Unusual magnetic order in the pseudogap region of the superconductor HgBa2CuO4+delta

The pseudogap region of the phase diagram is an important unsolved puzzle in the field of high-transition-temperature (high-T(c)) superconductivity, characterized by anomalous physical properties. There are open questions about the number of distinct phases and the possible presence of a quantum-critical point underneath the superconducting dome. The picture has remained unclear because there has not been conclusive evidence for a new type of order. Neutron scattering measurements for YBa(2)Cu(3)O(6+delta) (YBCO) resulted in contradictory claims of no and weak magnetic order, and the interpretation of muon spin relaxation measurements on YBCO and of circularly polarized photoemission experiments on Bi(2)Sr(2)CaCu(2)O(8+delta)(refs 12, 13) has been controversial. Here we use polarized neutron diffraction to demonstrate for the model superconductor HgBa(2)CuO(4+delta) (Hg1201) that the characteristic temperature T* marks the onset of an unusual magnetic order. Together with recent results for YBCO, this observation constitutes a demonstration of the universal existence of such a state. The findings appear to rule out theories that regard T* as a crossover temperature rather than a phase transition temperature. Instead, they are consistent with a variant of previously proposed charge-current-loop order that involves apical oxygen orbitals, and with the notion that many of the unusual properties arise from the presence of a quantum-critical point.     

A laser frequency comb that enables radial velocity measurements with a precision of 1 cm s(-1)

Searches for extrasolar planets using the periodic Doppler shift of stellar spectral lines have recently achieved a precision of 60 cm s(-1) (ref. 1), which is sufficient to find a 5-Earth-mass planet in a Mercury-like orbit around a Sun-like star. To find a 1-Earth-mass planet in an Earth-like orbit, a precision of approximately 5 cm s(-1) is necessary. The combination of a laser frequency comb with a Fabry-Pérot filtering cavity has been suggested as a promising approach to achieve such Doppler shift resolution via improved spectrograph wavelength calibration, with recent encouraging results. Here we report the fabrication of such a filtered laser comb with up to 40-GHz (approximately 1-A) line spacing, generated from a 1-GHz repetition-rate source, without compromising long-term stability, reproducibility or spectral resolution. This wide-line-spacing comb, or 'astro-comb', is well matched to the resolving power of high-resolution astrophysical spectrographs. The astro-comb should allow a precision as high as 1 cm s(-1) in astronomical radial velocity measurements.     

陕北子洲黄土丘陵区古聚湫洪水沉积层的确定及其产沙模数的研究

陕北黄土丘陵区聚湫坝和淤地坝众多, 以子洲县黄土洼古聚湫为研究对象, 采集了总深度达12.73 m的沉积泥沙剖面样品. 根据泥沙粒度和孢粉浓度的变化, 将全剖面分为54个洪水沉积层. 并根据剖面中融冻扰动层的分布, 将54个洪水沉积层分为31个年度的洪水沉积层的组合. 根据锥台法计算, 每次暴雨洪水的产沙模数介于715.53~30376.47 t?km^-2, 平均7105.87 t?km^-2; 年产沙模数介于968.36~55579.37 t?(km²?a)^-1, 平均12629.49 t?(km2?a)^-1, 与淮宁河中游年输沙量相近, 表明该地区明代的土壤侵蚀强度与现代接近. 31个年度的后5年产沙模数急剧增加, 5年内的年均产沙模数达31309.12 t?(km²?a)^-1, 结合明代当地戍边屯垦的历史分析, 这一现象应为滑坡灾害发生后新的土地大开发所造成.     

江淮梅雨建立的年际变化及其前期强影响信号分析

江淮梅雨建立具有显著的年际变化特征. 利用NCEP/NCAR再分析数据集以及NOAA提供的全球射出长波辐射和扩展重建海温等资料研究了梅雨建立的年际变化及其前期强影响信号, 并探讨了该信号影响梅雨建立年际变化的可能机制. 结果表明, 前期中太平洋ENSO(CP-ENSO)事件是影响梅雨建立年际变化的强信号, 该信号具有较好的短期气候预测准确率和实用性. 当前期冬季2月和春季呈现CP-ENSO暖(冷)位相时, 梅雨建立最有可能偏晚(早). CP-ENSO主要是通过EAP(或JP)遥相关型影响梅雨建立, 其中位于热带西北太平洋的反气旋环流起着重要作用. CP-ENSO暖(冷)位相年, 热带暖湿气流向江淮流域输送偏晚(早), 赤道附近的中太平洋地区海温产生正(负)异常, 通过海气相互作用, 使得西太平洋副高北跳和印度西南季风建立偏晚(早), 东亚上空大气环流由春到夏的季节性转换因而偏晚(早). 大气环流季节性转换和热带暖湿气流向江淮流域输送偏早(晚)是江淮梅雨建立偏早(晚)的主要原因.     

南海北部近代沉积物钕同位素分布及意义

南海北部及周边地区近代陆源沉积物稀土元素配分模式总体相似, 接近上地壳平均成分(PAAS), 在重稀土含量上则略为偏高, LaN/LuN比值明显小于PAAS. 但是珠江主要支流西江沉积物的稀土元素含量略高于PAAS, 在重稀土分布态势上明显偏轻, LaN/LuN比值明显大于PAAS. 南海北部地区近代沉积物钕同位素分布具有明显的区域性, 主要受控于珠江源区和闽粤沿海源区以及台湾岛源区. 闽粤沿海地区ε_Nd(0)值最大, 西江沉积物最小, 台湾岛以及海域中沉积物ε_Nd(0)值介于两者之间. 沿伶仃洋-东沙岛连线, 在该线东北区域钕同位素值相对偏高, 西南区域相对偏低. 珠江源沉积物主要影响该线西南区域, 源区母岩以发育大量古生代碳酸盐岩为特征. 闽粤沿海源区以及台湾岛源区, 主要影响该线东北区域, 闽粤沿海源区母岩以发育大量中新生代花岗岩为特征. 由于源区母岩成分上的不同, 造成沉积物在重稀土含量、Sc/Ti比值以及ε_Nd(0)值上存在明显差异. 发育在东沙群岛东南侧高沉积速率堆积体的陆源物质超过80%来自南海北部源区即闽粤沿海源区以及台湾岛源区, 来自珠江源的陆源沉积物不超过20%.     

南京栖霞山铅锌矿山中的现代钙华: 一种高度富锌和锰的方解石

金属硫化物矿山开发引发的重金属污染已成为当前急需解决的环境问题. 以南京栖霞山铅锌矿采矿巷道壁上的现代钙华为研究对象, 利用电子探针、扫描电子显微镜和X射线粉末衍射分析等矿物学手段, 分析了钙华中的矿物组成及其重金属元素的赋存形态和分布状况. 结果表明钙华的主要矿物成分为方解石. 尽管地层水的重金属含量较低, 但是钙华中碳酸盐矿物的微量元素含量却较高, 最高含量分别为: Mn 23.65%, Zn 9.60%, Mg 0.76%, Fe 4.44%和Pb 0.66%. 钙华在电子探针背散射电子像中呈现出复杂的韵律壳层构造, 成分分析表明这种韵律壳层构造与重金属的分布有关. 另外, 在钙华中见有螺旋状及团絮状物质可能表明微生物参与了钙华的形成过程, 并与重金属的富集存在关联. 所报道的高度富锌-锰方解石对矿山环境中的重金属污染治理具有可借鉴意义.     

河南荥阳薛村商代前期(公元前1500~1260年)埋藏古地震遗迹的发现及其意义

为配合南水北调工程建设, 2005~2006年河南省文物考古研究所在荥阳市薛村附近的南水北调工地进行抢救性考古发掘, 在薛村遗址揭露出大量的古地震遗迹, 主要有地堑、地裂缝和古代文化遗迹的错位等. 根据古地震遗迹与文化层(或灰坑)之间的相互关系, 初步判断古地震发生在商代前期, 大致时间在二里岗下层晚期到二里岗上层之间, 进而通过灰坑中木炭的AMS14C测年, 确定这次古地震发生在(2910±35)~(3165±35) a BP (或(3160±35) a BP)之间, 亦即日历年龄1260~1520 BC(或1510 BC)之间. 薛村史前地震遗迹迹象清楚, 年代确凿, 填补了中原地区这一阶段古地震记录的空白. 这一发现不仅加深了对史前地震的了解, 拓宽了古地震研究的内容和方法, 而且也为正在建设中的南水北调工程, 提供了重要的科学依据.     

东方龙虱鞘翅: 形态学及力学性能研究

研究了东方龙虱鞘翅的拓扑结构及其鞘翅生物材料的力学性能. SEM观测表明鞘翅横向截面和纵向截面结构相同, 是一种具 “桥墩” 状连接的空腔轻质结构, 由致密的黑色外表皮层和其下数十层几丁质纤维层平行、螺旋交织构成的内表皮层组成; 纳米压痕仪测得新鲜鞘翅外侧区域的硬度和弹性模量分别为0.31和6.13 GPa; 拉伸实验得到新鲜鞘翅横向和纵向的强度极限分别为169.2和194.5 MPa; 干燥鞘翅对应的强度极限为85.38和90.91 MPa, 新鲜鞘翅的强度是干燥鞘翅值的2倍; 结果表明甲虫鞘翅是一种力学性能呈现拓扑分布规律的轻质生物复合材料, 该研究为航空航天材料的轻质结构的设计提供了生物学的参考.     

甲型H1N1流感病毒流行株基因组进化分析

2009年4月, 北美地区出现甲型H1N1流感疫情, 并且疫情快速扩散至欧亚非三大洲, 风险等级上升至5级. 截止至5月13日, 甲型H1N1流感病毒已扩散至33个国家和地区, 实验室确认病例5728例, 死亡61人. 从NCBI的IRV和GISAID的EpiFluDB数据库下载甲型H1N1流感病毒序列425条, 进行序列比对与进化分析. 分析结果显示: (ⅰ) 当前流行的甲型H1N1流感病毒是一个三重排A型流感病毒: HA, NA, MP, NP和NS来源于猪流感病毒; PB2和PA来源于禽流感病毒; PB1来源于人流感病毒. (ⅱ) 猪流感病毒的来源可细分为: HA, NP和NS来源于H1N1亚型经典猪流感毒株; NA和MP来源于H1N1亚型禽源猪流感毒株. (ⅲ) 甲型H1N1流感病毒在流行扩散过程中没有显著变异, 同时病毒基因组没有发生重排. 本文除了分析美国代表毒株A/California/04/2009(H1N1)外, 还以墨西哥代表毒株A/Mexico/4486/2009(H1N1)为主进行了同源性和进化分析, 地理范围相对较大, 分析结果更具科学性.