摘要:这个春天,南科大科研人的梦想拔节生长,开拓者的奋进画卷悄然铺展。2月18日以来,我校科研团队步伐坚实、深耕不辍,连续4周在《自然》(Nature)、《科学》(Science)等国际顶级期刊上发布多项科研新突破,引发关注。
这个春天,南科大科研人的梦想拔节生长,开拓者的奋进画卷悄然铺展。2月18日以来,我校科研团队步伐坚实、深耕不辍,连续4周在《自然》(Nature)、《科学》(Science)等国际顶级期刊上发布多项科研新突破,引发关注。
Nature│高温超导研究取得重大突破 发现常压下镍氧化物的高温超导电性
2月18日,由南方科技大学校长薛其坤院士领衔的南方科技大学、粤港澳大湾区量子科学中心与清华大学联合组成的研究团队在国际顶级学术期刊《自然》线上发表研究成果,在常压环境下实现了镍氧化物材料的高温超导电性,超导起始转变温度突破40开尔文(K),相当于零下233摄氏度,观测到“零电阻”和“抗磁性”的双重特征。这一发现使镍基材料成为继铜基、铁基之后,第三类在常压下突破40K“麦克米兰极限”的高温超导材料体系,为解决高温超导机理的科学难题提供了全新突破口。
研究团队持续攻关,自主研发了“强氧化原子逐层外延”技术。并将这项技术应用于镍基超导材料的开发之中:在原子级平滑的基片之上,精确排列镍、氧等原子,构建出厚度仅几纳米的超薄膜。特别是,研究团队在极强的氧化环境下,通过界面工程,实现了“原子铆钉术”,固定住了原本需要极高压环境下才能稳定存在的原子结构。他们试验了一千多片样品,最后成功地获得了常压下的超导电性。通过精密的电磁输运测量,观测到了零电阻与抗磁性,确认了高温超导电性的存在。此次突破也表明,通过界面工程优化材料设计,很有希望在更高的温度,例如液氮温区实现镍基超导。
Nature News刊发报道《‘Unconventional’ nickel superconductor excites physicists》一文,对南科大科研团队发现常压下镍氧化物具高温超导电性这一科学突破给予了高度评价,称其令全球物理学家“感到振奋”。
Science│傅宗玫团队提出棕色氮框架 明晰有机气溶胶化学组分与其气候效应关系
2月28日,环境科学与工程学院、深圳国家应用数学中心教授傅宗玫团队,携手香港科技大学化学系及环境学部讲席教授郁建珍团队,在《科学》期刊发表最新研究成果 ——“氮主导全球大气有机气溶胶的吸光效应(nitrogen dominates global atmospheric organic aerosol absorption)”。该研究在大气科学领域具有重要科学意义,首次模拟量化了有机气溶胶中含氮吸光组分——棕色氮(brown nitrogen,BrN)的全球丰度,并揭示了其光学性质随化学老化的演变规律。
研究表明,棕色氮贡献了全球有机气溶胶约70%的吸光效应,且其化学演化主导了有机气溶胶吸光的时空变化。这一成果建立了一个以氮元素为核心的全新理论框架,对表征及追踪有机气溶胶的气候影响意义重大。该研究特别指出,气候变暖将导致生物质燃烧增加,而由此排放的高吸光性棕色氮气溶胶将进一步促进气候变暖,形成一个此前未知的正反馈途径。未来研究应着重研究不同棕色氮物种的光学和吸湿性质如何随化学老化演变,并识别其他非含氮的吸光有机物,从而建立对有机气溶胶气候效应的全面定量认识。这项研究为理解大气有机气溶胶的气候效应提供了新的视角,对预测未来气候变化具有重要意义。
Nature│环境学院曾振中团队研究首次揭示亚马孙森林砍伐影响降水新机制
3月6日,环境科学与工程学院教授曾振中团队在研究亚马孙森林砍伐对降水影响的机制方面取得重大突破。团队利用最新改进的区域气候模型,结合高分辨率的森林覆盖遥感数据,首次揭示了亚马孙森林砍伐对降水的影响在季节间发生逆转的新机制(图1),相关成果以“Impact of Amazonian deforestation on precipitation reverses between seasons”为题发表在顶级学术期刊《自然》(Nature)上并受到Nature重点报道。
研究团队通过对区域气候模型的改进和耦合先进的水汽追踪模块,首次阐释了亚马孙毁林-降水关系尺度效应的驱动机制和背后的季节性影响。这一发现从水汽来源的角度,系统性解释了局地和非局地水汽对调控毁林-降水关系的重要机制,二者的相互作用也形成了明显的干湿季差异,重塑了学界对毁林-降水关系的认知,对热带区域的森林保护和气候认识具有深远影响。
Nature | 南科大物理系刘奇航课题组在自旋空间群预言的非常规磁振子研究中取得进展
南方科技大学物理系教授刘奇航课题组在共线自旋群理论及共线磁体中非常规磁振子的完整分类研究中取得进展,相关成果以“Unconventional magnons in collinear magnets dictated by spin space groups”为题发表在学术期刊《自然》(Nature)上。
研究团队系统发展了共线自旋空间群及其能带表示理论,相关结果以数据库的形式开源至课题组自主研发的在线交互程序FINDSPINGROUP上,系统研究了实验上观测到的以及理论上存在的磁振子能带的简并现象,为深入理解和探索拓扑磁振子物态以及设计低功耗的信息传输器件开辟了新的途径。
领域不同,初心一致。在其他研究领域中,南科大高水平学术成果源源不断,在多个方面取得重要进展。例如,揭示OLA1在D/E富集mRNA翻译调控中的关键机制、首次实现新型拓扑控制光子腔、揭示细胞核基质调控多能干细胞状态的新机制、在基于n-型高分子半导体的高性能钙钛矿太阳能电池研究中取得重要进展等。
每一次突破,都源于南科人对前沿领域的不断探索;每一项成果,都是南科人向真理靠近的坚实步伐。从春天出发,南科大的科技工作者将继续锚定前沿领域,产出更多标志性成果,答好科技创新的时代答卷。
来源:南方科技大学