前沿播報 | 巨磁光法拉第效應材料、石墨烯「磁性金」特性、人體膽固醇調控「密碼」、機載定向紅外對抗系統…

2021-01-17 戰略前沿技術


日本團隊發明巨磁光法拉第效應材料，可望改寫集成光路歷史


日本電磁材料研究所、東北大學和原子力研究開發機構近日聯合宣布，全球首次成功開發出全新理念的磁光材料。在這種新型磁光薄膜材料（Nanogranular Films）中，納米尺寸的磁性金屬顆粒被有效地分散在氟化物陶瓷基質裡。在光通信通用頻帶（1550nm）下測試，該新型材料展示了高出傳統實用材料鉍鐵石榴石（Bi-YIG）40倍的巨磁光法拉第效應（Faraday Effect）。


科學家賦予石墨烯「磁性金」的特性


由俄聖彼得堡國立大學和託木斯克國立大學科學家參加的國際研究團隊近日對石墨烯進行了改性處理，賦予了其鈷和金的特性——磁性和自旋軌道耦合，此項研究將有助於改善量子計算機。相關研究成果已發表在《納米快報》（Nano Letters）雜誌上。


科學家揭示人體膽固醇調控「密碼」


近日，《科學》雜誌發表了武漢大學研究團隊的最新研究成果，他們成功發現人體內的一個新基因LIMA1，該基因可以調控人膽固醇吸收，這一發現為治療高脂血症提供了新的藥物研發靶點。


美發布新成像工具記錄幹細胞時空和功能變化


美國國家標準技術研究院（NIST）近日發布一款新的圖像分析工具，結合錄像和高功率計算，使得人們可以更加接近評估、理解和量化用於相關療法或產品的幹細胞群特徵。該工具名為網頁圖像處理管道，在該系統中，可以在各種地圖中瀏覽並訪問培養皿中的不同位置，還可以隨時發現每個位置發生的情況以及細胞的生長變化。


我國高強高模碳纖維製備關鍵技術取得突破


近日，由北京化工大學等單位承擔的863計劃課題「聚丙烯腈碳纖維石墨化關鍵技術研究（2015AA03A202）」通過技術驗收。通過該課題的實施，突破了我國航天用QM4055級高強高模碳纖維製備關鍵技術，滿足熱熔預浸、熱熔纏繞工藝要求，典型結構試驗件性能滿足設計要求。


俄羅斯科學家發明新的自來水消毒法


據俄羅斯「對話」網站報導，聖彼得堡理工大學的科學家近日開發了一種新的裝置，使用創新試劑——高鐵酸鈉替代傳統的氯氣對水進行消毒。由於所需試劑的比例只有原來的十分之一，成本將會因此降低。與傳統的氯氣消毒相比，使用新試劑不會形成毒性分解物，還能將一些危險化學品分解成低毒化合物，同時殺死微生物實現對水消毒。該裝置可用於製備飲用水，或淨化工業和生活廢水。


FlytBase開發無人機精準著陸系統


總部位於美國加利福尼亞州帕洛阿託的FlytBase公司近日推出了被稱為FlytDock的新型無人機自動著陸系統。該公司表示，無論是在白天或晚上、室內或室外、地面或高架/移動平臺，FlytDock都能夠使無人機以釐米級別的精度著陸。


Indra和Elettronica開發首個歐洲機載定向紅外對抗系統


Indra和Elettronica集團近日宣布，聯合開發基於下一代量子級聯雷射（QCL）的機載定向紅外對抗系統（DIRCM）。該系統名為EuroDIRQM，用於保護旋翼機和固定翼飛機，是第一個歐洲研製的定向紅外對抗系統。該系統可以為直升機、運輸機和其他飛機等提供自我保護能力。


美陸軍或將依賴模擬器來開展未來城市作戰訓練


美陸軍訓練與條令司令部近期表示，陸軍將依靠高科技模擬來幫助士兵和指揮官做好準備，以迎接未來複雜的特大型城市作戰挑戰。陸軍計劃利用價值52億美元的虛擬遊戲產業，開發「第一人稱射擊模擬技術」，以便於士兵在各自駐地使用。


俄羅斯高科技公司展示新型無聲狙擊步槍


近日，俄羅斯希普諾夫儀器製造設計局表示，在2018年俄羅斯國際防務展中，公司將首次展出新式俄制靜音狙擊步槍。設計局的專家稱，從槍管中噴出的火藥氣體是槍聲的主要來源。在亞音速彈匣中，氣體以亞音速從槍管中洩出，這有助於更有效地利用消音器來減少會暴露射擊者的槍聲和火焰。


來源：科技部、《Nano Letters》、《Stem Cell Research》等

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  • 科普知識：磁光材料
    磁光材料是指在紫外到紅外波段，具有磁光效應的光信息功能材料，稀土磁光材料是一種新型的光信息功能材料。磁光效應的大小決定於物質的特性，通常將具有較大磁光效應的物質稱為磁光材料。一般情況下，磁光材料隨物質磁化強度的增大而增大。
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    磁光材料是指在紫外到紅外波段，具有磁光效應的光信息功能材料，稀土磁光材料是一種新型的光信息功能材料。利用這類材料的磁光特性以及光、電、磁的相互作用和轉換，製成具有各種功能的光學器件。因而使通向它的光的傳輸特性(如偏振狀態、光強、相位、頻率、傳輸方向等) 也隨之發生變化。當光透過鐵磁體或被磁體表面反射形成的物理現象，被稱為磁光效應，其所用的材料被稱為磁光材料。
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    該研究提出了一種基於寬帶隙磁性二維材料的雙折射液體的製備方法，所製備的摻鈷二維鈦氧化物晶體分散液呈現了巨磁致雙折射效應，其磁光克頓-穆頓係數達1400T-2m-1，高出傳統雙折射液體近兩個量級。同時，本研究還從理論上闡釋了可調製透明幹涉色出現的光學基礎是雙折射液體對偏振光的相位差調製需達到3π以上。
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  • 法拉第磁光效應的機理及其物理意義淺析
    也就是說：法拉第磁光效應是外加磁場改變（入射或次生光使介質中的）原子極化時的方向（原子中的電子運動方向），進而導致介質中的折射偏振光和穿越介質後的透射偏振光的偏振方向發生改變。並不是磁場直接改變光的偏振方向。 一、法拉第磁光效應簡介法拉第磁光效應。
  • 石墨烯遠紅外,為何能幫助機體深層修復?
    本文轉載自【微信公眾號：烯旺石墨烯，ID：szxiwang】,經微信公眾號授權轉載，如需轉載原文作者聯繫我們知道，石墨烯是一種二維碳納米材料。除了具有優異的光學、電學、力學特性，這種材料在生物醫學和藥物傳遞等方面也具有重要的應用前景，而石墨烯在生物醫療領域一直被視為引發下一次醫療革命的關鍵。
  • II-VI收購法拉第旋磁材料供應商IPI進一步領先光隔離器市場
    6/20/2017， 領先的工程材料和光電器件公司II-VI今天宣布收購美國新澤西的集成光子（Integrated Photonics，習慣稱IPI），收購價格大約4500萬美元。集成光子創建於2000年，是AT&T貝爾實驗室的磁光材料業務剝離創建的公司，是光隔離器用工程磁光材料的領先供應商。
  • 清華-伯克利深圳學院團隊發文提出二維材料的巨磁光克頓-穆頓效應
    該研究提出了一種基於寬帶隙磁性二維材料的雙折射液體的製備方法，所製備的摻鈷二維鈦氧化物晶體分散液呈現了巨磁致雙折射效應，其磁光克頓-穆頓係數達1400T-2m-1，高出傳統雙折射液體近兩個量級。本研究中的二維晶體分散液因同時具有高透光率及巨磁致雙折射效應，故而在較低磁場下（<0.8T），實現了對偏振光的大相位調製（8π）。因此，基於磁調控的透明幹涉色現象被首次報導，其峰值波長在可見光範圍內呈現了雙周期循環。本研究採用的摻鈷二維鈦氧化物材料可以拓展至其他寬帶隙磁性二維材料體系，以及透明鐵磁液晶體系。
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    該研究展示了石墨烯宏觀材料在中紅外光電子器件通訊領域的應用潛力。中紅外光及石墨烯簡介中紅外光(Mid-infrared, MIR)通常指代波長為2-25微米的光波，它與生物體活動的關係密切，這是因為中紅外光的區間剛好分布在生物體熱輻射波長範圍之內(在日常報導和描述中稱為遠紅外光)。
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    以石墨烯為代表的二維材料也成為當今基礎科學與先進技術研究的熱點。然而，儘管電子在石墨烯中的遷移率非常高，但是零能量帶隙（半金屬）的特性導致石墨烯無法直接應用於基於半導體的電子與光電器件中。過渡金屬硫族化合物如MoS2, WS2, MoSe2 和WSe2等與石墨相同，具有層內強共價鍵及層間弱範德瓦爾斯力結合在一起的結構，同時擁有近紅外和可見光區的本徵能量帶隙，尤為重要的是這些過渡金屬硫族化合物在厚度減薄為單層時呈現出直接能量帶隙。這類具有一定帶隙的二維材料作為新型的二維層狀半導體材料吸引了研究人員的廣泛關注，被認為是實現新型二維電子尤其是光電器件最理想的材料體系。
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  • 呂偉明研究員團隊在雙極性巨磁電阻材料研究方面取得重要進展
    哈工大報訊（王計/文）近日，理學院物理系呂偉明研究員團隊在雙極性巨磁電阻材料研究方面取得重要進展，相關成果以「電場驅動的錳氧化物雙極鐵磁性」為題發表在《自然·通訊》（Nature Communications）上（Nature Comm. 9, 1897, 2018）。
  • 介電襯底長出「高」「大」石墨烯—新聞—科學網
    項目組供圖 ■本報見習記者 辛雨 石墨烯以其獨特的結構和性能蘊含了豐富而新奇的物理與化學性質，成為集優良力學、熱學、光學和電學特性於一體的神奇材料，在信息器件與電路等領域具有廣闊的應用前景，是目前信息科學發展最為迅速和活躍的研究前沿之一。
  • 徐志平等揭示二維材料奇異力學特性中的拓撲與幾何效應
    這一發現為低維材料的力學表徵以及利用缺陷對低維材料特性進行調控提供了新的理解和設計參考。　　石墨烯作為單原子層厚度的二維材料，具有獨特的機械、電、光等性質。與三維體相材料相比，空位、摻雜、位錯等缺陷對於二維材料性質的影響更為顯著。受到單晶石墨實驗製備手段的限制，石墨烯晶粒尺度大小目前最高僅可達到釐米量級，因此宏觀尺度的石墨烯連續薄膜往往有著多晶的微觀結構。
  • 【中國科學報】介電襯底長出「高」「大」石墨烯---中國科學院
    項目組供圖　　石墨烯以其獨特的結構和性能蘊含了豐富而新奇的物理與化學性質，成為集優良力學、熱學、光學和電學特性於一體的神奇材料，在信息器件與電路等領域具有廣闊的應用前景，是目前信息科學發展最為迅速和活躍的研究前沿之一。　　近年來，石墨烯研究已取得了一系列重要進展，新發現、新成果不斷湧現，但總體來說在實用化信息器件方面仍面臨很多挑戰。
  • 單分子器件的電子輸運通道調控及其巨磁阻效應研究取得進展
    99, 106402 (2007)]，這是國際上首次報導固體表面吸附位置對單分子近藤效應的調控。　　在這一系列單分子/單原子尺度自旋特性研究的基礎之上，近期，高鴻鈞研究組博士楊鍇和陳輝等人在基於酞菁鐵的單分子器件中利用磁場實現了電子輸運通道的選擇，並成功實現了單分子尺度巨磁阻效應的調控。英國紐卡斯爾大學教授W.
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    石墨烯被稱為21世紀的材料，未來幾十年也被人們稱為石墨烯時代，可見石墨烯材料的重要性。但是，石墨烯作為一種新面世的材料，其生產工藝還不完全成熟，應用研究還不是很充分，產業化道路還會很長。我們面對很多宣傳為石墨烯功能產品的時候，往往不知道是不是被忽悠了。今天我們繼續介紹石墨烯的應用，介紹市面上應用比較多的石墨烯衣物及其遠紅外功能，看完以後大家自己判斷是不是被忽悠了。