加快打造原始创新策源地,加快突破关键核心技术,努力抢占科技制高点,为把我国建设成为世界科技强国作出新的更大的贡献。

——习近平总书记在致中国科学院建院70周年贺信中作出的“两加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,率先实现科学技术跨越发展,率先建成国家创新人才高地,率先建成国家高水平科技智库,率先建设国际一流科研机构。

——中国科学院办院方针

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《科学》快讯

2020-08-11 中国科学报 李言
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  二维层状MoSi2N4 材料化学气相沉积

  在单层极限下识别二维层状材料已使许多新现象和不寻常性质被发现。研究人员在非层状氮化钼的化学气相沉积生长过程中引入硅元素,钝化其表面悬键,从而制备出MoSi2N4的厘米级单层薄膜。

  该单层由N-Si-N-Mo-N-Si-N的7个原子层构成,可以看作是一个MoN2层夹在两个Si-N双膜层之间。这种材料表现出半导体性质(带隙约1.94eV),高强度(约66GPa)和极佳的环境稳定性。

  密度泛函理论计算预测了一个这样的单层二维层状材料家族,包括半导体、金属和磁性半金属。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abb7023

  电偶极子的突现螺旋结构

  块体材料中磁偶极子的长程排序产生了广泛的磁性结构,从简单的共线铁磁体和反铁磁体,到通过相互竞争交换作用稳定的复杂螺旋状磁结构。

  相比之下,介电晶体中的偶极序通常限于电偶极子的平行(铁电)和反平行(反铁电)的共线排列。研究人员报告通过光孔掺杂四倍钙钛矿BiMn7O12观察到的电偶极子的不相称螺旋序。与磁学相似,电偶极螺旋结构是通过竞争的不稳定性来稳定的。

  轨道的顺序和孤电子对的立体化学活性相互竞争,导致通过中间密度波从非手性立方结构到不相称的电偶极子和轨道螺旋的相变。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.aay7356

  多变量金属—有机框架中的金属排序

  研究人员在含有钴(Co)、镉(Cd)、铅(Pb)和锰(Mn)的多元金属有机框架74中绘制了金属氧化物棒晶体中的金属序列。

  这些晶体的原子探针断层扫描显示了研究人员描述的金属离子的异质性空间序列,这些序列取决于所使用的金属和合成温度,例如随机(Co, Cd, 120℃)、短重复(Co, Cd, 85℃)、长重复(Co, Pb, 85℃)和插入(Co, Mn, 85℃)。

  在不改变序列类型的情况下,研究人员检测了3种晶体,12个样品中Co的摩尔分数在0.4 ~ 0.9之间变化。与金属氧化物相比,金属有机骨架在杆状体中具有较高的耐受性,因而具有不同的金属序列。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.aaz4304

  日冕磁场的全球性分布图

  要了解太阳大气中的许多物理过程,需要确定每个大气层的磁场。然而,直接测量太阳日冕中的磁场是很困难的。

  利用日冕多通道偏振计的观测,研究人员确定了日冕中等离子体密度的空间分布和等离子体中的横向磁铃动力波的相位速度。

  结合这些测量数据,研究人员绘制了全球日冕磁场的平面成分。日冕中导出的场强为1.05~1.35太阳半径,大部分为1到4G。结果证明了光谱在日冕磁场测量中成像的能力。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abb4462

打印 责任编辑:侯茜

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