来源：ScienceDirect永磁体可以在没有外部能量输入的情况下产生强大而稳定的磁场。迄今为止，稀土基永磁体，包括 Sm-Co 、Sm-Fe-N 和 Nd-Fe-B，具有优异的磁性。其中，钕铁硼磁体被视为接近室温的基准材料，在家用汽车、风力发电和新能源汽车等领域推动了革命性的进步。近年来，对外太空的探索已成为全球关注的话题，新型永磁体在电机、控制器和执行器中的应用是最小化航天器和探测器体积和重量的关键，这对航天技术非常重要。与地球相比，外太空，尤其是月球和深空，呈现出更极端的环境，特别是温度范围明显从2 K扩大到～450 K，这对钕铁硼永磁体构成了严峻的挑战。在高温下，占主导地位的硬磁 Nd 的居里温度相对较低 （585 K）Nd2Fe14B 磁体中的 B 相导致 350 K 以上的磁急剧软化，导致剩磁、矫顽力和能量产物同时退化。在 135 K 时，Nd2Fe14B相经历自旋取向转变 （SRT），导致磁各向异性从单轴（磁化 ∥[001]）变为锥形 。这种转变在第二象限的磁滞回线中产生明显的扭结，导致能量积急剧减少。因此，Nd-Fe-B 磁体的工作温度被限制在 135 K 到 ～350 K 之间，这些温度与太空探测的要求之间仍然存在很大的差距。目前，已经采用了掺杂大量重稀土元素（Tb和/或Dy）的策略，以增强Nd-Fe-B永磁体从室温到高温的室温矫顽力和热稳定性。这成功地将最高使...
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2025
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来源：ACS Publications镧系元素 （Ln3+） 掺杂的上转换纳米粒子 （UCNP） 由于能够将低能近红外 （NIR） 光子转换为高能紫外光子和可见光子，因此在各种纳米光子和生物医学应用中受到了相当大的关注。传统的 UCNP 通常由 Ln3+掺杂水平低的惰性主体材料组成活化剂（例如，2 mol % Er3+和 0.5 mol % Tm3+）和敏化剂（例如，20 mol % Yb3+） 以避免有害的浓度淬灭效应，然而，它受到少量 Ln3+的限制发射器、低上转换 （UC） 效率以及亮度不足，尤其是在单粒子级别。为了对抗浓度淬灭效应，策略包括表面钝化、表面重建 /晶格调制 /Ln3+的空间限制排放和染料致敏已经开发出来，产生了许多具有高浓度 Ln3+的高效 UCNP掺杂。具体来说，Ln3+由于大量的 Ln 与低掺杂 UCNP 相比，在高密度激发下，重掺杂 UCNP 已被证明可提供更高的 UC 效率和亮度3+可以收集和维持高功率激发能量的离子。此外，基于 Ln3+可以实现新的光学特性，例如高度非线性光子雪崩和上转换超荧光重度掺杂 UCNP。这些特性使 Ln3+重掺杂 UCNP 在许多前沿领域的应用很有吸引力，例如超分辨率成像、单分子跟踪和量子光学。提高 UC 效率并释放 Ln3+ 的潜力重掺杂 UCNPs，对光物理学的基本理解，尤其是浓度猝灭机制至关重要。交叉弛豫 （...
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来源：中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究中心ChemSusChem钠离子电池因其成本低、资源丰富等优势备受关注。普鲁士蓝类似物（PBAs）作为钠离子电池的正极材料之一，展现出高理论容量和良好的电化学性能，但传统的单铁源水热合成方法存在诸多安全与环保难题。比如在酸性条件下，氢离子促使金属-氰根基团解离，虽能实现 PBAs 的缓慢结晶，却因酸处理易释放有毒的氢氰酸（HCN），带来严重的安全隐患。此外，这种方法生成的 PBAs 常伴有结构缺陷、空位以及残留水分等问题，这些因素会显著降低钠离子电池性能，加速电池循环性能衰退。近日，中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究中心申仲荣研究员、郑隽工程师团队从医学领域用于氰化物中毒的解毒剂硫代硫酸钠（Na?S?O?）中获得灵感，将其引入单铁源水热合成法中。这一创新方法不仅有效解决了氢氰酸泄漏的风险，还促进了高结晶度、低缺陷的富钠PBAs 的形成。新方法的优势在：（1）安全无毒 ：Na?S?O? 在合成过程中能将剧毒的氰根离子（CN?）转化为相对无害的硫氰根（SCN?），有效抑制 HCN 的产生，为操作人员的健康和环境安全提供了有力保障；（2）提升钠含量与结晶度 ：Na?S?O? 创造的还原性气氛，有效地防止了 Fe²? 氧化，确保了更多的钠离子能够嵌入 PBAs 框架中，从而使 PBAs 的钠含量显著提高，并且形成了更加规则、有序的晶体结...
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来源：ACS Publication如果明智地选择自旋中心并以适当的方式放置，分子可能会变成微小的磁铁。这种分子被广泛研究并被称为单分子磁体 （SMM），它被认为是高度小型化自旋电子学和量子计算处理器的新一代纳米级信息载体。根据自旋中心的数量，SMM 可分为两组，即单离子磁体和多核自旋簇。前者是后来随着 Ishikawa 发现单个镧系元素离子可以产生强轴向磁各向异性而出现的，这显着抑制了磁矩的弛豫。后者实际上点燃了 SMM 的故事，其标志是发现了混合价锰簇 {Mn12} 。由于后者的多自旋中心性质，这类分子磁体已经发展出许多有趣的分支。具有自旋波激发的配位簇就是其中一种。由于自旋波激发在该领域不太熟悉，因此我们在下面提供简要介绍。相邻自旋的集体运动可以在一些绝缘体中传播和传输波状信号。这种运动称为自旋波。由于纳米波长，自旋波可以在低 THz 频率范围内提供宏观距离上的无焦耳热自旋信息传输，并可以访问基于波的计算概念。激发自旋波的传统材料在铁磁或反铁磁状态下具有长程磁序。但对于缺乏长程有序的分子磁体，自旋波激发可以被量化（离散），为量子自旋波研究提供玩具模型。目前，L&E 旋转带模型 （RBM） 是一种成功的理论，用于表征具有自旋波激发的分子系统。在这个理论中，最低能级带形成 L 带，下一个更高的 S，统称为 E 波段，可以表示为自旋波。到目前为止，大多数表现出自旋...
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