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压力辅助热处理对Fe2O3、Cr2O3和MoO3光致发光行为的调控机制研究
过渡金属氧化物因其独特的物理化学性质,在光电、催化、传感等领域展现出巨大潜力。然而,如何精确调控其性能仍是当前材料科学的挑战之一。传统合成方法虽能控制形貌和尺寸,但对晶体内部原子间距和缺陷态的调控能力有限。压力辅助热处理(PAHT)作为一种新兴手段,通过协同压力与温度作用,可诱导晶格畸变、缺陷生成甚至键断裂,从而改变材料的光电响应特性。此前研究已在Bi2O3、ZnO等体系中观察到PAHT对光致发光(PL)的显著影响,但针对Fe2O3、Cr2O3和MoO3的系统研究仍属空白。为解决这一问题,巴西巴拉那联邦理工大学(UTFPR)的研究团队通过Pechini法合成上述三种氧化物粉末,对比分析PAHT
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-27
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铬掺杂M型六角铁氧体的晶体结构与磁性能调控机制研究及其在微波器件中的应用
在5G/6G通信技术迅猛发展的今天,微波器件的小型化与高频化成为制约系统性能提升的关键瓶颈。传统金属磁材如钐钴(SmCo)、钕铁硼(NdFeB)虽具有高磁能积(BH)max,却因涡流损耗难以满足高频需求。而M型六角铁氧体(BaFe12O19, BaM)凭借其本征磁各向异性场(Ha)和低介电损耗,成为自偏置环行器的理想候选材料。然而,如何通过离子掺杂精准调控其磁参数(Ms、Ha、Hc)以匹配不同工作频段,仍是当前研究的核心挑战。针对这一难题,中国的研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表研究,创新性地采用Cr掺杂策略,通过高温固相反应(1250°C/4h)
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-27
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感应加热频率调制在4H-SiC生长中的应用:热场演化、位错抑制及高质量晶体制备研究
在第三代半导体材料的竞技场上,碳化硅(SiC)凭借其3.2电子伏特的宽禁带宽度、高达3 MV/cm的临界击穿场强等"超能力",成为高温高压功率器件领域的明星材料。然而这颗"半导体皇冠上的明珠"在制备过程中却面临巨大挑战——传统物理气相传输(PVT)法生长大尺寸SiC单晶时,热场不均匀导致的晶体缺陷问题始终困扰着产业界。特别是当晶圆尺寸向8英寸迈进时,热管理难题更成为制约材料性能提升的"阿喀琉斯之踵"。山东大学的研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表的研究中,创新性地将目光聚焦于感应加热频率这一关键参数。通过STR Group公司的VR-PVT软件进行多
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-27
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TaC含量驱动的近共晶Re0.1Ta1.6W0.6(TaC)x复合材料高温力学性能优化研究
随着航空发动机和超高音速飞行器的发展,材料在1600-2200℃极端环境下的性能瓶颈日益凸显。传统镍基高温合金因熔点限制难以突破1200℃门槛,而钽、钨等难熔金属合金又面临高温软化和室温脆化的双重困境。尽管近年来 refractory high-entropy alloys(RHEAs)展现出优异的高温强度,但NbMoTaW等典型RHEAs的室温断裂应变仅2.6%,严重制约工程应用。如何平衡材料在极端温度下的强度与塑性,成为该领域亟待解决的科学难题。针对这一挑战,中国的研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表创新成果。通过调控TaC含量(x=0.35-0
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-27
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机器学习协同优化Al-Zn-Mg-Cu合金强塑性的机制研究与性能突破
在航空航天和汽车工业对轻量化材料需求日益迫切的背景下,Al-Zn-Mg-Cu合金(7XXX系列)因其优异的强度-密度比和耐腐蚀性成为关键结构材料。然而传统商业铝合金的极限抗拉强度(UTS)普遍低于700 MPa,且通过试错法优化成分与热处理参数往往耗时数年。更棘手的是,提高强度的同时常伴随塑性下降——当镁(Mg)含量增加虽能提升基体析出相强化效果,却会导致晶界析出物(GBPs)面积扩大引发脆性断裂。这种"强度-塑性倒置"现象成为制约高性能铝合金开发的瓶颈。为突破这一困境,中国科学院团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表研究,开创性地将机器学习与多目标优化算
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-27
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预压缩方向对异质结构Mg合金层板力学行为的织构依赖性影响:压缩方向效应的微观机制与性能调控
镁合金因其轻量化特性在航空航天等领域备受青睐,但低强度和有限塑性的"阿喀琉斯之踵"长期制约其应用。近年来,通过构筑异质结构(heterostructure, HS)实现强度-塑性协同提升成为研究热点,其中层状结构因易于工业化制备而优势显著。然而,现有镁合金层板性能仍有较大提升空间。预变形处理可通过引入孪晶改变织构特征,但不同压缩方向对层板微观组织与力学行为的影响机制尚不明确。针对这一科学问题,来自云南的研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表研究,系统考察了挤压方向(extrusion direction, ED)和横向(transverse direc
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-27
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铌-钌体系相稳定性的实验与第一性原理研究及其在高温合金设计中的意义
在新型钴基高温合金的研发浪潮中,γ'-Co3(Al,W)相(L12结构)的发现掀起了材料学界的热潮。这种与镍基高温合金相似的γ/γ'共格微观结构,其稳定性直接决定了合金的高温性能。然而,作为关键合金化元素的铌(Nb)和钌(Ru),它们在钴基合金中的作用机制却因Nb-Ru二元体系高温相图数据的缺失而难以精准调控。更棘手的是,Ru在Nb中的扩散速率极低,传统平衡合金法需要耗费大量时间。这些瓶颈严重制约了高性能钴基合金的设计开发。北京科技大学的研究团队另辟蹊径,将扩散偶技术与平衡合金法相结合,并辅以第一性原理计算,成功破解了这一难题。他们采用纯度达99.999 wt.%的Nb和Ru原料,通过电弧熔炼
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-27
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热处理诱导Zn-Al-Mg合金镀层钢中金属间相转变及其在含氯环境中的腐蚀性能优化
在钢铁材料广泛应用于建筑、汽车和海洋工程的今天,其最大的敌人——腐蚀问题始终如影随形。传统镀锌钢虽能通过牺牲阳极机制提供保护,但在含氯环境中仍面临局部腐蚀、点蚀和锌层快速消耗的困境。更令人担忧的是,全球锌储量预计将在2030年面临枯竭,这为依赖镀锌技术的行业敲响了警钟。正是在这样的背景下,Zn-Al-Mg合金镀层钢作为新一代防腐材料崭露头角,但其性能受金属间化合物相组成的深刻影响,特别是MgZn2与Mg2Zn11的平衡关系尚未明确。为破解这一难题,韩国工业技术评价院资助的研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表重要成果。研究人员采用热浸镀锌工艺制备含1.
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-27
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钒掺杂羟基磷灰石催化剂缺陷位点工程实现生物醇高选择性脱水制烯烃
随着化石资源枯竭和环境问题加剧,生物基烯烃单体的开发成为高分子材料领域的重要方向。其中,2-乙烯基呋喃(2-VF)因其独特的呋喃结构和可逆共价键特性,在智能聚合物(如自修复材料)中展现出巨大潜力。然而,传统合成方法如Peterson烯化反应条件苛刻,且存在产物分离困难、能耗高等缺陷。更关键的是,现有固体酸催化剂在脱水反应中易因强酸位点引发寡聚化副反应,导致选择性下降和催化剂失活。针对这一挑战,吉林某研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表研究,提出通过钒(V)掺杂工程化调控羟基磷灰石(HAP)缺陷位点的策略。研究人员采用X射线衍射(XRD)证实钒成功掺入
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-27
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(FeCoNi)86Al7Ti7高熵合金时效处理的微结构与力学性能调控:多参数优化与强塑性平衡机制
在材料科学领域,如何打破金属材料强度与塑性的"此消彼长"魔咒一直是核心挑战。传统合金如Inconel 718通过γ′/γ″多相结构实现性能平衡,但其设计空间已接近极限。高熵合金(HEAs)因其独特的成分设计自由度成为新突破口,其中(FeCoNi)86Al7Ti7合金通过L12型金属间化合物(IMCs)强化展现潜力,但时效工艺对微观结构演变的系统性影响尚不明确。江苏理工学院团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表的研究,首次揭示了该合金在690-820°C时效过程中L12相的尺寸-分布-性能关联规律。研究采用电弧熔炼制备合金锭,经1150°C/2h均匀化处理后
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-27
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机器学习精准预测钠离子电池用钒氧氟磷酸盐形成能与电压曲线的研究
在碳中和背景下,钠离子电池(SIBs)因钠资源丰富、成本低廉被视为锂离子电池(LIBs)的理想替代品。然而SIBs的发展面临核心瓶颈——缺乏兼具高能量密度和稳定输出电压的电极材料。NASICON型钒氧氟磷酸盐Na3V2(PO4)2F3-2yO2y(NVPFO)虽展现潜力,但其缓慢的Na+扩散动力学制约性能提升。传统试错法效率低下,而密度泛函理论(DFT)计算虽精确却因量子力学迭代计算导致算力成本呈指数增长,难以支撑高通量材料筛选。西安交通大学研究人员独辟蹊径,将机器学习(ML)引入材料基因组研究。团队从Materials Project数据库获取1149种NASICON型材料的晶体结构数据,通
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-27
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铜银共掺杂TiO2纳米颗粒在废水处理中的光催化氧化协同增强效应研究
工业废水处理正面临严峻挑战,污染物成分复杂且传统方法难以彻底降解,残留的重金属、有机化合物和病原微生物持续威胁生态环境和公众健康。光催化技术因其高效、环保的特性成为研究热点,其中二氧化钛(TiO2)因其稳定性和低成本成为首选材料。然而,TiO2的宽禁带宽度(~3.2 eV)限制了其对可见光的利用,且光生电子-空穴对快速复合的问题严重制约了其实际应用。针对这些瓶颈,泰国国家纳米技术中心等机构的研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表了一项突破性研究。研究人员创新性地采用干湿球磨溶胶-凝胶法(DWBMS)合成Cu/Ag共掺杂TiO2纳米颗粒,通过固定3 mo
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-27
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妊娠早期母体代谢特征与围产期抑郁症状轨迹的关联研究:遗传易感性的潜在作用
围产期抑郁作为影响全球1/4孕产妇的公共卫生问题,其症状表现具有高度异质性——有的孕妇持续无症状,有的产后突然恶化,还有的呈现"缓解-复发"波动模式。这种复杂性使得传统诊断方法难以精准预测风险。更棘手的是,现有研究多聚焦产后阶段,且遗传因素解释率仅54%,暗示代谢等生物途径可能藏着未被发现的钥匙。上海交通大学医学院附属新华医院团队在《Journal of Affective Disorders》发表的研究,首次将代谢组学"雷达"对准妊娠早期这个关键时间窗。他们追踪990名上海出生队列(SBC)孕妇,通过液相色谱-质谱(LC-MS)绘制血清代谢图谱,结合CESD(流行病学研究中心抑郁量表)和EP
来源:Journal of Affective Disorders
时间:2025-06-27
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sMRI导航下重复经颅磁刺激对抑郁症患者脑功能与结构的调控机制研究
抑郁症作为全球致残首要因素,每年造成数千亿美元经济损失,传统药物治疗对30%患者无效。尽管电休克治疗(ECT)疗效显著,但认知副作用使其接受度受限。重复经颅磁刺激(rTMS)作为非侵入性脑刺激技术,其传统"5厘米定位法"因个体差异导致靶向不准。结构磁共振(sMRI)导航虽能提升定位精度,但相关神经机制尚未阐明,这成为制约精准治疗发展的关键瓶颈。杭州市第七人民医院团队在《Journal of Affective Disorders》发表研究,通过sMRI导航rTMS治疗33例MDD患者,采用静息态功能磁共振(rs-fMRI)和结构MRI技术,分析治疗前后低频振幅(ALFF)、功能连接(rsFC)
来源:Journal of Affective Disorders
时间:2025-06-27
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离子聚合物可控接枝实现高能量密度锂金属电池的超快充电
锂金属电池(LMBs)被誉为储能领域的“圣杯”,其理论能量密度远超商用锂离子电池(LIBs)。然而,无宿主特性的金属锂负极在极端快速充电(XFC)条件下面临严峻挑战:剧烈的界面极化导致电荷转移受阻,锂枝晶疯长引发安全隐患,能量密度与充电速率形成不可调和的矛盾。美国能源部提出的XFC目标(15分钟内充至80%电量)更将这一矛盾推向极致。传统固态电解质界面(SEI)的动态不稳定性使其难以胜任高倍率下的界面调控,而集流体(CC)界面工程虽被寄予厚望,却受限于涂层厚度与化学锚定难题。复旦大学陈茂团队独辟蹊径,通过表面引发光控自由基聚合(photo-CRP)技术,在集流体上构建了分子级精确的纳米薄层(8
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雅鲁藏布江流域土壤有机碳海拔梯度变异机制及其对高寒生态系统碳循环的启示
在全球碳循环中,土壤有机碳(SOC)的微小波动都可能引发大气CO2浓度的显著变化。作为"亚洲水塔"的青藏高原,其高寒草地生态系统储存了约94%的土壤碳,但严酷的环境条件和脆弱的生态特征使其成为气候变化的敏感区。雅鲁藏布江流域独特的地形地貌形成了从2800米到5200米的海拔梯度,孕育了暗毡土和风沙土两种典型土壤,然而关于不同土壤类型SOC海拔分异规律及其驱动机制的研究仍存在空白。为破解这一科学难题,中国科学院相关团队在雅鲁藏布江流域开展了系统性研究。研究人员沿835公里东西样带设置了38个采样点(24个暗毡土、14个风沙土),采集0-20 cm土层456份样品,测定SOC、总氮(TN)、pH等
来源:International Soil and Water Conservation Research
时间:2025-06-27
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双链DNA动态模型的混沌特性与孤子解:基于伽利略变换的分岔分析与数值模拟
这项研究通过构建双链脱氧核糖核酸(DNA)的动力学模型,采用伽利略变换(Galilean transformation)揭示了遗传物质传递的复杂行为。基于平面动力系统理论,团队运用分岔技术解析模型对初始条件的敏感性,并通过四阶龙格-库塔法(Runge-Kutta)进行数值验证。为探究混沌动力学,研究者引入微扰并采用双相肖像图(two-phase portraiture)、二维相图(2D phase diagrams)和李雅普诺夫指数(Lyapunov exponents)进行量化分析。创新性地运用改进广义Riccati方程(improved generalized Riccati method
来源:Theory in Biosciences
时间:2025-06-27
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Nd:YAG激光后囊切开术对眼前节结构的定量影响:超声生物显微镜研究揭示房水动力学改善新证据
研究背景与意义白内障作为全球首位致盲眼病,其术后并发症后发性白内障(PCO)发生率高达20%-50%。尽管Nd:YAG激光后囊切开术是治疗PCO的金标准,但关于其对眼前节结构影响的争议持续十余年——既往研究报道相互矛盾:有学者发现前房深度(ACD)加深,另有报道称虹膜-晶状体隔前移,甚至存在术后眼压(IOP)波动的安全隐患。这种认知混乱直接影响到青光眼高危患者的临床决策。来自土耳其Hitit大学的研究团队创新性地采用高分辨率超声生物显微镜(UBM)技术,首次系统评估了35例PCO患者激光术后1月内9项眼前节参数的动态变化。这项发表在《Lasers in Medical Science》的研究,
来源:Lasers in Medical Science
时间:2025-06-27
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供体细胞代谢重编程和表观遗传修饰对犬-猪异种克隆胚胎发育效率的影响
摘要: 为了探索能提高体细胞克隆效率的新方法,本研究比较了糖酵解促进剂PS48和表观遗传修饰剂(DNA甲基化酶抑制剂RG108和组蛋白去乙酰化酶抑制剂Scriptaid)的不同处理浓度和时间对犬-猪异种体细胞核移植(interspecies somatic cell nuclear transfer,iSCNT)胚胎发育效率的影响。结果显示:(1)5 μmol/L PS48处理犬耳成纤维细胞(canine ear fibroblasts,cEFs)和脂肪间充质干细胞(canine adipose tissue-derived mesenchymal stem cells,cAd-MSCs)
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地方品种猪肉品质形成机制及微生物调控研究取得新进展
猪肉消费量占全球肉类消费量的三分之一,是我国重要的肉类来源。我国地方品种猪的资源丰富,并且多数品种以肉质优良而著称。因此,揭示其优质肉形成的分子机制,对通过营养调控策略改善商品猪的肉品质具有重要意义。近年来的研究表明,肠道微生物及其代谢产物在肉品质形成过程中发挥着重要作用,但其具体作用机制尚不明确。近期,中国科学院亚热带农业生态研究所孔祥峰研究员团队通过多组学联用技术,系统比较了杜洛克猪(父本)、桃源黑猪(母本)及其杂交培育品种湘村黑猪的肉品质、肌肉特性、代谢组特征及肠道菌群的差异,并利用粪菌移植(FMT)技术验证了关键菌群的功能。相关研究成果发表在F
来源:中国科学院亚热带农业生态研究所
时间:2025-06-27