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2024年6月8日-6月9日，第十五届中国大学生物理学术竞赛（西北赛区）在兰州大学隆重举办。本次竞赛共有来自西北地区17所高校的45支队伍、222名学生参加。石河子大学派出无懈可击队、星际航行队和理实队三支代表队参赛。经过两天的激烈角逐，最终荣获三个团队一等奖。
中国科学院物理研究所Kagome FeGe中非常规电荷密度波的电荷动力学研究（图）
动力学 金属 光谱
2025/3/26
Kagome晶格材料因其独特的几何阻挫结构、以及拓扑和强电子关联效应，为探索新兴量子现象提供了极具潜力的平台。在这一体系中，研究者已经发现了诸多新奇量子态，如量子自旋液体，狄拉克/外尔费米子，电荷密度波（CDW），电子向列相和非常规超导电性等。这些现象大多与Kagome电子能带具有共存的平带，范霍夫奇点和狄拉克点这一特性有关。通常情况下，Kagome材料的平带与范霍夫奇点之间存在较大的能量间隔，使...
中国科学院研究提出微波驱动催化废塑料回收增值利用策略（图）
催化 塑料 金属
2025/3/24
回收废弃塑料有助于环境修复和相关产业发展，但现有技术难以直接回收受污染的混杂废塑料，需在回收前对其进行分拣、清洗等预处理。而预处理过程成本高、耗时长和耗能高，同时回收后的塑料通常导致质量降低。相对塑料回收而言，废弃混杂塑料的升级再造策略则为其管理与增值利用带来希望，可将废弃混杂塑料直接转化为烯烃单体和其他增值化学品等。但是，现有方法存在高能耗、贵金属参与、高压和低催化剂稳定性等问题，特别是目前无法...
中国科学院科学家利用超宽带高光谱微波辐射计完成南极冰盖探测实验（图）
光谱 辐射 探测
2025/3/23
按照自然资源部关于中国第41次南极考察工作部署，在国家海洋局极地考察办公室、中国极地研究中心支持下，由中国科学院国家空间科学中心牵头的国家重点研发计划项目“高分辨率极区冰冻圈主被动微波探测技术”于2025年3月20日完成了国际上首次在南极开展的超宽带高光谱微波辐射计空地联合实验。
中国科学院上海分院福建物构所电子俘获型光致变色玻璃陶瓷研究取得进展（图）
电子 陶瓷 光学 器件
2025/3/25
光存储技术基于空间选择性光响应原理，利用光诱导材料发生物理或化学状态变化实现二进制数据（0/1）的编码存储。研究人员已系统探索了光还原、光失活、光折射及光致变色等多种光响应机制。其中，基于电子俘获原理的光致变色材料，在特定波长光照下能够发生可逆的颜色变化。这种颜色与光波长的精准对应关系可直接转换为二进制编码信号，使其成为高密度光存储介质的优势候选体系。2025年来，随着智能光学器件和高密度信息存储...
中国科学院力学所在射频柔性电子器件方面取得进展（图）
柔性 电子器件 热学
2025/3/26
2025年来，射频（RF）治疗通过对深层皮肤组织加热达到治疗痤疮的效果，得到广泛应用。然而，由于治疗电极的小尺寸和需要持续运动的特点，传统的射频仪器面临着手持使用时间长和有效治疗持续时间短等挑战。近来，中国科学院力学研究所苏业旺研究团队设计了用于射频治疗的可拉伸电子器件（SEFM-RFT），研究表明，可有效地将痤疮数量减少78%，同时具备大面积治疗、免提性和便携等特点。该研究成果以“Stretch...
中国科学院科学家创新范德华挤压技术实现二维金属的普适制备（图）
二维 金属 凝聚态物理 材料
2025/3/24
自2004年单层石墨烯发现以来，二维材料引领了凝聚态物理、材料科学等领域的系列突破性进展，开创了基础研究和技术创新的二维新纪元。在过去20年中，二维材料家族迅速扩大，目前实验可获得的二维材料达数百种，理论预测的更是近2000种。然而，这些二维材料基本局限在范德华层状材料体系。原子薄极限的二维金属是近年来科研人员孜孜以求的新兴二维材料，它的实现可以超越当前二维范德华层状材料体系，拓宽二维材料家族，有...
中国科学院研究揭示重离子治癌重要微观机理（图）
离子 机理 分子
2025/3/24
中国科学院近代物理研究所科研人员及合作者，在重离子治癌微观机理研究方面取得进展。该团队在生物分子团簇中观测到重离子辐照导致的分子间能量及质子转移级联机制。这一机制被认为是重离子治癌生物学效应优异的重要原因。
中国科学院层状半导体材料的拉曼散射理论和实验研究取得进展（图）
半导体材料 理论 量子
2025/3/24
拉曼散射是探测材料中元激发（如声子）和电子（激子）-光子、电子（激子）-声子相互作用的重要工具。在声子拉曼散射的量子图像中，入射光子激发一系列中间电子激发态，随后产生或吸收声子并放出能量移动的散射光子。这些中间电子激发态在拉曼散射量子路径中发挥重要作用，决定电子-光子、电子-声子相互作用矩阵元。由于光波长一般大于原子尺度，这些相互作用矩阵元可以用多级展开来估计。
中国科学院上海分院宁波材料所在精准三维DNA晶体自组装研究方面取得进展（图）
三维 晶体 纳米
2025/3/26
随着DNA纳米技术的飞速发展，生物分子自组装的精准控制成为科学界关注的焦点，为新一代生物材料和纳米工程提供了全新思路。DNA作为一种可编程的生物大分子，其自组装能力在三维纳米结构构建方面展现出了巨大潜力。然而，实现三维（3D）DNA晶体宏观尺度上的均一、可控，一直是DNA纳米技术面临的挑战。近日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进诊疗材料与技术实验室新型药物制剂材料与技术团队联合纽约大学团队，...
中国科学院二价稀土化合物研究获进展（图）
材料 非线性光学 催化
2025/3/24
无机稀土化合物具有独特的光学、电学和磁学特性，在发光材料、非线性光学、磁性及催化等领域应用广泛。与三价、四价稀土离子相比，二价稀土离子具有特殊的电子构型，是发光材料与稀土化学的研究热点。但是，由于二价稀土离子的化学不稳定性，无机二价稀土化合物的研究进展缓慢，阻碍了二价稀土基无机光电功能材料的发展。
中国科学院研究提出基于机器学习的加速非线性光学材料理论设计新方式（图）
非线性光学 材料 理论
2025/3/24
2025年3月10日，中国科学院新疆理化技术研究所研究团队在利用机器学习辅助新型非线性光学材料设计方面取得进展。该团队提出了通过机器学习方法探索未知化学空间的新策略，实现了从红外到紫外再到深紫外非线性光学多元复杂体系的倍频系数在机器学习方面的定量预测，为新型光学材料设计提供了理论指导工具。
中国科学院科学家构筑出基于纳米石墨烯的自旋-1/2反铁磁海森堡链（图）
纳米 电子 量子
2025/3/24
石墨烯纳米结构中未配对的p电子产生的π磁性具有弱自旋轨道耦合、长自旋相干时间和相干长度等特点，在自旋电子学和量子计算中具有潜在的应用价值。原子级精准设计调控纳米石墨烯链中自旋耦合的强度和方式，能够实现多种磁基态构筑。通常，纳米石墨烯的π磁性通过锯齿型边界等非凯库勒结构产生，其反应活性高，合成难度大。2021年，基于三角烯的自旋-1反铁磁链通过表面在位化学反应方法合成。但是，由于缺乏合适的构筑单元及...
中国科学院合肥物质科学岛团队在高压调控氧化铪结构相变和电学性质方面取得新进展（图）
高压 结构 相变 电学
2025/3/8
2025年3月7日，中国科学院合肥物质院固体所联合西南交通大学等，结合高压电输运实验、高压拉曼实验和第一性原理计算，揭示了氧化铪（HfO2）在高压下的结构相变规律及其电学性质演化机制，解决了此前关于HfO2在低压区的相变争议。相关结果发表在Physical Review B上。
中国科学院研究发现基于超氧阴离子的过氧化氢酶催化机制（图）
离子 酶催化 活性
2025/3/6
过氧化氢酶是普遍存在于自然界的血红素铁酶。过氧化氢酶活性主要是分解H2O2，产生H2O和O2，以保护生物体不被过氧化氢毒害。当前，过氧化氢酶的主要研究方向为H2O2的分解机制及其生理功能研究，但过氧化氢酶的O2的代谢利用机制未见报道。有研究发现，过氧化氢酶EasC利用O2催化麦角生物碱核心骨架四并环结构中C环合成时不需要额外添加NADPH等还原剂，推测其可能代表未知的氧气激活与氧同化机制。