作者:冯维维 来源: 中国科学报 发布时间:2023-11-28
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科学快讯

 

开发热电界面材料的筛选策略

热电模块可将废热转化为电能,但寻找热电材料和电极之间的材料具有挑战性,因为不合适的界面材料可能会导致热电模块失效。研究人员开发了一种筛选策略,用于分离化学上更复杂的界面候选材料。

利用这种策略,他们发现了一种镁-铜-锑半金属,它是特定类型高性能热电模块的优异界面材料。这种方法广泛适用于材料化学领域。

相关论文信息:

https://org.doi.10.1126/science.adg8392

空气通道产生定向光信号调节下胚轴向光性

在植物中,光的方向是由趋光素感光受体感知的,它触发定向生长反应,称为趋光性。然而,光学组织特性在功能上对趋光性的贡献仍不清楚。

研究表明,细胞间的空气通道限制了光通过几个物种的不同器官的透射率。空气通道增强拟南芥下胚轴的光散射,从而使光梯度变陡。这是拟南芥和芸薹类植物有效的致光性反应所必需的。

研究人员发现了一种胚性表达的ABC转运蛋白,这是幼苗中存在空气通道及其周围结构所必需的。该研究为细胞间空气空间的发展或维持提供了见解,并确定了植物定向光感知的机制。

相关论文信息:

https://org.doi.10.1126/science.adh9384

微生物和环境对海洋沉积黄铁矿硫同位素比值的控制

在海洋沉积物和沉积岩中发现的黄铁矿的硫同位素组成经常被用来重建碳、氧和硫的耦合循环。

然而,由此产生的解释可能会因物理和生物过程的相互竞争而变得复杂。研究表明,沉积环境中的无机反应和输运,而不是微生物的影响,导致观测到的硫同位素值范围很广。

在地球历史的大部分时间里,人们观测到的硫酸盐-黄铁矿同位素分异的增加主要受海洋硫酸盐浓度增加的影响,但在过去的5.5亿年里,超大陆的分裂和拼合以及海平面的变化影响更大。

相关论文信息:

https://org.doi.10.1126/science.adg6103

溶解使白云石晶体在接近环境条件下生长

晶体可以在过饱和溶液中生长。一个反例是白云石 CaMg(CO3)2,这是一种非常丰富的沉积矿物,在环境条件下不易生长,即使在高度过饱和的溶液中也不易生长。

研究人员使用原子模拟表明,白云石最初沉淀出阳离子无序表面,其中高表面应变抑制进一步的晶体生长。

然而,轻度欠饱和溶液会优先溶解这些无序区域,从而在再沉淀时增加有序性。研究人员通过模拟预测,溶液在过饱和和欠饱和之间的频繁循环可以使白云石生长加速多达7个数量级。

他们用原位液体细胞透射电子显微镜验证了这一理论,直接观察溶解脉冲后块状白云石的生长。这解释了为什么现代白云石主要存在于酸碱值或盐度波动的自然环境中。研究揭示了通过刻意的温和溶解期可以促进无缺陷晶体的生长和成熟。

相关论文信息:

https://org.doi.10.1126/science.adi3690

奇异金属中的射击噪声

科学家在从高温超导体到重费米子金属的各种材料中都观察到了奇异的金属行为。在传统金属中,电流由准粒子携带。尽管有人认为奇异金属中不存在准粒子,但缺乏直接的实验证据。

研究人员测量了散粒噪声,以探测重费米子奇异金属YbRh2Si2纳米线中载流激发的粒度。与传统金属相比,这些纳米线的散粒噪声得到了强烈抑制。

这种抑制不能归因于费米液体中的电子-声子或电子-电子相互作用,这表明电流不是由他们探测的奇异金属体系中明确定义的准粒子携带的。研究为其他奇异金属的类似研究奠定了基础。

相关论文信息:

https://org.doi.10.1126/science.abq6100

(冯维维编译)

《中国科学报》 (2023-11-28 第2版 国际)
 
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