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来源：中国科学院150年前，科幻大师凡尔纳预言，水将成为终极燃料。科学家一直努力发展能够将这一预言变为现实的各种可能的技术。其中包括通过阳光直接分解水获取氢气，这项被称为“光催化分解水”的技术属于低碳技术。目前，太阳能制氢主要有两种方式。一种是太阳能电池发电再电解水，其效率高但设备复杂且昂贵；另一种是太阳光直接光解水，即通过氧化钛等半导体材料在阳光下“一键分解”水分子。光解水自1972年被发现以来便是能源界的“超级明星”。这种特殊的“光之催化材料”受到阳光照射时，如同微型发电厂一样开始运转，在二氧化钛晶体的体相布满数以亿计的“能量接收站”。每个“接收站”由钛原子和氧原子精密排布构成。当阳光中的光子撞击时，“接收站”便激发出携带能量的电子-空穴对。然而，传统二氧化钛存在致命缺陷，即这些被激活的电子和空穴像是迷失方向的赛车，在如同“迷宫”的材料内部横冲直撞，多数的电子和空穴在百万分之一秒内就会复合湮灭。同时，高温制备环境易导致氧原子“离家出走”，形成带正电的氧空位，吸引电子形成致命的“陷阱区”，使得“迷宫”充满陷阱。中国科学院金属研究所刘岗团队发现，解决上述问题的关键在于“元素替代”和“结构整容”。科研人员选择钪（Sc）作为“改造工程师”。钪有三大“绝技”：一是钪离子半径与钛相近，能够嵌入晶格而不造成结构变形；二是钪的稳定价态+3价能够中和氧空位带来的电荷失衡；三是钪原子在表面可以重构...
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来源：西安交通大学新闻网近年来，作为光伏领域的新兴技术，钙钛矿太阳能电池以优异的光电转化效率和低温溶液加工特性，被视为下一代光伏技术的战略制高点。然而，如何在保持高转换效率的同时，确保电池的长期稳定性，始终是制约钙钛矿太阳能电池商业化应用的重大挑战。针对这一问题，西安交通大学物理学院梁超研究员（杨生春和杨志懋教授团队）通过分子界面工程，首创了一种内嵌金属富勒烯分子Nd@C82与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的耦合结构，对钙钛矿层进行原位封装，有效提高了钙钛矿太阳能电池的效率与稳定性。所制备的倒置型钙钛矿光伏太阳能电池的光电转换效率（PCE）分别为26.78%（0.08cm2）（认证值为26.29%）和23.08%（16cm2，模块），在湿热测试条件（ISOS-D-3标准）下经过1000小时效率仍保持在99%以上。这一创新成果揭示了一种分子界面极化调控新机制，将为高性能钙钛矿太阳能电池设计开发提供新路径。该研究的核心创新点在于利用内嵌金属富勒烯分子Nd@C82作为电磁耦合传输介质，可通过界面极化增强电子提取能力和效率，进而耦合聚合物PMMA使该界面兼具了优异结构保护性能和超快电子选择传输特性，确保了电池中均质且超快电子提取，从而兼顾超快电子提取和原位封装的特点，促进均匀的电子提取并抑制离子相互扩散，最终显著提升了钙钛矿太阳能电池在高温、高湿等复杂环境下的PCE和运行寿命，拓展了其在户外...
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来源：上海大学理学院近日，理学院曹世勋教授科研团队在量子相变研究领域取得最新国际合作研究成果，相关研究论文“Observation of the Magnonic Dicke Superradiant Phase Transition”发表在国际顶级期刊《Science Advances》上。该研究由曹世勋教授（共同通讯作者）联合美国莱斯大学Junichiro Kono教授（共同通讯作者）国际合作研究团队共同完成，上海大学博士后马小璇为共同第一作者，博士生杨婉婷为共同作者。这是继2018年曹世勋教授团队在《Science》发表国际合作论文后关于量子相变的又一重要研究成果。量子相变是一种在极低温度下发生的相变，与传统的热力学相变不同，它是由量子涨落而非热扰动驱动的。超辐射相变（SRPT）作为量子相变的一种，长期以来一直是物理学家关注的焦点。然而，由于实验条件的限制，这一现象在实际材料中的观测一直面临着巨大挑战。在这项研究中，国际科研团队围绕上海大学课题组的高质量反铁磁稀土正铁氧体ErFeO3单晶材料，通过太赫兹和吉赫兹磁光谱学实验，成功观察到了SRPT的关键特征——两个自旋-磁子杂化模式在临界点的拐点和软化。这一发现不仅证实了SRPT在热平衡条件下的存在，也为理解量子多体系统中的相互作用提供了新的视角。研究发现，在ErFeO3中，Fe3+磁子模式和Er3+自旋之间的强耦合，使得系统在...
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