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新型模拟量子计算机能解前沿难题
2023-02-03
美英科学家合作发明了一种可扩展的新型模拟量子计算机，有望用于解决现有最强大的数字超级计算机也无法解决的物理学前沿难题，例如帮助科学家更好地理解超导性，最终找到在室温下具有超导性的材料。在最新研究中，斯坦福大学、美国能源部SLAC国家加速器实验室以及爱尔兰都柏林大学的研究人员设计出金属—半导体混合组件...
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磁存储材料新技术可提升信息存储速度和密度
2023-02-02
在信息爆炸的时代，信息存储尤为关键。该研究由北京航空航天大学材料学院磁性功能材料研究团队、华中科技大学物理学院、中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所加工平台合作完成，相关成果近日在国际学术期刊《自然》杂志上发表。据了解，此前已有的反铁磁存储器件的电信号输出，主要依赖面内电子输运的各向异性磁电阻...
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“脾脏芯片”深度模拟镰状细胞病
2023-02-02
镰状血细胞会堵塞脾的过滤器，导致可能危及生命的情况。美国麻省理工学院、新加坡南洋理工大学、法国巴斯德研究所等机构研究人员设计了一种微流控设备，即“脾脏芯片” ，可模拟急性脾隔离现象是如何发生的。研究人员发现，低氧水平更有可能使脾的过滤器堵塞，提高氧气水平可疏通过滤器，这可能有助于解释输血是如何帮助...
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首台芯片级掺钛蓝宝石激光器研制成功
2023-01-31
美国耶鲁大学一组研究人员开发出首台芯片级掺钛蓝宝石激光器，这项突破的应用范围涵盖从原子钟到量子计算和光谱传感器。掺钛蓝宝石被证明十分强大，因为它提供了比传统半导体激光器更宽的激光发射带宽。研究人员表示，如果不克服这一限制，掺钛蓝宝石激光器仍将仅限于小众客户。将掺钛蓝宝石激光器的性能与芯片的小尺寸...
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工业硅片上长出“完美”二维超薄材料
2023-01-31
据发表在最新一期《自然》杂志上的论文，美国麻省理工学院工程师开发出一种“非外延单晶生长”方法，在工业硅晶圆上生长出纯净的、无缺陷的二维材料，以制造越来越小的晶体管。现在，麻省理工学院研究团队用二维材料过渡金属二硫化物（ TMD ）制造了一种简单的功能晶体管，这种材料在纳米尺度上比硅具有更好的导电性。研...
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研究破解电化学晶体管大规模可靠制备难题
2023-01-31
1月19日，电子科技大学测试技术与仪器研究所程玉华课题组在《自然》发表有机电化学晶体管及其互补电路方面的最新研究成果。该研究针对测试数据的源头基础器件，首次提出了一种基于紫外光固化沟道的新型垂直结构，破解了电化学晶体管大规模可靠制备的世界性难题，是新型传感和精密测试领域的重大突破。有机电化学晶体管（...
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史上最短电子脉冲问世
2023-01-31
德国科学家捕捉到一个破纪录的最短电子脉冲——仅有53阿秒（1阿秒为10-18秒）。其速度之快足以让更精确的电子显微镜在原子水平上捕捉清晰、静止的图像，而不是模糊的图像。它还可以加快计算机芯片的数据传输速度。相关论文1月25日发表于《自然》。电子脉冲被用来表示计算机内部数据或在电子显微镜中捕捉图像。脉冲越短，...
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我国科学家构建出新型人工碳晶体
2023-01-12
日前，中国科学技术大学朱彦武教授研究团队通过对富勒烯C60分子晶体进行电荷注入，在常压条件下构建了C60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体，并实现了其克量级制备。“如果我们可以在一个晶体结构中引入纳米单元，例如用富勒烯、石墨烯等作为基本结构单元代替普通晶体中的原子，像搭积木一样‘搭建’出新型碳材料，可能...
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基于石墨烯的纳米电子平台问世
2022-12-27
石墨烯器件生长在碳化硅衬底芯片上。美国佐治亚理工学院研究人员开发了一种新的基于石墨烯的纳米电子学平台— —单片碳原子。为了创建新的纳米电子学平台，研究人员在碳化硅晶体基板上创建了一种改良形式的外延石墨烯，用电子级碳化硅晶体生产了独特的碳化硅芯片。研究人员使用电子束光刻来雕刻石墨烯纳米结构并将其边缘...
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首个大型可配置超导电路光机晶格创建
2022-12-26
瑞士洛桑联邦理工学院基础科学学院研究人员建造了第一个大型可配置的超导电路光学机械晶格，可克服量子光学机械系统的尺度挑战。该团队实现了光机械应变石墨烯晶格，并使用新的测量技术研究了非平凡的拓扑边缘状态。这项研究发表在最近的《自然》杂志上。对微机械振荡器的精确控制是许多当代技术的基础，从传感和定时到...
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透明可印刷塑料具有高导电性
2022-12-06
美国机械工程研究科学家詹姆斯·庞德和佐治亚理工学院的研究人员设计出一种透明的聚合物薄膜，这种薄膜可像其他常用材料一样有效地导电，还很柔软，可在工业规模上使用。为了制造一种可携带电荷的塑料薄膜，研究人员从一种名为PEDOT的聚合物着手。研究人员创造了带有侧链的聚合物，接着用于打印或喷涂，然后化学切割侧链...
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设计自驱动微机器人实现微纳塑料去除
2022-11-21
近日，暨南大学化学与材料学院副教授王吉壮、教授李丹团队与香港大学教授唐晋尧团队合作，设计出一种基于离子交换获得自驱动力的微机器人（ SMR ） ，用于去除水体中的微纳米大小的塑料（统称微纳塑料）颗粒。SMR由超顺磁性四氧化三铁纳米粒子功能化的离子交换树脂微球组成，利用与环境中杂质离子交换的能量实现自驱动，...
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可充电锂电池枝晶难题破解
2022-11-21
据最新一期《焦耳》杂志报道，美国麻省理工学院研究人员解释了可充电锂电池枝晶的形成原因以及如何防止其穿过电解液的方法。这一发现最终可能开启一种新型可充电锂电池的设计之门，这种电池比目前的版本更轻、更紧凑、更安全。枝晶可在锂表面堆积，渗透到固体电解液中，最终从一个电极交叉到另一个电极，使电池短路。麻...
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人工智能怎样做到对灾害“先知先觉”
2022-11-17
近日，有媒体报道称，韩国光州科学技术研究所开发了一款可以提前一周预测森林火灾风险的人工智能系统。随着技术的发展，利用人工智能预测自然灾害似乎正在成为现实：美国斯坦福大学的研究人员开发了一种人工智能模型，能够预测微粒污染的情况，进而追踪美国西部地区野火烟雾的变化情况。虽然以目前的技术水平，科研人员...
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电刺激如何让瘫痪者重新行走
2022-11-14
用电刺激脊髓后，瘫痪者突然又能行走了。不过部分神经连接仍然存在，通过外科手术将一束电极植入患者的下脊髓，利用电刺激，结合物理治疗和康复治疗，可以恢复他们的肢体运动、肠道和膀胱功能，甚至性活动。在这项新研究中，瑞士洛桑联邦理工学院神经科学家Gr égoire Courtine和同事，通过为期5个月的电刺激、运动和康...
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首个石墨烯超导量子干涉装置面世
2022-11-10
瑞士科学家在最新一期《自然·纳米技术》杂志上发表论文称，他们利用石墨烯，制造出了首个超导量子干涉装置，用于演示超导准粒子的干涉。一年前，苏黎世联邦理工学院固态物理实验室的克劳斯·恩斯林团队证明，扭转双层石墨烯可用于制造超导设备的基本组成部分约瑟夫森结。新研制的石墨烯SQUID的灵敏度并不优于传统铝制SQ...
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铒原子首次集成到硅晶体内
2022-11-10
德国科学家首次将拥有特殊光学特性的铒原子集成到硅晶体内，这些原子可通过通信领域常用的光连接起来，使其成为未来量子网络的理想构建块。最新实验结果在没有复杂冷却的条件下获得，且基于现有硅半导体生产工艺，因此适用于构建大型量子网络。相关研究刊发于最新一期《物理评论X》杂志。量子网络可通过使用光让量子信息...
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钙钛矿室内用光伏组件转换效率超36%
2022-11-07
近日，暨南大学新能源技术研究院教授麦耀华团队获得了独立第三方认证超过36%的大面积钙钛矿室内光伏组件转换效率，为当前已报道的世界最高值。钙钛矿光吸收层的光学带隙可以在很宽的范围内调整，因而具备获得高转换效率光伏器件的可能性，目前已经有团队报道效率超过40%的室内钙钛矿光伏电池。麦耀华团队研究了钙钛矿光...
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无电池光动力起搏器可减轻病患痛苦
2022-11-01
在近日发表于《科学进展》杂志上的一篇论文中，美国亚利桑那大学领导的一个研究团队详细介绍了他们设计的一种无线、无电池起搏器的工作原理。这种起搏器的植入过程侵入性更小，给患者带来的痛苦也更少。这项技术可让世界各地的患者生活得更轻松，同时也能帮助科学家和医生更好地监测和治疗心脏疾病。目前的起搏器通...
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首个3D量子加速计研发完成
2022-11-01
据英国《新科学家》杂志网站近日报道，法国科学家研制出了首个可以开展三维（ 3D ）测量的量子加速计，有望帮助船只在没有GPS信号的时候导航，也可用于更精确绘制地球内部的情况。为改进这一点，法国国家科学研究中心的菲利普·鲍耶及其同事研制出了首个可以进行3D测量的量子加速计。丹麦技术大学的勒内·福斯伯格则指出...
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