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来源：中国科学报日冕的温度为什么能高达几百万摄氏度？解释这一现象的“热门”线索指向了日冕下方的区域。在一项使用熔融碱金属铷和脉冲强磁场的实验中，来自德国亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫研究中心（hzdr）的团队开发了一个实验室模型，并首次实验证实了理论预测的等离子体波（即所谓的阿尔文波）现象。日前，研究人员在《物理评论快报》上报告了这一成果。太阳中心温度高达1500万摄氏度，表面为6000摄氏度。“更令人惊讶的是，数百万度的温度突然再次出现在日冕之上。”hzdr流体动力学研究所的frank stefani产生了疑问，“为什么锅比炉子热？”该团队的新工作聚焦于阿尔文波，这种波发生在日冕下方充满磁场的太阳大气层的等离子体中。他们发现，磁场在日冕加热中起着主导作用。作用于等离子体电离粒子的磁场类似于吉他弦，它的“弹奏”引发了波动，而且阿尔文波的频率和传播速度会随着磁场强度增加而加快。“在日冕下方，声波和阿尔文波的速度大致相同，因此很容易相互转化。我们想精确找到这个神奇的点——在那里，等离子体的磁能发生类似冲击的变化并转化为热量。”stefani说。hzdr德累斯顿高磁场实验室（hld）产生的脉冲磁场的最大值接近100特斯拉。这些极高的磁场能让阿尔文波突破声障吗？通过观察液态金属的性质，人们知道碱金属铷实际上已经达到了这个神奇的点——54特斯拉。但是，铷在空气中会自发燃烧，并与水发生剧烈反应。因此，研究小组最初怀疑这种危险的实验是否可行。不过，疑虑很快就被打消了。hld的thomas herrmannsdorfer说，“我们用于操作脉冲磁场的能量供应系统在几分之一秒内能转换50兆焦耳，所以这种液态铷的千分之一的化学能量并不会令我担心。”由于脉冲磁场产生的压力是大气压的50倍，铷熔体必须密封在一个坚固的不锈钢容器中。在容器底部注入交流电，同时将其暴露在磁场中，最终可能在熔体中产生阿尔文波，并...
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原创 cinnocinno research产业资讯，通过与美国哈佛大学、麻省理工学院 (mit) 和英国的斯特拉斯克莱德大学及巴斯大学合作，谢菲尔德大学电子与电气工程系的wang tao教授牵头接受了一项资金达190万英镑，旨在开发新型外延技术的项目。据介绍，该项目希望将微型激光二极管 (micro-ld) 和晶体管集成在一个芯片上，用于微型显示和可见光通信 (vlc，visible light communication)。根据韩媒semiconductor today报道，众所周知，微型显示器广泛用于智能手机、智能手表、增强现实 (ar) 和虚拟现实(vr)设备。vlc技术不仅有机会提供比现有wifi或5g更大的带宽和效率，而且还可用于普通射频信号无法工作的场所，例如飞机、医院、水下和危险环境。这两种技术的关键组成部分是基于iii族氮化物的可见光发光二极管(led)。相比较于普通的发光二极管，使用激光二极管 (ld)可以实现更高的分辨率、速度和效率。谢菲尔德大学申请的该项目由英国工程和物理科学研究委员会(epsrc)资助，总共耗资190万英镑。该项目主要用于开发一种将微型半导体光源和晶体管集成在单个芯片上的新方法。“对微型显示器越来越大的需求正在推动市场对超高分辨率和超高效率性能的要求，”谢菲尔德大学先进光电子学院的wang tao教授指出，“但是现有技术还无法应对这种需求，我们需要开发一种颠覆性的新技术。”“与任何现有的光电子制造工艺不同，我们的研究将探索一种完全不同的方法。这种方法希望将微型激光二极管(micro-ld)和高电子迁移率晶体管(hemt，high-electro-mobility transistor)集成在单个芯片上，其中每颗micro-ld由独立的一个hemt驱动，”他补充道。到2025...
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天津大学生命科学学院常津教授团队将纳米技术与光遗传学技术结合，设计了一种新型的纳米抗肿瘤光遗传操控系统——研究人员向生物体表面照射脉冲式近红外光，光线穿透深层组织，被稀土纳米颗粒接收转换为可见蓝光，进而激活光感蛋白，最终精准触发肿瘤细胞凋亡。这一系统的成功研发，有望提供一种恶性肿瘤“微创治疗”新方式。介绍该成果的论文《近红外光激活的上转换光遗传学纳米系统用于肿瘤治疗》已发表在纳米领域知名期刊《acs nano》上。 光遗传学技术是通过光学控制激活或抑制受体细胞表达光敏感蛋白，从而实现对细胞活性乃至生理功能的精准调控,为本世纪最引人关注的生物技术之一。然而，长期以来，光遗传学技术无法实现临床转化，主要因为应用时需要在活体中植入可见光光源，才能发挥作用。而植入光纤、led灯等可见光源对生物体损伤较大，且有线设备的佩戴限制了生物体的活动。 常津教授团队设计的这种纳米抗肿瘤光遗传操控系统，可以巧妙地利用稀土“建造”的纳米颗粒作为细胞中的“能量中转站”，将肉眼不可见、但能有效穿透人体组织的近红外光转换为可见的局部蓝光，代替可见光源发挥功能，为光遗传技术应用起到了推动作用。 实验中，研究者向小鼠肿瘤部位注射了搭载光敏凋亡基因（fas-cib1 cry2-fadd），掺杂造影剂钆（gd）且负载荧光染料吲哚菁绿（icg）的上转换纳米颗粒，并对小鼠进行了脉冲式近红外光照射。结果显示，照射4周后，小鼠肿瘤体积及重量显著减小（200mm3，0.25g），并展示出更长的存活期（8周）。“稀土纳米颗粒结合光遗传学技术用于肿瘤靶向可视化治疗，具备微创性、深层组织穿透性及强操控性等特点。未来有望通过在颗粒中掺杂不同稀土元素及改造光感功能蛋白，实现对多重细胞通路的操控。”常津教授说。 来源：天津大学
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中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在量子存储领域取得新进展，该团队李传锋、周宗权等人成功研制出多自由度并行复用的固态量子存储器，在国际上首次实现跨越三个自由度的复用量子存储，并展示了时间和频率自由度的任意光子脉冲操作功能。该成果于8月24日发表在国际期刊《自然-通讯》上。 由于不可克服的光纤信道损耗，目前地面安全量子通信距离被限制在百公里量级。基于量子存储器的量子中继方案可以有效克服信道损耗从而拓展量子通信的工作距离，所以量子存储器是未来长程量子通信和量子网络的核心器件。量子网络实用化的关键指标是通信速率，而多模式复用量子存储器可以极大地提升量子网络的通信速率。对于经典的存储器，如硬盘或者优盘等，其一个存储单元一次只能存储一个比特。而对量子存储器，由于具有量子相干性，其一个存储单元可以一次性存储大量的量子比特，这就是复用的概念。原则上对量子存储器的各个自由度都可以进行复用。 近年来，李传锋研究组一直致力于基于稀土掺杂晶体的复用量子存储的实验研究。2015年首次利用光子的空间自由度实现复用量子存储，存储维度数达到51维，至今保持固态量子存储维度数最高水平[physical review letters 115, 070502 (2015)]，复用时，可以把每一维作为一个模式，那么空间自由度就有51个模式。同年，利用光子的时间自由度，实现了100个模式的确定性单光子量子存储，至今保持复用固态量子存储的模式数最高水平[nature communications 6, 8652 (2015)]。 为了进一步提升量子存储器的复用能力，研究组创新性地采用多自由度并行复用的存储方案。比如在第一个自由度有m个存储模式，第二个自由度有n个模式，第三个自由度有p个模式，则量子存储器的总复用模式数为各个自由度模式数的乘积，即m*n*p。研究组选择光子的时间、空间和频率自由度进行...
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来源：材料科学与工程 作为机械设备中不可或缺的核心零部件，轴承支撑机械旋转体，降低其摩擦系数，并保证其回转精度。无论飞机、汽车、高铁，还是高精密机床、仪器仪表，凡是旋转的部分，都需要轴承。 毫不夸张地说，发动机中的轴承一直在“炼狱”中工作——它不仅要以每分钟上万转的速度长时间高速运转，还要承受着各种形式的应力挤压、摩擦与超高温。这对轴承的精度、性能、寿命和可靠性提出了高要求，而决定这四点的关键因素，在于其材质。 遗憾的是，虽然我国的制轴工艺已经接近世界顶尖水平，但材质——也就是高端轴承用钢几乎全部依赖进口。 我国高端轴承材质卡在哪个环节 据科技日报报道：作为“中国企业100强”，华东某大型国有钢铁集团拥有自己的精品钢基地，但却做不出轴承用高端钢，只能依赖进口，前不久，花了近1亿元进口轴承用钢。 一般而言，在钢铁行业，8个ppm的钢属于好钢；5个ppm的钢属于顶级钢，正是高端轴承所需要的。高端轴承用钢的研发、制造与销售基本上被世界轴承巨头美国铁姆肯、瑞典skf所垄断。前几年，他们分别在山东烟台、济南建立基地，采购中国的低端材质，运用他们的核心技术做成高端轴承，以十倍的价格卖给中国市场。炼钢过程中加入稀土，就能使原本优质的钢变得更加“坚强”。但怎么加，这是世界轴承巨头们的核心秘密。 稀土被称为“工业维生素”，稀土钢是指含有一定量稀土的钢。上世纪80年代，我国曾掀起稀土钢的研发和应用高潮，科学家们普遍认为，炼钢过程中加入稀土是解决高端轴承用钢的技术方向，但是在钢中加入稀土后，钢的性能变得时好时坏，在大规模生产过程中也极易堵塞浇口，虽经多年攻关仍未能突破技术瓶颈，这也导致稀土在钢铁行业应用中由热变冷。 如同一盆水中滴入一滴墨水，1吨钢加入多少微量稀土比较合适？怎么加？ 西王特钢传来捷报 随着西王特钢与中科院金属所合力打造的首批高端稀土轴承钢顺利下线，这一问题将迎...