科研人员开发出柔性可穿戴长波红外光热电探测器

科研人员开发出柔性可穿戴长波红外光热电探测器近日，中国科学院大连化物所催化基础国家重点实验室热电材料与器件研究组姜鹏研究员、陆晓伟副研究员、包信和院士团队开发了柔性可穿戴长波红外光热电探测器，相关研究成果以“实现非接触式温度感知的柔性红外光热电探测器赋予电子皮肤温度预警功能”为题，发表在国际学术期刊《先进材料》上。据介绍，该项研究为在仿生触觉系统中引入红外探测技术提供了可行的解决方案，在机器人交互感知、虚拟现实等领域具有重要的应用前景。（新华社）

开启热电技术的未来 - 科学家发现拥有超大塞贝克系数的材料

开启热电技术的未来-科学家发现拥有超大塞贝克系数的材料维也纳工业大学的研究人员发现，镍金合金是一种出色的热电材料，在将热量转化为电能方面具有无与伦比的效率。这一发现挑战了人们对热电金属的传统看法，为其在各种技术中的应用开辟了新的可能性。镍金合金热电效应示意图。资料来源：FabianGarmroudi利用热电发电并不是什么新鲜事。自20世纪中叶以来，它们一直被用于太空探索中产生电能，但热电也被用于日常应用，如便携式冰箱。此外，它们还可用于工业环境，将废热转化为绿色电力，这只是其中一种潜在的应用。热电效应基于带电粒子的运动，这些粒子从材料较热的一面迁移到较冷的一面。这就产生了一个电压，即所谓的热电电压，它抵消了电荷载流子的热激发运动。塞贝克系数以德国物理学家托马斯-约翰-塞贝克（ThomasJohannSeebeck）的名字命名，是衡量材料热电性能的重要参数。这里的重要条件是正负电荷之间不平衡，因为它们会相互补偿。MichaelParzer、FabianGarmroudi和AndrejPustogow（左起），背景是显示所有固体元素电子结构的周期表。图片来源：维也纳工业大学该研究的第一作者FabianGarmroudi解释说："虽然塞贝克早在200多年前就发现了普通金属的热电效应，但如今金属几乎不被视为热电材料，因为它们的塞贝克系数通常很低。一方面，铜、银或金等金属具有极高的导电性；另一方面，在大多数情况下，它们的塞贝克系数非常小。"性能卓越的镍金合金现在，维也纳工业大学固体物理研究所的物理学家们成功地找到了具有高导电性和超大塞贝克系数的金属合金。磁性金属镍与贵金属金混合后，其电子特性发生了根本变化。当加入约10%的镍后，金的淡黄色立即消失，热电性能迅速提高。塞贝克效应增强的物理根源在于电子随能量变化的散射行为，这种效应与半导体热电效应有着本质区别。描述所有固体元素电子结构的元素周期表。资料来源：FabianGarmroudi、MichaelParzer、AndrejPustogow由于镍原子的特殊电子特性，正电荷的散射比负电荷更强，从而产生了所需的不平衡，并因此产生了很高的热电电压。"想象一下两位选手之间的赛跑，其中一人在自由跑道上奔跑，而另一人则必须通过重重障碍。当然，在自由跑道上的那个人比对手跑得更快，而对手则不得不放慢速度，更频繁地改变方向。"该研究的资深作者安德烈-普斯托戈夫（AndrejPustogow）这样比较金属热电中的电子流。在本文研究的合金中，正电荷被镍电子强烈分散，而负电荷几乎不受干扰地移动。镍金合金具有极高的导电性，同时又具有很高的塞贝克系数，因此其热电功率因数值创下了历史新高，远远超过了传统半导体的热电功率因数值。FabianGarmroudi解释说："在相同的几何形状和固定的温度梯度下，产生的电能比任何其他已知材料都要高出许多倍。此外，高功率密度可能会在未来大规模应用于日常领域。以目前的性能为例，智能手表已经可以利用佩戴者的体温自动充电。"镍金合金仅仅是个开始"尽管黄金是一种昂贵的元素，但我们的工作代表了一种概念验证。我们能够证明，不仅半导体，金属也能表现出良好的热电特性，从而使其适用于各种应用。"该研究的主要作者之一MichaelParzer解释说："与半导体相比，金属合金具有各种优势，尤其是在热电发电机的制造过程中。"研究人员能够通过实验证明镍金合金是非常好的热电材料并非偶然。MichaelParzer说："甚至在开始实验工作之前，我们就通过理论模型计算出了哪种合金最合适。目前，该研究小组还在研究不需要昂贵的金元素的其他有前途的候选材料。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1397533.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1397533.htm

我国科学家在量子纠缠研究中取得重要进展

我国科学家在量子纠缠研究中取得重要进展记者3月29日从中国科学技术大学获悉，该校郁司夏、孙亮亮、周祥与安徽大学许振朋及瑞典隆德大学研究人员等合作，发现原本只是探测纠缠有无的实验数据可以用来估计纠缠大小。相关研究成果日前发表于国际权威学术期刊《物理评论快报》。量子纠缠是量子理论的基础概念和量子信息中的核心资源，量子纠缠研究的两大基本任务是纠缠的检测和度量。在实验中，有效的探测和估计纠缠大小是完成多种信息任务的先决条件，特别是纠缠的大小估计，决定了纠缠这一珍贵资源的使用效能。（新华社）

中国科学家开发出无疲劳铁电材料登上Science 可实现存储芯片无限次擦写

中国科学家开发出无疲劳铁电材料登上Science可实现存储芯片无限次擦写研究团队基于二维滑移铁电机制，开发出一种新型的二维层状滑移铁电材料（3R-MoS2），该材料制备的存储芯片有望突破读写次数限制，实现无限次读写。该研究的核心在于利用"层间滑移"替代传统铁电材料的"离子移动"，通过AI辅助的跨尺度原子模拟分析，揭示了二维滑移铁电材料抗疲劳的微观物理机制。实验表明，采用该材料制备的铁电芯片器件在经历400万次循环电场翻转极化后，电学曲线测量显示铁电极化仍未出现衰减。此项技术不仅极大提升了存储芯片的可靠性和耐久性，还有助于降低成本，提升存储密度，未来有望在航空航天、深海探测等极端环境应用以及可穿戴设备、柔性电子技术等领域发挥重要作用。传统铁电材料和二维滑移铁电材料的疲劳特性3R-MoS2铁电器件的抗疲劳性能分析3R-MoS2铁电器件的疲劳特性...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434158.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1434158.htm

科学家实现钙钛矿单晶薄膜技术突破 晶体生长周期缩短至1.5天

科学家实现钙钛矿单晶薄膜技术突破晶体生长周期缩短至1.5天据介绍，金属卤化物钙钛矿是一类光电性质优异、可溶液制备的新型半导体材料，在太阳能电池、发光二极管和辐射探测器等领域有重要应用。目前，这些器件主要采用多晶薄膜为光活性材料，其表界面悬挂键、不饱和键等缺陷将显著降低器件性能和使用寿命。单晶薄膜材料本体不含有晶界等缺陷，是制备光电子器件的理想候选材料，但如何可控、低温合成该类材料仍是该领域所面临的主要挑战。官方资料显示，单晶材料生长涉及到成核、溶解、传质、反应等多个过程。对钙钛矿单晶而言，其生长过程中的控制步骤仍不明确。研究团队采用原位显微观测、胶体扩散吸光度测试、核磁共振扩散序谱等手段，定量化分析了钙钛矿前驱体溶液中的溶质扩散过程，同时结合分子动力学和数值仿真，证实了物质传递过程是钙钛矿单晶薄膜生长的决速步骤。随后，研究团队开发了以二甲氧基乙醇为代表的高通量单晶生长溶液体系，通过多官能团配位作用细化前驱体胶束尺寸，将前驱体体系的扩散系数由1.7×10-10m2s-1提高至5.4×10-10m2s-1，从而使得单晶薄膜的生长速率提高约3倍，制备环境温度普遍降低了30℃~60℃。例如，在70℃下，甲胺铅碘单晶薄膜的生长速度可达到8.0µmmin-1，在一个结晶周期内单晶薄膜尺寸可达2cm。研究团队进一步证实了该单晶薄膜生长技术的普适性，实现了30余种厘米级单晶薄膜的低温、快速、高通量生长方法。另外，该晶体生长技术可抑制单晶薄膜中的晶格缺陷形成，制备单晶薄膜的载流子迁移率高达160cm2V-1s-1、扩散长度超80µm，这些物理性质参数达到了目前商业化晶硅半导体材料水平。以制备的单晶薄膜为活性层的辐射探测器件，在零偏压模式下的灵敏度高达到1.74×105µCGy−1cm−2，并在英寸级像素阵列化器件中展示出优异的空间尺度上一致性，实现了自供电模式下大面积复杂物体的X射线成像。这项工作阐明了钙钛矿单晶薄膜的晶化机理，为新一代的高性能光电器件提供了丰富的材料库。据悉，相关成果发表于国际知名学术期刊《自然-通讯》。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426595.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1426595.htm

蝾螈的Stereo-seq技术研究为科学家带来对大脑再生的新见解

蝾螈的Stereo-seq技术研究为科学家带来对大脑再生的新见解由于独特和可爱的外观，蝾螈Ambystomamexicanum是一种受欢迎的宠物。与其他蜕变的蝾螈不同，Ambystomamexicanum永远不会超越它们的幼虫、幼年阶段，这种特性被称为幼态持续。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1322087.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1322087.htm