在工程材料中发现了一种新型磁性

<正>在原子级厚度的半导体中,一种在任何自然物质中都未曾见过的机制会导致电子自旋对齐。你接触过的所有磁铁,比如粘贴在冰箱门上的冰箱贴,带有磁性的原因都是相同的。但如果存在另一种更为奇异的方法来使材料带有磁性,那又将如何呢？在1966年,日本物理学家长冈洋介（Yosuke Nagaoka）设想了一种磁性,这种磁性由假想材料内部电子看似不自然的舞蹈产生。如今,一个物理学家团队在一种仅有六个原子厚的工程材料中观察到了一种长冈预测的磁性现象。     

“中国农村的社会主义高潮”序言

这是一本材料书,供在农村工作的人们看的。本来在9月间就给这本书写好了一篇序言。到现在,过了三个月,那篇序言已经过时了,只好重新写一篇。事情是这样的。这本书编辑了两次:一次在9月,一次在12月。在第--次编辑的时候,收集了121篇材料。这些材料所反映的情况,大多数是     

二维铁电材料在物理化学领域的应用研究进展

铁电材料作为一种重要的功能材料具有内在的自发极化和外电场可控极化反转特性.这种电极化不仅使得铁电材料产生内部电场;极化反转以及双稳极化态这一特性可以用于构建非易失性电子器件.本文从铁电调控磁性、电子性质、气敏应用以及光催化水分解4个方面介绍二维铁电材料在物理性质调控和化学领域的应用研究进展.最后,展望了二维铁电材料在电...     

用原子层覆盖法制造材料

世界各国一百多个实验室的科学家们在争先恐后地利用一项可开创新技术领域的工艺,其制造材料的方法极其精细,可一层原子一层原子地制造新材料。这一无比精密的方法称为“分子束晶体附生法(Molecular beam epitaxy)”,大致类似于用原子或分子缓慢地喷涂。科学家们可以用仅有两个原子厚的一层材料涂覆晶体表面,然后再在它上面涂一层     

陨石中首次发现超导材料

<正>最近,美国科学家在2块不同的陨石中发现了超导材料,这是超导材料在太空中形成的第一个证据。这一发现的重要意义不仅在于它是罕见的天然形式的超导材料,而且还为人类寻找室温超导材料点燃了新的希望。研究人员利用一种叫做磁场调制微波光谱的技术(MFMMS,一种主要用于寻找超导现象的高灵敏度技术),对来自15种不同陨石的碎片进行了详细研究。结果发     

材料的环境·结构和性能

材料是一种系统,一种特殊的系统,作者只是一个在材料领域内长期从事工作的科技人员,本文尝试采用特殊→一般→特殊的思维方法,将材料科学与工程(或简称为材料学)中三个重要概念—环境·结构·性能,以及处理材料问题的方法,用系统科学的词汇论述,然后示例地延伸到其它系统。一、概念     

碳元素的第三种存在形式的发现过程和研究新进展

目前美国有几千个化学家和物理学家在全力以赴对碳元素的第三种结晶形式——巴基球(Buckyball)进行研究。一向以来,由于碳是有机分子的基础元素,它在所有元素中被研究得更多.几个世纪以来,化学教科书总是说碳元素有两种存在形式。一种是钻石,坚硬、闪光、具有金字塔形(正四面体)结构,是迄今所知最坚硬的物质,用来做首饰和耐高压材料。另一种是石墨,软滑、无光泽、具有层状结构,层内碳原子排列成正六边形,用来做铅笔芯、润滑剂、耐高温材料、导电材料。石墨纤维张力特强,不易折断,是做高尔夫球棒的材料。     

石墨烯基气体传感器

石墨烯作为一种由单层碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状二维晶体材料,拥有许多优异的力学和电学性能,在传感领域具有很大的应用潜力.在室温下超高的电子迁移率以及超大的比表面积这两个突出的特点,使石墨烯有希望成为一种具有超高灵敏度的气体传感器材料.作为一种典型的二维材料,石墨烯结构中的每个原子都可以被认为是表面原子,因此理想情况下每个原子都可以和气体发生相互作用,这使得基于石墨烯材料的气体传感器具有超高的传感响应以及超低检测限(甚至可以检测到1个分子).为了进一步提升传感性能,目前的研究主要从两个方面对石墨烯基气体传感器进行优化:(1)设计不同工作原理的气体传感器,满足不同的应用领域;(2)设计不同敏感材料的气体传感器,对石墨烯表面进行改性或与其他材料(金属、金属氧化物和有机聚合物)进行复合,使结构具有一定的特异性,提升气体传感器的气体选择性.本文将从上述两个方面综述气体传感器的主要研究成果和最新研究进展,并对未来一段时间内气体传感器的可能研究方向和重点研究内容等进行展望.     

锂电池有望实现长寿

<正>近日,科学家发现了一种材料——锑晶体,可使锂离子电池在不牺牲电池寿命的情况下,拥有更多的能量。据介绍,锂离子电池通过在两个电极(负电的阴极和正电的阳极)之间来回传输离子来产生电力。但在目前的状态下,增加锂离子流动的努力因阳极材料的老化而受阻,阳极材料在充电和放电过程中会膨胀和收缩,导致更大的压力,从而降低电池的寿命。     

玩出来的新材料——气凝胶

作为一种诞生于20世纪初的材料,气凝胶本不属于最近发现的"新材料",然而近年来在多个领域的频繁亮相,令公众对这种材料产生了浓厚的兴趣,大呼新奇。与此同时,由于报道角度的不同,这种材料无疑成为了"多面体",给人以扑朔迷离之感。本文旨在以科普的笔调重塑气凝胶的形象,结合气凝胶的历史浅谈对这种材料的认识,以期澄清疑惑,加深理解。     

单线态裂分材料:从结构设计到器件应用

单线态裂分是通过一个自旋允许的过程,将一个单线态激子转变为两个三线态激子的过程.借助这一过程,可以将高能的光子转换成两个低能的三线态激子.如将单线态裂分材料应用于太阳能电池器件,有可能显著提升光电转化效率,突破Shockley-Queisser极限.近年来,单线态裂分材料的研究受到了广泛的关注,已经取得了重要的进展.本文回顾了单线态裂分材料的发展历史,整理了近年来发展的新材料,总结了单线态裂分现象在不同光电器件中的应用,希望可以为发展新单线态裂分材料以及单线态裂分效应在器件中的应用提供思路.     

未来的航天器从幻想中走出来

1991年,一个叫饭岛澄男的日本科学家在分析煤烟样本时发现了一种针状的管形碳单质,它的形状如同一个卷起的管子,平均直径只有1.2 Nm,大小等同于一个DNA分子.出乎意料的,这种微小的东西很快成了材料科学家眼中的超级明星,他们发现,在诸多材料中,这种物质竞鹤立鸡群般的优秀:轻便、坚硬、散热、导电性能无与伦比.     

绿色化学家正在做什么

从清除水网＂毒瘤＂到节能减排,绿色化学家的努力无处不在。人类使用化学改善生活的历史已不下几万年,一个早期的例子就是使用火。人类史前的祖先用火烹煮食物,这是人们使用化学方法改变物质特性的伟大实践。这以后,他们的后代学会了将不同材料混合起来制造新材料。例如,他们将岩石、矿物和一些来自动植物的材料相混合,有时对材料进行加热和加压。经过反复尝试,他们知道了如何制造更合用的新材料。在这方面,制作颜料和肥皂是两个典型的事例。     

金属塑性变形的双剪应力准则

材料在复杂应力状态下的屈服准则和强度理论,是研究固体力学、材料强度和结构强度的一个重要基础,从1864年到1913年,提出了两个重要的屈服准则,即Tresca和Mises准则。此后,对材料屈服基本准则的研究的进展不多。在点的空间主应力状态中,存在三个主剪应力     

公路施工企业材料成本控制

在施工企业中,材料管理直接影响到工程的收益,文章从多个角度阐述了材料成本控制在工程施工中出现的问题及解决方法.     

公路施工企业材料成本控制

在施工企业中,材料管理直接影响到工程的收益,文章从多个角度阐述了材料成本控制在工程施工中出现的问题及解决方法.     

航天器的未来

1991年,一个叫饭岛澄男的日本科学家在分析煤烟样本时发现了一种针状的管形碳单质,它的形状如同一个卷起的管子,平均直径只有1～2纳米,大小等同于一个DNA分子。出乎意料地,这种微小的东西很快成了材料科学家眼中的超级明星,他们发现,在诸多材料中,这种物质竟鹤立鸡群般地优秀：轻便,坚硬,散热和导电性能无与伦比。这样的材料在人类的未来生活中会扮演怎样的角色呢？人们不禁自问,并对它寄予无限的希望,他们把这种管状的碳单质称为碳纳米管。     

未来的航天器从幻想中走出来

1991年,一个叫饭岛澄男的日本科学家在分析煤烟样本时发现了一种针状的管形碳单质,它的形状如同一个卷起的管子,平均直径只有1．2Nm,大小等同于一个DNA分子。出乎意料的,这种微小的东西很快成了材料科学家眼中的超级明星,他们发现,在诸多材料中,这种物质竟鹤立鸡群般的优秀：轻便、坚硬、散热、导电性能无与伦比。这样的材料在人类的未来生活中会扮演怎样的角色呢？人们不禁自问,并对它寄予无限的希望,他们把这种管状的碳单质称为碳纳米管。     

新材料的现状与展望

新材料是发展高新技术的物质基础,也是改造传统产业的重要条件,因此,世界各工业发达国家都给予高度重视,把新材料的研究与开发列为关键技术的组成部分,最近德国Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research分析了世界各国发展计划,总结出在21世纪初的九大重点领域,它们是:先进材料,纳米技术,微电子学,光子学,微系统工程,软件与计算机模拟,分子电子学,细胞生物技术,信息、生产与管理工程.在这九个领域中又列出了80个课题,其中属于先进材料的24项,在其他领域中也包含着不少与材料直接相关的课题,如纳米技术中的纳米材料,微电子学中的信息存储、微电子材料、超导及高温电子学等,共有27项,因此,在未来技术80个课题中,有关材料方面的课题占60%以上,这足以说明新材料在未来技术中的地位,从目前到下世纪初,材料的发展主要有六个方面。     

插花,“步”入百姓家

几枝花朵,一丛碧叶,插入器皿之中,给人赏心悦目之感;一个竹篮,几簇繁花,组合在一起,顿生喜气氛围;寥寥花枝,一条彩带,扎成一束.犹如一支迎宾曲……这无尽的美感,都来自一种清新、高雅、有生命力的艺术——插花。插花是一门技术,更是一门艺术创作活动。怎样才能剪裁,组合成一件色彩丰富,情趣盎然的插花艺术作品呢?植物材料的配置根据我国的传统,插花材料的配置规律是,梅花配松竹,蜡