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热电材料因其能够实现热能和电能的相互转换，在温差热发电和固态制冷等领域具有巨大的应用市场。然而，由于传统热电材料品质因数ZT值较低，商业化的热电器件长期以来能量转化效率未能达到实际应用需求，即能量转化效率不低于10%。近室温热电材料因其最高热电转换效率接近室温具有广阔的应用前景，备受关注。
中国科学院金属研究所专利：一种室温磁致冷材料
中国科学院金属研究所 专利 室温 磁致冷材料
2023/9/28
本发明提供了一种室温磁致冷材料,其特征在于：同时含有Mn、P、B三种元素,且其主相为Mn5PB2,空间群为I4/mcm,四角形结构；其中,主相Mn5PB2占所述磁致冷材料重量百分比为60～100％,具有热滞小,磁滞小,不含稀土,居里点合适的优点,Mn5PB2在3000Oe磁场时,磁化强度已是达饱和值的80％,可在相对低的永久磁铁NdFeB建立的3000Oe磁场下应用,使得磁致冷机体积小。
近日，北京大学付恩刚教授课题组通过理论研究首次揭示了近期热门的疑似室温超导体LK-99的电子结构、声子振动模式和100 K-450 K温区下的电导率。从第一性原理出发，通过铜掺杂铅磷灰石晶体结构的电声性质模拟，团队成功解释了LK-99在实验室难以合成的根本原因，并预测了LK-99中一维通道氧原子在沿z轴通道中的动力学不稳定性。电导率计算结果则证实了LK-99的半金属性质，并给出了其室温超导性不成立...
近日，北京大学付恩刚教授课题组通过理论研究首次揭示了近期热门的疑似室温超导体LK-99的电子结构、声子振动模式和100 K-450 K温区下的电导率。从第一性原理出发，通过铜掺杂铅磷灰石晶体结构的电声性质模拟，团队成功解释了LK-99在实验室难以合成的根本原因，并预测了LK-99中一维通道氧原子在沿z轴通道中的动力学不稳定性。电导率计算结果则证实了LK-99的半金属性质，并给出了其室温超导性不成立...
中国科学院物理研究所永磁薄膜材料中拓扑增强的室温大反常能斯特效应（图）
永磁薄膜材料 拓扑 热电器件
2023/8/15
反常能斯特效应（anomalous Nernst effect，ANE）是一种横向的热电效应，即铁磁材料在受温度梯度影响时产生的一种与温度梯度方向和自发磁化方向相垂直的电势差。反常能斯特效应克服了正常能斯特效应需要在强磁场下才能实现的缺点，并且所产生热电压方向与热流方向相互垂直。因此，基于此效应制作的热电模块具有良好的延展性与方向性，在热电器件应用方面具有独特的优势（图1a，图1b）。 但是，如何...
中国科学院化学研究所专利：有机无机杂化室温金属性分子磁体及其制备方法
中国科学院化学研究所 专利 杂化 室温 金属性 分子磁体
2023/7/12
中国科学院化学研究所专利：有机无机杂化室温金属性分子磁体及其制备方法
超导是凝聚态物质中的电子发生配对和凝聚以后的宏观量子相干现象，具有零电阻和完全抗磁性等奇特性质。基于超导开发的装备和器件可以在电力、能源、医疗、大科学工程、通讯、国防等方面带来颠覆性的应用，因此世界上很多发达国家都把超导列为21世纪的战略高技术进行支持和研究。2023年3月7日，美国罗切斯特大学的Ranga Dias副教授团队在美国物理学会的三月大会上面报道说在一种掺氮的镥氢化物（nitrogen...
余辉发光是一类独特的光物理现象，是指材料在撤去激发光源后仍然能够持续发光一段时间。有机余辉材料由于其具有长发射寿命，在氧气检测，生物成像以及防伪等诸多领域有着广泛的应用潜力。发射寿命长于0.1秒的余辉材料，甚至仅需廉价的光学仪器，手机摄像头甚至人眼便可直接分辨出其余辉颜色，余辉持续时间以及余辉变化。通过这些余辉材料，结合分子识别或化学计量技术，可构建便携式的光学传感、分析和成像平台，在病床边，家庭...
中国科大在过渡金属氧化物薄膜室温反常霍尔效应研究中取得重要进展（图）
金属氧化物 薄膜室温反常 霍尔效应
2022/10/14
中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心的王凌飞、吴文彬教授课题组与西北大学物理学院的司良教授合作，在钙钛矿结构过渡金属氧化物薄膜的磁输运性质研究中取得重要进展。该研究团队生长了高质量的铁磁半金属性锰氧化物外延薄膜（La2/3Sr1/3MnO3），并通过在薄膜中引入Ru元素掺杂诱导了可观的自旋阻挫效应和室温下3个数量级的反常霍尔电阻增强。相关成果日前以“Ru doping Induced S...
氮化物/氧化物界面室温铁磁性的发现（图）
氮化物 氧化物 界面室温 铁磁性
2023/1/6
过渡金属氧化物因其具有电荷、轨道、晶格和自旋等多重自由度之间高度关联与耦合的特征，呈现出丰富的物理特性，如高温超导电性、庞磁电阻效应、室温多铁性、莫特绝缘体转变等，是探索新物态和新机理的良好载体。将不同种类的氧化物通过物理方法进行异质外延成为界面，本身也构成了一种新的低维量子材料。由于两种氧化物材料的能带结构、化学势差、晶格结构等本征属性不同，界面往往会发生电荷转移、轨道重构、晶格畸变、自旋耦合等...
近日，青岛科技大学高分子科学与工程学院薛善锋教授和杨文君教授团队在Wiley国际知名期刊《Advanced Science》（中科院JCR一区TOP期刊，影响因子16.806）上发表了题为“Room Temperature Phosphorescent (RTP) Thermoplastic Elastomers with Dual and Variable RTP Emission, Photo...
近日，Angew. Chem. Int. Ed.在线发表了郑佑轩、左景林团队在超长有机长余辉材料方面的研究成果“Organic Long Persistent Luminescence Through in-situ Generation of Cuprous(I) Ion Pairs in Ionic Solids” (2021, DOI: 10.1002/anie.202110251)。
ACS Nano: 通过热退火在原子级二维氮化碳中实现室温铁磁性的研究（图）
热退火 二维氮化碳 室温铁磁性 自旋半导体
2022/5/13
原子级厚度的二维氮化碳因具有3.06 eV的本征带隙而比零带隙的石墨烯在自旋半导体应用方面具有更大的潜能。然而，该材料本身没有未配对电子为本征抗磁性，这限制了其在自旋半导体中的应用。因此，如何在该材料中引入高浓度局域自旋并实现其长程铁磁耦合，从而实现强的室温铁磁性是一项紧迫而具有挑战性的课题。
经典的位错理论认为室温下材料的力学行为主要由线缺陷（位错）及面缺陷（孪晶、晶界等）决定，而点缺陷在室温力学形变中所扮演的角色往往被“忽略”。在前期相关工作的基础上（Phys. Rev. Lett. 109: 225501 (2012)；Phys. Rev. Lett. 123: 216101 (2019)），王建波课题组利用原位电子显微技术，研究了CuO纳米线在弯曲应力作用下的原子尺度滞弹性形变过...
我国学者实现二维石墨烯的室温铁磁性
二维石墨烯 室温 铁磁性
2021/3/29
中国科学技术大学国家同步辐射实验室闫文盛教授研究组与孙治湖副研究员合作，通过磁性金属原子精确可控掺杂的策略，实现了二维石墨烯的室温铁磁性。研究成果日前发表在《自然-通讯》上。石墨烯由于高载流子迁移率、长自旋扩散长度和弱自旋轨道耦合等优良性质，被认为是下一代自旋电子学应用中极具前景的材料。如何在本征抗磁的石墨烯中诱导出稳定的室温铁磁性，是石墨烯基自旋电子学器件制备面临的首要问题之一。