铁基超导材料制备研究进展

超导现象于1911年首次被发现, 此后科学家们一直都在寻找拥有更高临界温度的超导材料, 研究重点也逐渐从金属系物质转到铜氧化物. 目前, 物理学界对高温超导机制仍未形成一致看法, 研究人员希望在铜氧化物超导材料以外再找到新的高温超导材料, 以期从新的途径来破译高温超导机理. 2008年初, 日本学者发现了临界温度可以达到26 K的新型超导材料—— LaO_1-xF_xFeAs, 这一突破性进展开启了科学界新一轮的高温超导研究热潮. 随后, 科研人员在这一体系中展开了积极的实验和理论研究. 中国科研机构, 特别是中国科学院, 迅速开展了卓有成效的研究工作, 在新一轮的高温超导研究热潮中占据了重要位置. 铁基超导材料的研究正在持续升温, 新的发现层出不穷. 本文按照体系分类, 以时间顺序, 分别对铁基超导材料的四大主要研究体系(“1111”体系、“122”体系、“111”体系和“11”体系)的具体材料制备研究进展进行了分析, 比较全面地介绍了各种铁基超导材料的合成方法及其关键物理参数.     

超临界流体技术制备有序材料研究进展

超临界流体由于其特殊的性质, 是制备在纳米及微米尺度范围有序结构的一种良好的溶剂, 其中包含超临界二氧化碳. 超临界流体根据其特殊性, 可扩展“自上而下”的方法, 包括沉积法、清洁法、刻蚀法和表面修饰法, 从而达到最精细的雕琢. 当采用“自下而上”的方法时, 由于二氧化碳分子与聚合物的相互作用, 尤其是与嵌段共聚物模板的作用, 可促使完全的结构精细化, 因此超临界流体中纳米粒子和纳米线的合成近年来发展迅速, 由此制备的有序结构材料在微电子、探测技术、能量转换等领域显示了令人欣喜的应用前景. 本文就有关领域, 对超临界流体技术的基础及其应用进行了评述.     

高分子铱配合物磷光材料的制备技术进展

电致磷光材料因其优异的发光性能, 引起了人们广泛关注. 铱配合物是研究最多的电致磷光材料, 高分子化的铱配合物由于加工方便、成膜性好等优点成为最近研究的重点. 本文从合成的角度出发, 介绍了含配位基团的高分子配体和含铱的二氯桥小分子铱配合物作用、小分子铱配合物烯类单体的自聚及与其他单体的共聚、开环易位聚合、接枝、溶胶凝胶法等制备高分子化铱配合物的方法, 并概述了这些制备方法对器件发光性能的影响.     

Design of hybrid photocatalytic materials to harness charge kinetics

<正>Prof.Xiong Yujie's laboratory at the School of Chemistry and Materials Science,University of Science and Technology of China,together with Profs.Jiang Jun and Zhang Qun,reported new progress in the design of hybrid photocatalysts for water splitting,which was published in Angew Chem Int Ed(2014,53(20):5107(11).     

含多氢键给体的氨基-硫脲类有机小分子催化剂的设计、合成及应用

在过去的10年里, 有机小分子催化作为一门环境友好的有机合成方法学在不对称催化合成中的应用得到了重新发掘, 新颖的有机小分子催化剂和新型有机小分子催化的不对称反应受到广泛的关注. 含有氢键给体的手性有机小分子化合物通过分子间的氢键作用来活化反应底物中的羰基或硝基等官能团, 在很多的不对称催化反应中展示了优秀的手性诱导效果, 并获得了显著的进展. 其中, 具有双官能团氨基-硫脲类有机小分子催化剂在一系列的不对称迈克尔加成反应中获得了成功. 基于对现有的文献中关于双官能团氨基-硫脲类有机小分子催化剂分子的结构分析, 我们将“多氢键给体协同活化”策略成功应用于合成一类新型含多个氢键给体、具有多个手性中心、而且其空间位阻和电子效应等精细结构具有可调控性的手性氨基-硫脲类双官能团有机小分子催化剂Ⅰ和Ⅱ. 这类具有多氢键给体的氨基-硫脲类催化剂在乙酰丙酮、α-取代的β-酮酯、硝基烷烃等对各种取代的硝基烯烃类化合物的不对称迈克尔加成反应, 以及硝基烷烃对亚胺类化合物的不对称Nitro-Mannich反应中, 展现了非常优异的催化活性与底物适用范围.     

Imagingcontrast agents:Design,synthesis and early diagnosis for major diseases

<正>Supported by the National Natural Science Foundation of China,Prof.Shi Jianlin and Prof.Bu Wenbo(Shanghai Institutes of Ceramics,Chinese Academy of Sciences)recently reported the design and synthesis of imaging contrast agents,and their early diagnosis for major diseases,which has been published in Advanced Materials(2014,26(23):3867—72)and ACS Nano(2014,8(2):1231—42).     

氢能与新材料

氢是清洁高效的能量载体和重要的化工原料。文章从当前氢能利用过程中面临的问题和挑战入手,简述了新材料在制氢、氢气分离与提纯、储氢及氢能转换等各环节的应用,对氢能利用中新材料的发展趋势进行了展望。     

High-performance bulk thermoelectric materials and devices

Thermoelectric technology has intrigued wide-spread interests with a direct conversion between electricity and heat.The study on thermoelectric materials ultimately comes down to improving electrical properties and reducing lattice thermal conductivity,thus leading to a considerable thermoelectric figure of merit(zT).In this paper,we summarize our recent progress in skutterudites,diamond-like compounds,liquid-like materials,thermoelectric critical phenomena and mosaic crystals,and thermoelectric devices.The significant improvement in thermoelectric materials and devices greatly promotes thermoelectric technology as an important role in future energy solution.     

拓扑量子材料的研究进展

拓扑量子材料近年来已经成为凝聚态物理领域研究的国际前沿课题。在过去的几十年中凝聚态物理学者对量子霍尔效应进行了广泛研究,提出了一种基于拓扑序的研究范式,并且将拓扑这一数学概念与能带理论相结合,成功将其引入到固体电子材料的理论、计算与实验研究之中。拓扑材料具有奇特的表面态和低能耗的电子输运等性质,这些效应是由于拓扑量子态受到严格的对称性保护,对于普通的材料杂质、缺陷或无序具有很高的鲁棒性,并可以通过量子调控或相变改变其拓扑性质。这一新兴研究领域为未来的电子材料和器件,乃至基于量子拓扑体系与计算的信息技术创新探索提供了多种可能。对整个材料学的发展而言,拓扑概念的引入使人们对物质的研究更加深入,并且开始使用更加先进的数学工具描述新材料的属性。文章从拓扑绝缘体和拓扑半金属等材料计算科学的角度探讨拓扑量子材料的一些基本概念以及近年来国内外的研究进展。     

仿生结构及其功能材料研究进展

种类繁多的生物界经过45亿年长期的进化其结构与功能已达到近乎完美的程度, 实现了结构与功能的统一, 局部与整体的协调和统一. 仿生设计原理为创造新型结构及功能材料提供了新的方法和途径, 向自然学习是新材料发展的重要源泉. 近年来, 仿生结构及其功能材料受到越来越多的关注, 本文结合作者课题组的相关工作, 就光子晶体材料、仿生空心结构材料、仿生离子通道、仿蜘蛛丝超韧纤维、仿生特殊浸润性表面、仿生高强超韧层状复合材料、仿生高黏附材料及其他仿生材料的研究现状进行简要的综述, 并概要展望了其发展趋势.     

寄生植物和寄主植物间的物质分配

以寄生植物肉苁蓉和寄主植物梭梭为对象, 研究了寄生植物和寄主植物间的物质分配.结果显示, 肉苁蓉体内累积大量的可溶性碳水化合物, 其中可溶性总糖、淀粉以及总可溶性碳水化合物总量分别达到了5.56, 2.73, 8.29 g/株, 分别占梭梭肉苁蓉复合体的51.01%, 60.13%,53.73%; 肉苁蓉对K, P, Zn, Cu 的累积较多, 总量分别达到了348.15, 18.94, 0.24, 0.14 mg/株, 分别占复合体的18.46%, 16.36%, 7.27%, 5.67%. 本研究结果为寄生植物和寄主植物间的物质分配调节提供了初步的理论依据.     

Granular materials are marginal solids

正With the support by the National Natural Science Foundation of China,the research group led by Prof.Wang YuJie(王宇杰),Shanghai Jiao Tong University(SJTU),has significantly advanced the understanding about the relaxation dynamics of granular materials on the level of the particles.This work,     

DSC在“非开挖管道修复”专用材料开发中的应用

文章阐述了非开挖修复管道技术及其优点,并用DSC法研究了环氧树脂体系的固化时间及温度等条件,证明了此法具有用量少、速度快等优点。     

Shi Changxu--a great teacher and mentor for materials scientists

I have met Professor Shi Changxu only a few times at meetings in China.One encounter that I can never forget is a meeting held in Beijing late December 2002.I was invited to participate in the inaugural meeting of the Centre for Interfacial Materials of the Institute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences, under the CAS program of Outstanding Overseas Chinese Scientists.Professor Shi was the Chair of the Experts Panel at the meeting.Of course the meeting went very well,and the centre was supported     

二维材料在人工智能中的应用

二维材料是构建神经形态器件并实现低功耗、微型化和规模化集成的首选材料体系。文章对二维材料在人工智能领域的应用现状、优势和面临的问题进行了简要评述,并对其发展趋势进行了展望。     

DSC在非开挖管道修复专用材料开发中的应用

文章阐述了非开挖修复管道技术及其优点,并用DSC法研究了环氧树脂体系的固化时间及温度等条件,证明了此法具有用量少、速度快等优点.     

热电材料的基本原理、关键问题及研究进展

热电材料是一种利用固体中载流子(电子和空穴)运动实现热能和电能直接相互转换的功能材料,在温差发电和便携式制冷等领域得到重要应用。目前,如何协调优化载流子和声子的输运性能,从而提高热电材料能量转换效率,使其在利用余热发电方面发挥更大应用价值是材料学家研究的主要目标。简要介绍了热电效应的基本原理,总结了热电材料发展中的诸多关键科学问题,从结构设计(原子结构、纳米结构以及微米结构)方面综述了近年来的主要研究成果,并强调了温差发电技术对解决当前环境污染和能源危机的重要意义。     

论景观设计中绿色设计的作用与意义

现代社会经济发展至上,科技发展也扮演了科学的角色,自然环境被颠覆、破坏,科技越发迭,环境破坏越厉害,人类生活的景观环境也更加需要关注,景观环境中需要关注的是自然的景观、绿色的景观、景观与人的关系、景观与人的生活、绿色景观的作用与意义,人类如何维护绿色的景观,人类的生活质量才能真正提高.绿色的景观是和谐自然与人类现代发展共同发展的结果,绿色景观的维护需要尊重自然和让自然自己做功.     

Progress in synthesizing functional nano materials

With the consistent investment, the research team directed by Prof. Yadong Li of Chemistry Department of Tsinghua University achieved new progress in synthesizing nano materials with specific functions. The research team led by Prof.     

Non-toxic earth-abundant copper sulfide thermoelectric materials

<正>With the support by the National Natural Science Foundation of China,Prof.Chen Lidong and Shi Xun's laboratory at the State Key Laboratory of High Performance Ceramics and Superfine Microstructure,Shanghai Institute of Ceramics,Chinese Academy of Sciences,reported high thermoelectric performance in non-toxic earth-abundant Cu2-xS(x0.05),wich was published in Advanced Materials(2014,