会员登录
单粒子催化中多频振荡解析与纳米级界面通信
在多相催化研究中，单个粒子的单个纳米面的反应性通常是不可分辨的。
研究人员将原位场发射电子显微镜应用于弯曲铑晶体（半径为650纳米）的顶端，提供了振荡催化氢氧化的高空间分辨率（~2纳米）和时间分辨率（~2毫秒），对单个面上的吸附物种和反应前沿进行了成像。
以离子水为成像物质，用场离子显微镜对活性部位进行直接成像。研究人员分别监测了不同结构的纳米晶面的催化行为和它们之间的耦合程度，观察到有限的面间耦合、夹带、频率锁定和重构引起的空间耦合崩溃。实验结果得到了随时间变化的氧物种覆盖度和振荡频率的微动力学模型的支持。
相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.abf8107
几何挤压至最低朗道能级
在磁场中旋转的粒子和带电粒子之间的等效关系涉及各种各样的现象，如自旋原子核、天气模式和量子霍尔效应。对于这样的系统，量子力学规定沿不同方向的平移不能交换，这意味着空间坐标之间存在海森堡不确定性关系。
研究人员实现了这种几何量子不确定性的压缩，导致旋转玻色—爱因斯坦凝聚占据一个朗道规范波函数。研究人员解决了零点回旋轨道的范围，并证明了轨道中心的几何压缩比标准量子极限低7分贝。
凝聚态的角动量超过每粒子1000个量子，原子间距离相当于回旋轨道。这为强相关玻色子流体提供了另一种途径。
相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.aba7202
10公斤物体冷却到接近运动基态
一个机械物体的运动，即使是人体大小的物体，都应该遵循量子力学的规则。
然而，诱使它们进入量子状态是困难的，因为热环境掩盖了物体运动的任何量子特征。热环境也掩盖了在大质量尺度下提出的量子力学修正的影响。
研究人员使用一个10公斤机械振荡器在平均声子占10.8的状态下进行质心运动。温度从室温降低到77纳开尔文，与通过反馈抑制量子反作用的11个数量级和在接近其运动基态时制备的物体质量增加的13个数量级相当。
该方法将使在大规模量子系统上探测引力成为可能。
相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.abh2634
莫尔平带系统中轨道铁磁性成像
莫尔平带系统中的电子可以自发打破时间反转对称，产生量子化的反常霍尔效应。在这项研究中，研究人员使用超导量子干涉装置与六方氮化硼对齐的扭曲双层石墨烯中的杂散磁场进行成像。
研究人员发现每个载流子有几个波尔磁子的磁化，证明了磁性主要是轨道性的。测量显示，当化学势扫过量子反常霍尔隙时，磁化强度有很大的变化，这与手性边缘态对轨道陈绝缘子磁化的预期贡献一致。
通过对场驱动磁反转的空间演化进行映射，研究人员发现了一系列可重现的微米尺度域，这些域与结构无序有关。
相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.abd3190
（李言编译）
《中国科学报》 (2021-06-23 第2版 国际)关注【深圳科普】微信公众号，在对话框：
回复【最新活动】，了解近期科普活动
回复【科普行】，了解最新深圳科普行活动
回复【研学营】，了解最新科普研学营
回复【科普课堂】，了解最新科普课堂
回复【科普书籍】，了解最新科普书籍
回复【团体定制】，了解最新团体定制活动
回复【科普基地】，了解深圳科普基地详情
回复【观鸟知识】，学习观鸟相关科普知识
回复【博物学院】，了解更多博物学院活动详情
