来自塌陷富勒烯的极硬非晶碳

科学家成功地合成了毫米级近全sp3的非晶碳块体，其体积是之前研究的103~104倍。合成的材料由许多随机取向的类金刚石簇组成，具有已知非晶材料中最高的硬度（101.9±2.3 GPa）、弹性模量（1182±40 GPa）和热导率（26.0±1.3 W m-1K-1）。

它的光学带隙从1.85 eV可调到2.79 eV。这些发现有助于科学家了解高级非晶材料和通过高压和高温技术合成大块非晶材料，并可能发展出非晶固体的新应用方式。

相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41586-021-03882-9

亚铁磁节点线半导体中的巨大角磁电阻

科学家提出磁半导体中自旋极化带的拓扑节点线简并引起极大的角响应磁运输。以层状铁磁体Mn3Si2Te6及其衍生化合物为模型系统，研究了手性分子轨道态驱动的拓扑能带简并度随自旋取向而提高，从而导致同一铁磁体相中的金属—绝缘体转变。

由此产生的角磁电阻随旋转磁化强度的变化超过每弧度百分之一万亿，科学家称之为巨大的角磁电阻。该研究结果表明，磁性节点线半导体是实现极其敏感的自旋和轨道依赖功能的一个有前途的平台。

相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41586-021-04028-7

地形对北美季风的机械作用力

科学家发现当墨西哥的马德雷山脉使温带急流偏转向赤道时，产生了北美核心季风，机械地迫使东移的上坡流提升温暖和潮湿的空气，产生对流降雨。

这些发现是基于对观测资料的动力和热力学结构的分析，全球气候模式整合和绝热驻波解。地表热通量确实是大气对流的先决条件，特别是在夏季下午，但这些热通量本身不足以产生观测到的最大降雨量。

科学家的结果表明，北美核心季风应该被理解为机械强迫驻波中的对流增强地形降水，而不是典型的热力强迫热带季风。这意味着北美季风对过去和未来全球气候变化的响应，使急流与地形相互作用的趋势具有中心重要性。

相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41586-021-03978-2

用于三维量子系统亚晶格分辨成像的量子气体放大器

科学家介绍了一种成像方法，在光学成像之前，物质波光学放大密度分布，在3D系统中实现2D亚晶格间距分辨率。通过结合分辨成像和磁共振技术对单个点阵点进行局部定位，科学家展示了在3D系统中对2D局部信息和操作的完全可访问性。

科学家利用高分辨率图像对光学晶格中的玻色—爱因斯坦凝聚进行了精确的热力学研究，并研究了热跳跃驱动下的热化动力学。子晶格分辨率是通过在晶格位内的猝灭动力学来证明的。

该方法为新量子多体体系的空间解析研究开辟了道路，包括奇异的晶格几何或亚波长晶格，并为原子种类的单原子分辨成像铺平了道路，而有效的激光冷却或深层光阱是不可用的，但实质上丰富了多体系统量子模拟的工具箱。

相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41586-021-04011-2

（李言编译）