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科技资讯
国内第一个高次谐波XUV激光超快反应动力学实验平台在兰州运行
12 月5 日,中国科学院近代物理研究所原子分子动力学实验团队成功实现了高次谐波（HHG）产生的XUV激光与反应显微成像谱仪联合运行,并开展了光电离相关的实验研究,成为国内首家开展HHG-XUV 光子与原子分子相互作用动力学实验研究的团队.
研究团队引进美国KMlab 的激光系统,并利用高次谐波方法成功产生了单光子能量在（20-100）eV 范围的高性能阿秒（10-18s）XUV 激光脉冲串.与此同时,研究团队自主研发了适用于XUV 超快动力学实验的反应显微成像谱仪.该谱仪能够在超高靶室真空度（10-11mbar）条件下提供高密度超声气体靶,并完全测量光电离产生的荷电碎片,因此能够“拍摄”并研究由超短XUV 脉冲诱导的原子、分子在阿秒时间尺度的动力学过程.这两种先进技术的结合使得实验团队能够利用XUV激光与原子分子作用,开展超快动力学研究.
该平台聚焦“量子少体”这一基本科学问题,为研究光与原子分子等物质的超快相互作用提供了重要手段,可从全微分角度对相关理论模型进行严格的实验检验.加速器产生的高电荷态离子和阿秒XUV 激光与原子分子相互作用时间都在阿秒时间尺度,该平台的建成为研究超短电磁脉冲与物质相互作用奠定了坚实的基础；通过与重离子冷却储存环相结合,阿秒XUV 脉冲激光在高电荷态离子谱学研究中将展现出巨大的科学价值.
来源：中国科学院
中科院金属所等科研团队发现固态物质新结构
中国科大研制出直径1纳米的纳米线催化剂
中国科学院金属研究所研究员陈春林与日本大学教授Yuichi Ikuhara、重庆大学副教授尹德强等人合作,在陶瓷材料中发现了区别于晶体、准晶体和非晶体的固态物质新结构——一维有序结构（或称为一维有序晶体）.相关成果12 月10 日在线发表于《自然- 材料》Nature Materials.
固态物质按其微观结构的对称性可分为三大类：晶体、准晶体和非晶体.晶体具有旋转对称性和平移对称性,其原子有规则地在三维空间呈周期性重复排列,比如日常生活中常见的雪花、、水晶等.非晶体不具有旋转对称性和平移对称性,其原子排列不具有长程有序,比如玻璃、石蜡等.准晶体具有旋转对称性,但不具有平移对称性.准晶体的原子排列具有长程有序,但不具有三维平移周期性.准晶体结构的物质在日常生活中不常见,科研人员最早在合金的相中发现了准晶.以上是发现准晶体以后,人们对固态物质结构的普遍认识.
陈春林等人利用扫描透射电子显微术与第一性原理理论计算相结合的方法,在氧化镁（MgO）和三氧化二钕（Nd2O3）薄膜材料中发现了一维有序晶体,更新了人们对固态物质结构的认识.该结构仅在一个方向上保留了晶体的平移对称性和周期性,在其他方向上其原子呈现无序排列,形成了具有一维平移周期性的长程有序结构.构成一维有序晶体的结构单元的原子排列与重位点阵倾转晶界的结构单元非常类似.
科研团队的研究表明,尽管氧化镁晶体是能隙为7.4 电子伏特的绝缘体,氧化镁一维有序晶体则是能隙为3.2 电子伏特的宽带半导体.一维有序晶体的发现表明固态物质结构的种类比人们的已有认知更加丰富,并且新结构的物理性质与相应常见结构类型具有显著差异.（沈春蕾 刘言）
来源：科学网
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授曾杰课题组与湖南大学教授黄宏文合作,研制出一种兼具优异的催化活性和稳定性的质子交换膜燃料电池阴极催化剂.日前,该成果发表于《美国化学会志》.
质子交换膜燃料电池具有零排放、能量效率高、功率可调等优点,是未来电动汽车中最理想的驱动电源.但它的阴极端氧还原反应的动力学过程十分缓慢,需要使用大量贵金属铂纳米催化剂来维持高效运转,使得其成本高昂,大规模商业化应用受限.提高铂基催化剂在氧还原反应中的质量活性以及催化稳定性是降低贵金属铂用量的途径.研究人员通过精细调控铂基催化剂的维度、尺寸、组分,研制出超细的铂镍铑三元金属纳米线催化剂.该纳米线的直径仅有1 纳米,其表面铂原子占整体铂原子比率高于50%,展现了超高的原子利用率,为高的催化质量活性提供了结构基础.
氧还原催化测试表明,碳负载的超细铂镍铑三元金属纳米线催化剂的质量活性是目前商用铂碳纳米催化剂的15.2 倍.同时,这种催化剂在氧气气氛下循环使用1 万次后,只有12.8% 的质量活性性能损失,而目前商用的碳负载型铂纳米催化剂在相同使用情况下,质量活性性能损失达到73.7%.（杨保国）
来源：《中国科学报》
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