高性能的纳米分辨率X射线断层扫描

科学、医学和工程的进步依赖于成像方面的突破，特别是在从集成电路或哺乳动物大脑等功能系统中获取多尺度三维信息方面。实现这一目标通常需要结合基于电子和光子的方法。电子显微镜通过对表层的连续破坏性成像提供纳米级的分辨率，而X射线计算机体层摄影提供非破坏性成像，并且最近在小体积上实现了低至7纳米的分辨率。

一项创新实现了突发叠层成像术，克服了实验不稳定性并实现了更高的性能，具有4纳米分辨率和170倍的采集速率，即每秒1.4万个分辨率元素。另一项关键创新是层析成像反向传播重建技术，它能够对比传统景深大10倍的样本进行成像。

通过这两项创新，研究者对一个最先进的（7纳米节点）商业集成电路成功成像，其特点是由硅和金属等低或高密度材料制成的纳米结构，在选定的X射线波长下具有良好的辐射稳定性和对比度。

研究者预计，在下一代X射线源中，将纳米分辨率和更高X射线通量结合，将在电子学、电化学、神经科学等领域产生革命性影响。

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https://doi.org/10.1038/s41586-024-07615-6

光驱动YBa2Cu3O6.48的磁场驱逐

量子固体中的相干光驱动正在成为一个研究前沿，有许多有趣的非平衡量子相和瞬态光致功能现象的报道，如铁电性、磁性和超导性。在高温铜超导体中，某些声子模式的相干驱动导致了具有类似超导光学性质的瞬态，远远高于它们的转变温度，并且贯穿赝隙相。

然而，关于这种瞬态的微观性质以及如何将其与具有增强载流子迁移率的非超导状态区分开，一直是一个难题。

研究者通过测量放置在样品附近的磁光材料中的法拉第旋转，以研究光驱动YBa2Cu3O6.48晶体周围的时间相关磁场。在恒定的外加磁场和相同的驱动条件下，研究者观察到瞬态抗磁响应。

这种响应在尺寸上与具有相似形状和尺寸的平衡型II超导体的响应相当，其体积磁化率χv为0.3阶。该值与光诱导的没有超导性的迁移率增加不相容。相反，它强调了赝隙相的概念，其中早期的超导相关性被驱动器增强或同步。

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https://doi.org/10.1038/s41586-024-07635-2

地下水依赖生态系统图揭示全球旱地保护需求

地下水是全球最普遍的液态淡水来源，但它在支持多种生态系统方面的作用却很少得到承认。然而，许多地区地下水依赖生态系统（GDE）的位置和范围尚不清楚，缺乏相应的保护措施。

研究者以高分辨率（大约30米）绘制了GDE图，发现它们存在于所分析的全球1/3以上的旱地中，包括重要的全球生物多样性热点地区。

在地下水耗竭率较低的以畜牧业为主导的景观中，GDE更为广泛和连续，这表明许多GDE可能已经由于水和土地的利用方式而丧失。然而，53%的GDE存在于地下水有下降趋势的区域，这表明迫切需要保护GDE免受地下水枯竭的威胁。

研究者发现，只有21%的GDE存在于受保护的土地或具有可持续地下水管理政策的司法管辖区，呼吁采取行动保护这些重要的生态系统。此外，研究显示，GDE在支持生物多样性和农村生计方面发挥着重要作用。

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https://doi.org/10.1038/s41586-024-07702-8

（冯维维编译）