来源：上海交通大学近日，上海交通大学李政道研究所青年学者严智明和李政道讲席教授丁洪团队在Nature Communications上发表题为 “Evidence for saddle point-driven charge density wave on the surface of heavily hole-doped iron arsenide superconductors” 的研究论文，在铁基超导材料Ba1-xKxFe2As2的砷表面发现由鞍点嵌套驱使形成的电荷密度波。非常规超导电性以其与其他衍生态交织而闻名，因此探索衍生态对理解其配对机制尤为重要。在铁基超导体中，自旋和向列序已被广泛地观测到，但电荷序的出现并不常见。在该文章中，作者等人通过扫描隧道显微镜（STM）对重度空穴掺杂Ba1-xKxFe2As2（x ≈ 0.77）的表面进行原子尺度表征，发现了在其砷表面上形成空间周期性为2aAs×2aAs 的有序相（见图一）。 为了揭示该有序相的特征，作者等人通过STM能谱成像技术，发现该有序相的出现会在费米能级附近打开一个大小约为3.8 meV（2Δ）的能隙（图二左），同时抑制材料本身的超导电性。另外，其微分电导对比度在正负偏压下存在反转（图二中）。通过变温实验，发现该相在温度升高至约9K时消失（图二右）。这些实验结果证明该有序相为电荷密度波（CDW）序。&...
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来源：中国科学院物理研究所稀磁半导体兼具半导体材料和磁性材料的双重特性，是破解后摩尔时代难题的候选材料之一。美国国家科学研究委员会(National Research Council)早在1991年就指出稀磁半导体在信息通讯、处理和存储等方面有着广泛的应用前景。2005年《Science》创刊125周年之际发布的125个重大科学问题，其中包括“能否得到室温铁磁性半导体”。(Ga,Mn)As为代表的III~V体系，是稀磁半导体中最广泛研究的材料。但是在这些材料中，(Ga3+,Mn2+)的异价掺杂同时引入自旋和电荷， Mn的含量难以有效提高，制约了材料居里温度的提升。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心靳常青领导研究团队在2011年提出了自旋电荷解耦掺杂实现稀磁半导体机制(Nature Communications 2, 422 (2011))，实现了电荷与自旋掺杂机制的分别调控。他们进一步拓展到层状结构材料体系，将自旋与电荷分别注入到临近层上，通过层间耦合实现磁电关联引发长程铁磁序。沿着这一材料设计思路，他们发现了居里温度高达180K的(Ba,K)(Zn,Mn)2As2 (简称BZA)新型稀磁半导体，刷新了该类材料可控居里温度至230K的记录(Nature Communications 4, 1442 (2013)、Chinese Science Bulletin 59,...
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来源：中国科学院广州地球化学研究所华南离子吸附型稀土矿床是全球最重要的中重稀土资源基地。揭示稀土元素的富集-分异机制，对该类稀土矿床的找矿勘探和高效开采具有重要意义。已有研究发现，在离子吸附型稀土矿床中，黏土矿物是稀土元素的主要载体矿物，但黏土矿物主要以静电引力吸附稀土元素，不会导致其分异。事实上，华南红壤中存在大量的铁（氢）氧化物微-纳米颗粒，并与黏土矿物形成复合体。目前，关于二类矿物对稀土元素富集-分异作用的贡献等研究尚未见报道。为此，中国科学院广州地球化学研究所矿物表面物理化学学科组对广东仁居离子吸附型稀土矿床开展系统研究，发现风化壳中的黏土矿物以伊利石、高岭石和埃洛石为主，铁（氢）氧化物主要为水铁矿、针铁矿和赤铁矿，二类矿物形成了复合体。从半风化层到表土层，复合体的物相组成从长石/伊利石-水铁矿/针铁矿向高岭石/埃洛石-针铁矿/赤铁矿转变，最终在表土层形成高岭石-赤铁矿复合体。在复合体中，稀土元素主要以离子交换态和铁氧化物结合态存在。其中，离子交换态稀土元素占较大比例，但没有表现显著分异，而铁（氢）氧化物结合态则明显富集中重稀土，同时晶态铁（氢）氧化物结合态的中重稀土富集程度更高。模拟实验进一步发现，黏土矿物与铁（氢）氧化物分别通过静电引力和络合作用吸附稀土元素。轻稀土（如钕）主要分布于黏土矿物表面，随硫酸铵浸取大量溶出。而重稀土（如镱）主要分布在铁（氢）氧化物表面，具有较...
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来源：中国科学院近日，中国科学院近代物理研究所自主研制的我国首套铜铌复合腔高稳定超导加速单元成功通过各项测试，标志着面向高可靠应用的铜铌复合超导腔技术研究取得了重要进展。这一成果有望为基于射频超导加速器的大科学装置建设提供高性价比、高可靠性的技术方案。该超导加速单元由9支半波长型铜铌复合超导腔组成。在4.2 K的低温测试环境中，铜铌复合超导腔的平均表面峰值电场达到35 MV/m，平均腔体频率洛伦兹失谐系数和平均腔体频率氦压敏感系数分别降至约-4.9 Hz/（MV/m）2和-2.9 Hz/mbar，是原纯铌超导腔单元对应值的50%和15%，各项性能优于原纯铌超导腔加速单元。超导直线加速器在高通量中子源、高通量中微子源、高通量缪子源等兆瓦级高功率离子束应用中具有优势。针对传统纯铌超导腔的长期运行稳定性和可靠性不足的问题，该团队提出了新的复合材料技术路线，攻克了铜铌界面材料难以互溶、复杂曲表面覆高品质厚铜层等技术难关，推动了射频超导技术与增材制造技术的深度融合。研究验证了铜铌复合腔超导加速单元在提高超导加速器运行稳定性方面的优势；与依赖昂贵2K液氦系统进行制冷的传统纯铌超导腔相比，铜铌复合腔超导加速单元展现出在运行环境适应性和成本控制方面的优势。铜铌复合腔超导加速单元能够在4.2 K液氦环境稳定运行，有望大幅降低超导加速单元的制冷成本，为超导加速器的工业化应用提供更经济且高效的技术方案。
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