+、Bk16+ 高电荷态离子低激发态的激发能、跃迁矩阵元、寿命、超精细结构常数、电四极矩和电偶极极化率,并纳入 Breit 相互作用、QED 修正和微扰三重激发。
印度理工学院 Roorkee 分校与波兰 Nicolaus Copernicus University 的研究团队采用 CCSD(T) 方法和相对论性芯-价五重 zeta 基组,对碱金属氢化物单电荷离子(AlkH⁺,Alk = Li, Na, K, Rb, Cs, Fr)的基态电子性质进行了从头算研究。
格罗宁根大学化学工程师开发出一种自组装钙钛矿氧化物电极的质子陶瓷电解槽(PCEC),在 400°C–650°C 中温下直接从水蒸气中提取氢气,无需额外电力即可将清洁氢产量翻倍。经酸洗处理后,该电池连续稳定运行超过 500 小时,氢转化率超过 95%。研究发表于 Energy and Environmental Science,有望帮助重化工行业摆脱对化石燃料制氢的依赖。
Brookhaven National Laboratory联合多家DOE机构与AI硬件初创公司Great Sky推出一款超导芯片,用于实时监测聚变等离子体并预警破裂。
推荐理由:原文说明该芯片尚未接入真实托卡马克,仅用DIII-D回放数据验证,读者可据此判断其实际成熟度。
Fraunhofer ISE 的 StrOboBatt 项目测试了自研 25 Ah 软包电池,硅碳复合材料占负极活性材料 51%,在 1,000 kPa 轴向接触压力下经 1,000 次完整循环后容量保持率超过 83%,能量密度达 280 Wh/kg。
首尔国立大学金大贤(Daehyun Kim)团队在 Science Advances 发表研究,利用地球系统模型 CESM2 完成 2000–2400 年 400 年集合模拟,发现即使实现碳中和、大气 CO₂ 浓度达峰后下降,东亚夏季极端降水强度仍会先增强约 30 年,随后不减弱,到 2300 年维持在比当前强 23–24% 的水平。
UChicago PME 研究团队开发了一种计算方法,可完整模拟晶体(如金刚石、碳化硅)中自旋缺陷与光相互作用的整个光学循环,包括此前难以建模的内转换过程。该方法结合了研究组多年发展的多种计算技术,用多体波函数描述激发态,成果发表于 Physical Review Letters。
Rice University 团队用 PMIDA 有机配体改性的 MOF 多孔材料,在铁含量高 100 倍的工业废水中选择性捕获稀土元素,每克材料最高吸附 160 毫克钕、175 毫克钆和 195 毫克镝,至少为同类方法已报道容量的两倍。分子模拟显示,增加配体数量可使结合基团在孔道内围绕单个稀土离子聚集,形成更稳定的配合物,从而提升容量与结构稳定性。
量子计算机上完成了一次超过粒子产生阈值的模型对撞模拟,为用量子计算研究高能对撞实验中的粒子产生提供了新途径。