中科院近代物理研究所合成两大新核素：锇-160、钨-156

中科院近代物理研究所合成两大新核素：锇-160、钨-156这一次，中国科学家利用兰州重离子加速器、充气反冲核谱仪SHANS，通过熔合蒸发反应，合成了锇-160、钨-156。其中，锇-160的质子数为76、中子数为84，具有α放射性，钨-156的质子数为74、中子数为82，具有β+衰变。研究人员发现，当原子序数大于68的时候，中子数为84、85的同中子素的α粒子预形成概率逐渐变小，揭示了中子数为82的壳效应在缺中子核素中增强的现象。进一步研究认为，这一效应增强的原因在于不断逼近可能较稳定的双幻核——铅-164，它的质子数和中子数都是82。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1418977.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1418977.htm

科学家们在寻找暗物质的过程中发现新的物理现象

科学家们在寻找暗物质的过程中发现新的物理现象大约三年前，Wolfgang“Wolfi”Mittig和YassidAyyad开始寻找暗物质--也被称为宇宙中缺失的质量。尽管他们的探索没有发现暗物质，但科学家们还是发现了一些以前从未见过的、无法解释的东西。密歇根州立大学物理和天文学系的汉纳特聘教授、稀有同位素光束设施（简称FRIB）的教员Mittig说：“这就像一个侦探故事。”他说：“我们开始寻找暗物质，但我们没有找到它。相反，我们发现了其他一些对理论解释具有挑战性的东西。”为了使他们的发现有意义，该团队继续工作，进行进一步的测试并积累更多数据。Mittig、Ayyad和他们的同事在密歇根州立大学的国家超导回旋加速器实验室(NSCL)加强了他们的论点。研究人员在NSCL工作时发现了一条通往他们意料之外的目的地的新路线，他们在《物理评论快报》杂志上披露了这一点。此外，他们还揭示了耐人寻味的物理学在亚原子粒子的超小量子领域中的工作。科学家们特别表明，即使一个原子的中心或原子核挤满了中子，它也能通过吐出一个质子而找到一条通往更稳定构型的路线。暗物质是宇宙中最知名但最不为人所知的事物之一。科学家们几十年来一直知道，根据恒星和星系的运动，宇宙包含的质量比我们能感知的要多。尽管研究人员确信暗物质的存在，但他们还没有找到它的位置，也没有设计出如何直接探测它。西班牙圣地亚哥德孔波斯特拉大学的加利西亚高能物理研究所（IGFAE）的核物理研究员Ayyad说：“找到暗物质是物理学的主要目标之一。”Mittig说，科学家们已经启动了大约100个实验，试图阐明暗物质到底是什么。他说：“经过20、30、40年的研究，没有一个人成功。”“但是有一个理论，一个非常假想的想法，你可以用一种非常特殊的核子来观察暗物质，”Ayyad说，他以前是NSCL的一个探测器系统物理学家。这一理论的核心是它所谓的暗衰变。它假设某些不稳定的原子核，即自然崩解的原子核，在崩解时可以抛弃暗物质。因此，Ayyad、Mittig和他们的团队设计了一个可以寻找暗衰变的实验，他们知道这种可能性对他们很不利。但是这场赌博并不像它听起来那么大，因为探测异类衰变也让研究人员更好地了解核和量子世界的规则和结构。研究人员有很大的机会发现新的东西。问题是那会是什么。Ayyad说，当人们想象一个原子核时，许多人可能会想到一个由质子和中子组成的块状球。但是原子核可以采取奇怪的形状，包括所谓的晕核。铍-11是晕核的一个例子。它是铍元素的一种形式，或者说是同位素，它的核内有四个质子和七个中子。它将这11个核粒子中的10个保持在一个紧密的中心团中。但有一个中子漂浮在远离核心的地方，松散地与原子核的其他部分结合在一起，有点像月亮环绕地球。铍-11也是不稳定的。在大约13.8秒的寿命之后，它通过所谓的β衰变而崩解。它的一个中子射出一个电子，变成一个质子。这使原子核转变为具有五个质子和六个中子的硼元素的稳定形式，即硼-11。但是根据那个非常假设...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1313757.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1313757.htm

科学家们发现有史以来最强的同位素混合现象 挑战我们对核力的理解

科学家们发现有史以来最强的同位素混合现象挑战我们对核力的理解同位素混合是核物理学中的一个概念，指的是原子核中质子和中子之间几乎相同的性质所引起的对称性。1932年，诺贝尔奖获得者维尔纳·海森堡(WernerHeisenberg)引入了同位旋的概念，以解释由于质子和中子的相似性质而导致的原子核对称性，同位旋对称性理论至今仍被广泛接受。然而，由于质子-中子质量差异、库仑相互作用和核力的电荷相关方面，同位旋对称性并不严格守恒。这种不对称性导致允许的费米跃迁通过强同位旋混合分裂到许多状态，而不是在β衰变中被限制在一个状态。磷26的β延迟双质子衰变。探测同位旋混合在科学发现中获得了相当大的吸引力。富质子核的β衰变在探索同位旋混合中起着至关重要的作用。到目前为止，同位旋混合仅在几个β衰变实验中观察到，同位旋混合矩阵元素小于50keV，这可以用核模型很好地描述。IMP的科学家及其合作者提供了有关同位旋混合的新数据。他们在兰州放射性核束流线实验装置上对外来核磷26进行了β衰变实验，该束线位于兰州重离子研究装置内。通过β-延迟双质子发射的高精度核谱，科学家们清楚地识别出硅26中13055keV的等压模拟态（IAS）和13380keV和11912keV的两个新的高位态。他们测量了从硅26激发态发射的两个质子的角度相关性，表明这两个质子主要是按顺序发射的。令人惊讶的是，科学家们在硅26中观察到了强同位旋混合双峰、IAS和13380-keV态。确定了两种状态之间的大同位旋混合矩阵元素130(21)keV，代表在β衰变实验中观察到的最强混合。核模型无法很好地解释意想不到的实验结果，研究人员表示“这项工作中异常强烈的同位旋混合，可能与弱束缚（或连续体）效应或核变形有关，对我们对核力的理解提出了直接挑战。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1340495.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1340495.htm

科学家寻找消灭致命胰腺癌的“血清疗法”

科学家寻找消灭致命胰腺癌的“血清疗法”现在，日本大阪大学的研究人员开发出了一种将治疗学和诊断学--"治疗学"--结合到一个单一的集成过程中的策略，来对抗这种致命的癌症。研究人员开发的这一方法使用放射性单克隆抗体（mAb）来靶向PDAC肿瘤中高度表达的蛋白质glypican-1（GPC1）。GPC1与癌细胞增殖、侵袭和转移有关，该蛋白的高表达是包括胰腺癌在内的一些癌症的不良预后因素。该研究的第一作者TadashiWatabe说："我们决定以GPC1为靶点，因为它在PDAC中过度表达，但在正常组织中只存在较低水平。"研究人员将人类胰腺癌细胞注射到小鼠体内，让它们发育成一个完整的肿瘤。给异种移植小鼠静脉注射用放射性锆（89Zr）标记的GPC1mAb，并观察其抗肿瘤效果。该研究的第二作者KazuyaKabayama说："我们通过PET扫描监测了7天内89Zr-GPC1mAb的内化情况。肿瘤对mAb的吸收很强，这表明这种方法有助于肿瘤的可视化。我们证实，这是由它与GPC1的结合介导的，因为GPC1表达被敲除的异种移植模型显示出明显较少的摄取。"随着肿瘤的可视化，研究人员随后施用了标记有放射性砹（211At）的GPC1mAb，作为一种靶向α疗法。α疗法利用mAb或肽选择性地将放射性同位素直接输送到细胞中。放射性同位素会发生α衰变，产生动能，对细胞造成不可修复的损伤。输送211At-GPC1mAb会造成癌细胞DNA双链断裂，并显著降低肿瘤生长。研究人员观察到，当mAb内化受阻时，这些抗肿瘤效应就会消失，而非放射性标记的GPC1mAb则不会诱发这些效应。Watabe说："我们研究的两种放射性标记的GPC1mAb在PDAC中都显示出了良好的效果。89Zr-GPC1mAb显示出较高的肿瘤摄取率，而211At-GPC1mAb可用于靶向α疗法，支持抑制PDAC肿瘤的生长"。研究人员说，他们的研究结果证明了使用治疗学方法治疗PDAC的潜力，未来可能会实现更早的检测和更有效的治疗。该研究发表在《核医学杂志》上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1390507.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1390507.htm

中国科学家发现新磁子态 或可用于芯片和雷达

中国科学家发现新磁子态或可用于芯片和雷达该成果发表在物理学领域旗舰期刊《物理评论快报》（PhysicalReviewLetters）上。论文的标题是《一种与沃克模式强相互作用的光诱导磁子态》（UnveilingaPump-InducedMagnonModeviaItsStrongInteractionwithWalkerModes）。上述消息称，陆卫教授团队的发现，突破了“垄断”该领域长达60多年的“Walkermodes”这一范畴，发掘了新的磁子态，或可在雷达、通讯、信息无线传输等领域使用。新的磁子态1956年，美国新泽西州贝尔电话实验室的工作人员沃克（L.R.Walker）撰写论文，给出了磁性块体空间受限磁子态的数学描述，随后其论文发表，这一磁子态被称为Walkermodes。在随后的60多年中，块体磁性材料中研究的磁子态几乎都属于Walkermodes范畴。电子科技大学物理学院,、电子薄膜与集成器件国家重点实验室严鹏教授等人2023年发表在中文学术期刊《物理学报》上的综述文章《磁子学中的拓扑物态与量子效应》一文介绍，量子化的自旋波称为磁子(magnon)。而自旋波(spinwave)是磁性体系中自旋进动的集体激发态，最早由物理学家布洛赫(Bloch,1952年诺贝尔物理学奖获得者)于1930年提出，用来解释铁磁体自发磁化强度随温度变化的重要规律，随后在1957年被物理学家布罗克豪斯(Brockhouse,1994年诺贝尔物理学奖获得者)采用非弹性中子散射实验所证实。自旋波的波长可以小到几个纳米,能够提高信息的存储密度,有利于磁子器件的微型化和高集成度。而且，自旋波的传输不涉及电子的运动,既可以在磁性金属中传播,也可以在磁性绝缘体中传播,避免了由于焦耳热产生的功耗。每个磁子携带一个约化普朗克常量的自旋角动量，因此，磁子也可以像电子一样承载和传递自旋信息。磁子学的主要目的就是将信息载体替换为自旋波,通过自旋波来进行信息传输和逻辑计算。此前的信息载体是电子的电荷或自旋属性。上海科技大学上述消息称，磁子态是电子自旋应用中的核心概念，它是磁性材料中的自旋集体激发。宏观磁性的起源主要是材料中未配对的电子。电子有两个众所周知的基本属性：电荷与自旋。前者是所有电子器件操控的对象。而自旋，尤其是磁性绝缘体中的自旋，能够完全避免传导电子的欧姆损失，充分发挥自旋长寿命、低耗散的优势，因此对于开发自旋电子学器件意义重大。磁子还可以与超导量子比特相互作用，在量子信息技术中发挥重要作用。最新发表的研究发现，在低磁场下，铁磁绝缘体单晶球在受到强微波激励时，内部的非饱和自旋会获得一定的协同性，产生一个与微波激励信号同频率振荡的自旋波，该自旋波可被命名为“光诱导磁子态（pump-inducedmagnonmode,PIM）”。光诱导磁子态如同一种“暗”态，无法按传统探测方法直接观测，但可通过其与Walkermodes强耦合产生的能级劈裂被间接观察到，并能被激励微波调控。电子的自旋示意图：上自旋（左）和下自旋（右）。来自候鸟的量子力学：自旋、纠缠态与地磁导航》一文。中国科学院高能物理研究所官网关于“电子自旋”的介绍称，出于量子场论的需要，自旋概念被引入。不但电子存在自旋，中子、质子、光子等所有微观粒子都存在自旋，只不过取值不同。自旋和静质量、电荷等物理量一样，也是描述微观粒子固有属性的物理量。自旋为0的粒子像一个圆点：从任何方向看都一样。而自旋为1的粒子像一个箭头：从不同方向看是不同的。自旋不同于自转。中国科学院高能物理研究所微信公众号发布的《候鸟的量子力学：自旋、纠缠态与地磁导航》一文介绍，我们无法从经典的角度来理解自旋。目前的理论和实验都没有发现电子的半径下限，因此电子是被当作点粒子来对待的。根据泡利不相容原理，两个电子不能处在同一个状态上，因此原子核周围的电子一般都是成对分布的，一个原子轨道上可以容纳两个电子，一个自旋向上，一个自旋向下。这两个电子的自旋取向不能相同，处在一种关联的状态，也就是我们通常所说的量子纠缠态。激发态被用于描述原子、分子等吸收能量后，电子被激发到更高能级的状态。此后，电子可能在短时间内向较低能级跃迁，释放出一定的能量，比如释放出光子，或返回基态。不存在电子噪声，可用于雷达精准探测上海科技大学上述消息称，芯片的研发主要遵循着摩尔定律，即每18个月到两年间，芯片的性能会翻一倍。然而，随着人类社会逐渐步入后摩尔时代，一味降低芯片制程受到了“极限挑战”。处理器性能翻倍的时间延长，“狂飙”的发展势头遇到了技术瓶颈。在市场需求驱动下，人们迫切需要“新鲜血液”的注入，来激活低功耗、高集成化、高信息密度信息处理载体的出路。基于磁性材料发展建立的自旋电子学以及磁子电子学发展迅猛，为突破上述限制提供了出路。研究团队还发现，最新发表的光诱导磁子态具有丰富的非线性，这种非线性会产生一种磁子频率梳。频率梳（上）。非线性磁振子-斯格明子散射(magnon-skyrmionscattering)产生自旋波频率梳示意图。来自《MagnonicFrequencyCombthroughNonlinearMagnon-SkyrmionScattering》。相较于微波谐振电路中产生的频率梳，这一新型频率梳不存在电子噪声，因此，有望在信息技术中实现超低噪声的信号转换。“常规磁子强耦合态依赖于谐振腔才能构建……我们则摆脱了这一依赖，通过外加微波诱导，即可产生磁子强耦合态。这样的开放边界下的耦合态有望像乐高一样有序组合，获得丰富的功能性。”团队负责人陆卫教授表示。陆卫表示，“我们发现的频率梳在微波频段，这是雷达、通讯、信息无线传输使用的频段，可以预测，我们的频率梳必然能在这些领域中发挥作用。”陆卫解释，频率梳就像是一把游标卡尺，能够对频谱上的风吹草动进行精准的测量。此前人们发现的光学频率梳（光频梳）就在原子钟、超灵敏探测中展现了令人惊叹的精度。该研究工作由上海科技大学、中国科学院上海技术物理研究所和华中科技大学三家单位共同完成，上海科技大学为第一完成单位。论文第一作者是上科大物质学院助理研究员饶金威，通讯作者是上科大物质学院陆卫教授、中科院上海技物所姚碧霂副研究员和华中科技大学于涛教授。论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.046705...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1348997.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1348997.htm