激光熔融过程中移动匙孔尖端可能产生孔隙

激光粉末床熔合是一种占主导地位的金属3D打印技术。然而，孔隙缺陷仍然是疲劳敏感应用的一个挑战。

一些孔隙与又深又窄的被称为 “匙孔”的蒸汽凹陷有关，通常发生在高功率、低扫描速度的激光熔融条件下。高速X射线成像使人们能够观察到Ti-6Al-4V小孔形成过程的细节，这些小孔是由小孔尖端的严重不稳定性引起的。

研究组发现，小孔孔隙率在功率—速度空间的边界尖锐而光滑，在光板和粉床之间变化不大。严重匙孔不稳定性会在熔池中产生声波，从而为匙孔尖端附近的孔洞提供额外但重要的驱动力，使其远离锁孔并成为缺陷。

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https://doi.org/10.1126/science.abd1587

实时捕获漫游分子片段

自发现漫游作为甲醛分子的另一种解离途径以来，它已在许多分子中被间接观察到。这种现象描述了一种令人沮丧的解离方式，即碎片在相对较大的原子间距离内漫游，而非遵循传统的过渡态解离；母体分子的初始自由基会自反应形成分子产物。

漫游已可通过静态产物通道分辨测量在光谱上进行识别，但不能实时观察到漫游片段本身。研究组使用时间分辨库仑爆炸成像（CEI），在超快时间尺度上对典型的甲醛解离反应中的单个“漫游者”进行直接成像。

对所有关键实验步骤进行高级第一性原理模拟，可识别出独特的漫游签名。通过使用高度敏感的CEI方法，可在宏大背景中发现罕见的随机事件并进行观察。

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https://doi.org/10.1126/science.abc2960

东亚内陆气候超过临界点后变得更热更干燥

据报道，在过去的20年里，东亚内陆地区出现了前所未有的热浪干旱。以树木年轮为基础，人们对过去260年间的热浪和土壤湿度进行重构，表明该地区的气候是在突然间变得更热更干燥的。

持续性土壤干燥增强了陆地—大气耦合，似乎加剧了地表变暖和反气旋环流异常，从而助长了热浪，导致土壤更加干燥。

研究组的分析表明，近20年来温暖干燥的加剧程度前所未有，且该趋势显然超出了自然变化范围。这种“曲棍球棒”式的变化警示人们，在东亚气候系统中，变暖和干燥同时发生，且超过了临界点，可能已无法逆转。

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https://doi.org/10.1126/science.abb3368

原子氢的双光子频率梳光谱

研究组对原子氢的1S-3S跃迁进行了双光子紫外直接频率梳光谱分析，以阐明所谓的质子半径之谜，并证明这种方法的潜力。质子半径之谜是指介子氢和常规原子氢所得数据之间的显著差异，这在量子电动力学框架内无法解释。

通过将研究组的结果与之前对1S-2S跃迁频率的测量结果相结合，研究组得出了里德堡常数的最新值。

该结果使介子值优于最新发布的CODATA 2014校正后所提供的世界平均数值。

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https://doi.org/10.1126/science.abc7776

具有混合拓扑不变量的例外连结

分支点奇点称为例外点（EPs），它携带非零拓扑电荷，可能出现在非厄米特系统中。研究组通过理论和声学实验证明了一个“例外连结”，它不仅是一个高阶EP，还是多个例外弧的尖点奇点。

由于参数空间被EAs分割，该系统具有混合拓扑不变量（HTI），HTI由不同复杂平面上循环路径积累的与贝里相位相关的不同绕组数组成。通过测量波动函数的临界行为，可对HTI进行实验表征。

研究组的发现是对非厄米特系统及其拓扑基本理解的一个重大进步，有望开辟新的应用途径。

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https://doi.org/10.1126/science.abd8872

（未玖编译）