• 聚(三联苯-二苯基甲烷哌啶鎓)阴离子交换膜与非贵金属电极结合使用，可实现高性能的水电解

  摘要阴离子交换膜水电解（AEMWE）在材料成本、系统效率和动态响应方面具有独特的竞争优势。然而，AEMWE的核心组件，如阴离子交换膜（AEMs）和非贵金属催化剂，在碱性稳定性方面仍面临重大挑战。在本报告中，制备了一系列不同比例的聚（三苯基二苯甲烷哌啶鎓）（QPDPMTP）膜。二苯甲烷（DPM）的烷基链有助于形成更明显的微相分离结构，并增加AEMs中的自由体积比例，从而显著提高AEMs的OH−导电性。QPDPMTP-10 AEM在80°C时的OH−导电性为152 mS cm−1，并且在80°C下浸泡于6 M NaOH中1032小时后，其导电性保持率仍高达90.7%。将QPDPMTP-10组装到A

  来源：Science China-Materials

  时间：2025-09-27

• 带正电荷的聚酰胺膜具有扩大的离子通道，能够从电池浸出液中高效提取锂离子

  摘要聚酰胺（PA）膜在从废弃锂离子电池（LIBs）浸出液中提取锂方面展现出广阔的应用前景，但在提高选择性和渗透性之间存在平衡难题。本文研究表明，通过接枝三氨基胍（TAG）单体（PA-TAG膜）后，该膜能够形成更宽的离子通道（0.8–7.1 Å），同时增强正电荷效应，从而实现高效的锂分离。PA-TAG膜的纯水渗透率（PWP）为15.5 L m−2 h−1 bar−1，对二价离子的排斥率超过98%，分离因子高达约30%，远优于原始PA膜的性能。利用模拟的酸性电池浸出液对PA-TAG膜进行了测试，其相对体积锂回收率为48.2%。经过两阶段纳滤处理后，第二级渗透液中的Li+/M2+质量比达到了53.3

  来源：Science China-Materials

  时间：2025-09-27

• 电荷极化的镧系元素配位策略使得稀土改性的金属烯电催化剂在活性与稳定性方面实现了协同效应

  摘要开发出能够克服活性与稳定性之间矛盾的耐用电催化剂对于推动阴离子交换膜燃料电池（AEMFCs）的发展至关重要。在本研究中，我们通过基于镧系元素的二元金属配位作用，设计了一种含有稀土元素的钯基金属烯（PdLaCe），有效解决了氧还原反应（ORR）催化中的关键限制。实验表征与理论模拟相结合表明，La/Ce双重掺杂能够诱导电荷极化，形成Pdδ−-La/Ceδ+活性位点，从而通过d带中心的下移协同优化电子结构。这种结构使得氧中间体的吸附作用减弱，同时提高了材料在热循环过程中的结构稳定性。优化后的PdLaCe金属烯表现出卓越的ORR性能：半波电位达到0.903 V（相对于RHE），在20,000次循环

  来源：Science China-Materials

  时间：2025-09-27

• 高度分散的Cu/WO3异质结通过促进氢自由基介导的途径，实现了高效的硝酸盐还原为氨的过程

  摘要电化学方法将硝酸盐还原为氨（NRA）在可持续废水处理和氨生产中具有广阔的应用前景。然而，其发展受到反应动力学缓慢以及与氢 evolution 反应（HER）竞争的限制。基于铜的电催化剂因具有高电化学活性和可调的电子结构而被广泛研究，但单金属铜的 H* 吸附性能较弱。本文通过碳热冲击还原法成功合成了高度分散的 Cu/WO3 异质结，该方法能够在短时间内达到超高温度，从而避免活性位点的积聚。WO3 在生成氢自由基（H*）过程中起着重要作用，进一步促进了硝酸盐向氨的连续氢化过程。最优样品表现出显著的 NRA 性能，氨产率为 158.66 µmol h−1 cm−2，法拉第效率为 98.27%。电

  来源：Science China-Materials

  时间：2025-09-27

• 原位聚合得到的SiOCnws-Cf/SiC(rGO)复合材料：一种潜在的电磁干扰屏蔽和热管理材料

  摘要随着航空航天技术的快速发展，设计出具有轻量化、高强度、集成热防护/隔热性能以及电磁干扰（EMI）屏蔽功能的多功能复合材料已成为当务之急。C/SiC多孔陶瓷复合材料在满足高超音速飞行器对热防护材料的高要求方面具有显著优势。本文提出了一种简便的制备方法：通过高能球磨诱导的多碳硅烷-乙烯基三乙氧基硅烷-氧化石墨烯（PVG）与C_f/SiC（碳纤维与反应结合的SiC基体）混合物的再热解过程，制备出聚合物衍生陶瓷（PDCs）。由SiC(rGO)p形成的蜂窝状纳米结构以及由碳纤维（C_f）构成的非定向通道共同降低了材料的密度并提高了其孔隙率。界面处大量的悬挂Si原子通过钎焊效应增强了SiO_2键合，进

  来源：Science China-Materials

  时间：2025-09-27

• 通过具有高效电磁干扰（EMI）屏蔽性能的多功能绿色复合材料，实现“废弃”MXene材料的价值转化

  摘要开发高性能、环保且多功能性的电磁干扰（EMI）屏蔽纳米复合材料具有很高的实用性。近年来，过渡金属氮化物（MXenes）在构建EMI屏蔽材料方面展现出了巨大潜力，但受限于低产量、有限的利用效率以及制备成本高昂，难以在实际应用中得到广泛使用。本研究介绍了一种新型纳米复合薄膜，该薄膜由“废弃”的MXene沉淀物（MS）和可持续的纤维素纳米纤维（CNFs）组成，采用简单直接的浇铸方法制备而成。这种纳米复合材料不仅提高了MXene层的利用率，还实现了卓越的EMI屏蔽效果：80 wt.%的MS/CNF纳米复合薄膜在厚度仅为0.57 mm时，在X波段的屏蔽效果达到52.3 dB。值得注意的是，该材料的E

  来源：Science China-Materials

  时间：2025-09-27

• 无自旋双星系统演化动力学的有效单体理论

  摘要有效单体（EOB）理论为分析双星系统的动力学提供了一个创新的框架，这一框架基于哈密顿方程的表述。本文研究了一种专门针对此类系统动力学特点的自洽EOB理论。我们的方法首先强调了如何在分析双黑洞合并时有效利用由散射角导出的度量参数。随后，我们构建了一个有效的哈密顿量，并为ψB4制定了一个解耦的、变量分离的类Teukolsky方程。此外，我们提出了该方程的正式解，详细说明了能量通量、辐射反应力（RRF）以及无自旋双星系统产生的“正”模式和“交叉”模式的波形。最后，我们利用EOB理论进行了数值计算，并将结果与SXS合作组织的数值相对论（NR）数据进行了比较。结果表明，在最内稳定圆轨道处，结合能-角

  来源：Science China-Physics Mechanics & Astronomy

  时间：2025-09-27

• 在RHIC上，通过超外围重离子碰撞实现光子诱导的质子与反质子对产生

  摘要我们研究了在相对论性重离子对撞机（RHIC）发生的超外围碰撞中，通过光子-光子融合产生质子-反质子（\(p\overline{p}\)）对的过程，采用了依赖于撞击参数和横向动量的联合形式主义。我们考虑了质子交换、s-通道共振以及手袋机制，预测了\(p\overline{p}\)产生的差异分布。我们的理论预测可以通过RHIC未来的实验测量来验证，从而加深我们对强电磁场中光子-光子相互作用的理解。我们研究了在相对论性重离子对撞机（RHIC）发生的超外围碰撞中，通过光子-光子融合产生质子-反质子（\(p\overline{p}\)）对的过程，采用了依赖于撞击参数和横向动量的联合形式主义。我们考虑

  来源：Science China-Physics Mechanics & Astronomy

  时间：2025-09-27

• 按需操控焦散光束中的偏振振荡

  摘要偏振振荡光束（POB）在传播过程中具有可变的局部偏振状态，且这种变化与双折射或非线性效应无关，为光与物质的相互作用提供了一个独特的平台。然而，以往的研究受到光束叠加框架的限制，该框架将标量光束视为正交的偏振基，从而限制了其在加速光束中的应用。在这里，我们提出了一种构建POB的新方法，探讨了状态空间表示与实空间动力学之间的相位、振幅和偏振对应关系。根据统一的规则，可以同时对焦散光束的光学路径上的轨迹、强度和偏振状态进行任意控制。这将提升POB在经典纠缠、非平凡光学力、手性检测等相关领域的理论和实际应用价值，同时可能为矢量场的多维操控提供新的见解。偏振振荡光束（POB）在传播过程中具有可变的局

  来源：Science China-Physics Mechanics & Astronomy

  时间：2025-09-27

• 富勒烯：一种由双共价键连接而成的二维富勒烯半导体晶体，其狄拉克态得以保留，并形成了平坦的能带结构

  摘要碳的每种新同素异形体的发现都极大地推动了当代科学研究和应用的发展，这一点在近年来富勒烯、碳纳米管、石墨烯和金刚石科学领域的飞速进展中得到了充分体现。本文利用最先进的第一性原理计算方法，预测了一种新型的二维碳网络——我们将其命名为“fullerphene”，其特点是石墨烯中的每个碳原子都被替换为富勒烯（C₆₀）。这种材料的高能量稳定性源于每个C₆₀超原子与其三个相邻原子之间的双键发生对称环加成反应。我们还提出了一种在Cu(111)或Rh(111)表面上选择性制备fullerphene的途径，这一方法利用了fullerphene相较于其他竞争性碳结构更高的稳定性以及较低的种子生长动力学障碍，这

  来源：Science China-Physics Mechanics & Astronomy

  时间：2025-09-27

• 新兴的多铁性替代磁体及其通过非共线分子极化实现的自旋控制

  摘要具有自旋分裂和零磁化强度的替代磁体（altern magnets）与许多引人入胜的现象和潜在应用密切相关。特别是，将铁电性与替代磁性相结合以实现磁电耦合和自旋的电控受到了广泛关注。然而，其实验实现和精确的自旋操控至今仍具有挑战性。在这里，我们聚焦于分子铁电体——这类材料以其高度可控的分子极化和结构灵活性而闻名——并发现通过一种新兴的多铁性替代磁体可以克服这些障碍。这种多铁性替代磁体能够在大量制备的有机材料中实现可调的自旋极化。通过基于对称性的设计和紧束缚模型，我们揭示了这类分子铁电替代磁体的内在机制，并展示了非共线分子极化如何能够开启或关闭自旋极化，甚至改变其符号，这一现象可通过磁光克尔效

  来源：Science China-Physics Mechanics & Astronomy

  时间：2025-09-27

• 用于检测自旋加速度的分数旋转多普勒频移

  摘要角加速度的检测在遥感领域有广泛的应用，包括平台姿态控制、动态目标跟踪和环境监测。携带轨道角动量的结构光的旋转多普勒效应在测量角速度方面显示出巨大潜力。然而，当角速度发生变化时，会产生啁啾强度信号，传统RDE（旋转多普勒效应）分析的频谱会变宽，这会妨碍对速度或加速度信息的准确提取。为了解决这一挑战，引入了分数旋转多普勒频率分析方法，用于在共轭涡旋光束照射下的变速运动情况下测量角加速度。实验结果表明，分数旋转多普勒频率分析不仅能够有效处理来自加速物体的时变信号，而且对环境噪声和大气湍流具有很强的抗干扰能力。这些进展在航空航天、深海探索等领域的实际应用中具有重大潜力。角加速度的检测在遥感领域有广

  来源：Science China-Physics Mechanics & Astronomy

  时间：2025-09-27

• 综述：中子星中的致密物质与eXTP

  摘要在这份白皮书中，我们阐述了增强型X射线定时与偏振测量（eXTP）任务的潜力，该任务旨在限制中子星中致密物质的状态方程，探索地球实验无法直接触及的研究领域。通过观测多种类型的中子星——包括孤立天体、X射线暴发源以及吸积系统——eXTP结合了定时、光谱学和偏振测量技术，能够实现对致密性、自转速度、表面温度、偏振信号以及定时不规则性的高精度测量。这些多方面的观测结果，结合理论建模的进步，为全面描述中子星从外壳到核心的致密物质性质和状态奠定了基础。该任务由中国科学院高能物理研究所领导的国际联盟负责开发，计划于2030年初发射。在这份白皮书中，我们阐述了增强型X射线定时与偏振测量（eXTP）任务的潜

  来源：Science China-Physics Mechanics & Astronomy

  时间：2025-09-27

• 在电子-正电子对撞机上探测违反CP守恒的中性三重规范耦合

  摘要我们研究了在标准模型有效场理论（SMEFT）中可以通过八维算符实现的违反CP对称性（CPV）的中性三重规范耦合（nTGCs）。我们提出了一种新的CPV nTGC形状因子的表述方法，该方法与电弱规范对称性的自发破缺相容，并展示了如何将这些CPV形状因子与破缺相中相应的八维CPV nTGC算符一致地匹配起来。随后，我们研究了在未来的高能e+e−对撞机上探测CPV nTGCs的情况，这些对撞机的质心能量分别为\(\sqrt{s}=0.25,0.5,1,3,5\) TeV，结果表明e∓束极化有助于提高探测nTGCs的灵敏度。我们估计，在250 GeV的e+e−对撞机上探测新物理尺度的nTGCs的灵

  来源：Science China-Physics Mechanics & Astronomy

  时间：2025-09-27

• 通过爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（Einstein-Podolsky-Rosen, EPR）效应在“准备-测量”（prepare-and-measure）场景中实现实验性量子随机性认证

  摘要量子随机性以其固有的不可预测性为特征，是安全通信和统计应用中的关键资源。虽然基于量子纠缠的随机性通过纠缠的单态特性提供了更高的隐私性，但现有研究主要集中在纠缠分发（ED）场景上，在这些场景中维持纠缠面临严峻挑战，尤其是在高维系统中。准备-测量（PM）场景可以通过直接表征条件概率来解决这一问题。爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（EPR）操控是一种特殊的纠缠类型，能够以一种与设备无关的方式证明随机性。在这里，我们提出了一种通过EPR操控在PM场景中证明量子随机性的协议，并在高维系统中进行了实验验证。我们的方法构建了一个双设定操控不等式，并证明了其违反情况能够证明随机性的产生。我们发现，随着操控维数的

  来源：Science China-Information Sciences

  时间：2025-09-27

• 传播修正攻击：关于提升对抗性迁移能力的研究

  摘要在提高对抗性迁移能力的背景下，本文研究了可转移的黑盒攻击方法，并提出了传播校正攻击（PRA），该方法能够校正替代模型的前向和后向传播过程。具体而言，在校正前向传播时，我们开发了多尺度特征校正（MSFR），该方法将特征校正应用于不同层次的特征，使得前向传播处于对抗性优化的正确状态，并强调了多尺度衰减对于提高迁移能力的必要性和益处，这一点被现有研究忽略了。此外，对于后向传播，现有研究仅关注替代激活函数的导数的平滑性。而我们得出了一个更可行、更全面的结论：首先，激活函数的导数应为非负且单调，以保持梯度的完整性；其次，其二阶导数在接近零时应具有一定的幅度。基于这些发现，我们进一步提出了自适应激活校

  来源：Science China-Information Sciences

  时间：2025-09-27

• 通过定时分类树实现确定性时序自动机的主动学习

  摘要定时自动机的主动学习是一个重要的研究课题。尽管最近提出了一种用于确定性定时自动机主动学习的算法，但其学习速度较慢，尤其是对于规模较大的自动机而言，这在复杂系统中的应用中带来了挑战。在本文中，我们提出了一种改进的学习算法，该算法借鉴了基于树的主动学习思想。我们的方法使用了一种名为“定时分类树”的数据结构来存储学习过程中获得的信息，而非传统的观察表。通过避免检查树的状态和处理无效的反例前缀，减少了成员查询和等价性查询的次数，从而加快了实际的学习速度。实验结果证明了我们方法的有效性。定时自动机的主动学习是一个重要的研究课题。尽管最近提出了一种用于确定性定时自动机主动学习的算法，但其学习速度较慢，

  来源：Science China-Information Sciences

  时间：2025-09-27

• 基于离散时间模拟传输的抗大气湍流自由空间光通信系统

  摘要为了有效减轻大气湍流的影响，提出了一种新型的离散时间模拟传输自由空间光通信（DTAT-FSO）方案。该方案通过联合源信道编码和调制将信息源直接映射为离散时间模拟符号。与传统的数字自由空间光通信（TD-FSO）方案不同，DTAT-FSO方法能够自动适应信道状态的变化，无需调整具体的调制和编码方案。在强度调制/直接检测（IM/DD）和相干FSO系统中，对DTAT-FSO系统的性能进行了评估，用于高分辨率图像传输。结果表明，DTAT-FSO在较低接收光功率（ROP）下仍能可靠地传输图像，并在高接收光功率下自动提升图像质量，而TD-FSO在信道状态变化时会出现性能急剧下降或趋于平稳的现象。与TD-

  来源：Science China-Information Sciences

  时间：2025-09-27

• 基于鲁棒伽马过程拉普拉斯网络的高分辨率ISAR成像

  摘要在多种观测场景下实现稳健且聚焦良好的ISAR成像对于实际应用至关重要。然而，现有的迭代算法需要复杂的参数调整，而基于模型的网络则需要针对不同的观测条件重新训练模型，这限制了它们的实用性。为了解决这些问题，本文提出了一种新的稀疏贝叶斯学习网络——鲁棒伽马过程拉普拉斯网络（RGaPLN），用于复杂环境中的ISAR成像。首先，我们将之前提出的2D无逆伽马过程拉普拉斯（2D-IFGaPL）算法扩展为深度网络，从而消除了对参数调整的需求。然后，将卷积神经网络（CNN）集成到扩展后的网络中，以提高其对信噪比（SNR）变化的鲁棒性。此外，还设计了一个超网络，能够根据不同的数据丢失率（DMR）动态生成最优

  来源：Science China-Information Sciences

  时间：2025-09-27

• 用于主动红外辅助安全定向调制网络的联合功率分配与波束成形

  摘要为了提高传统定向调制（DM）网络的保密率（SR），并克服被动智能反射表面（IRS）级联信道的“双重衰落”效应，本研究提出了一种新型的主动IRS辅助DM系统，该系统在发射机和主动IRS之间采用了功率调节策略。通过联合优化功率分配（PA）因子、发射波束成形、接收波束成形以及主动IRS的反射波束成形，并在IRS功率约束条件下，实现了SR的最大化。为了解决这个非凸优化问题，提出了一种基于连续凸逼近（SCA）和舒尔补数的高性能SR最大化方案，称为Max-SR-SS：该方案利用导数运算来优化PA因子，采用广义瑞利-里兹定理来推导接收波束成形，并利用SCA策略来设计发射波束成形和IRS相位偏移矩阵。为了

  来源：Science China-Information Sciences

  时间：2025-09-27

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