南科大國際研究團隊在《自然》雜誌上釋出觀測到原子手性超流的重大研究成果
南方科技大學物理系副教授、量子科學與工程研究院創始研究員許志芳領導的團隊與南科大量子科學與工程研究院和美國匹茲堡大學教授劉文勝以及德國漢堡大學教授Andreas Hemmerich合作,在國際頂尖學術期刊《自然》(Nature)發表了題為“Evidence for an atomic chiral superfluid with topological excitations”的研究論文。
許志芳團隊在實驗室中首次觀測到類六角氮化硼光晶格上由相互作用誘導的具有拓撲準粒子激發的全域性原子手性超流。
在這篇新發表的論文中,實驗上採用了一種與以往不同的研究方法,並且將能帶反轉技術應用到類六角氮化硼光晶格中。令人驚訝的是,僅簡單地將晶格幾何形狀變化到六角氮化硼晶格就會導致性質顯著差異的超流態。
在實驗中,透過時間飛行成像技術探測到光晶格中的原子在經歷了長時間的演化後,以相同的機率自發凝聚在第二條布洛赫能帶的兩個可能的能量最低點(K點)中的一個上。
理論分析指出,這個狀態下整個凝聚體將擁有全域性的軌道角動量,原子在晶格中將形成區域性相位和軌道旋轉的自排序模式,類似於玻色-愛因斯坦凝聚體中的超晶格渦旋陣列。
該狀態自發地在整體上打破了規範旋轉和時間反演對稱性。透過進一步理論計算,研究團隊發現這個手性超流的準粒子激發的能帶是拓撲的,且存在邊緣激發。預計這個實驗觀測到的新型玻色超流態將表現出雖在概念上不同,但與電子凝聚態材料中的量子反常霍爾效應相關的物理現象。
李闖創課題組在Chemical Society Reviews發表綜述文章
南方科技大學化學系教授李闖創課題組應邀在國際頂級綜述期刊Chemical Society Reviews發表題為“Synthesis of natural products containing highly strained trans-fused bicyclo[3.3.0]octane: historical overview and future prospects”的綜述文章,對於具有反式5-5並環的天然產物全合成進行了系統總結與展望,這是該領域的第一篇綜述文章。
該綜述從歷史的角度總結了所有具有反式5-5並環的天然產物的全合成,對相關研究工作做出了系統的總結和深度的評論。除了總結2021年之前的工作外,課題組還對該領域的未來進行了展望,將為該領域的發展提供重要參考價值。
孫小衛團隊合作開發新型電沉積QD圖案化技術
南方科技大學電子與電氣工程系講席教授孫小衛團隊與華星光電半導體顯示技術有限公司、北京大學資訊工程學院合作,開發了新型的選擇性電沉積技術,實現了大於1000PPI的全色大面積量子點(QDs)圖案化彩膜及高效能QLED器件的製備。相關研究成果以“Large-Area Patterning of Full-Color Quantum Dot Arrays Beyond 1000 Pixels Per Inch by Selective Electrophoretic Deposition”為題,在國際著名期刊《自然-通訊》(Nature Communications)線上發表。
研究團隊利用高解析度光刻微電極技術結合溫和的電沉積技術開發了一種新型的QD選擇性電沉積(SEPD)圖案化技術,實現了單電極上高效、均勻、大面積的全色QD圖案化薄膜製備。
郭傳飛團隊提出面板-電極介面感測模式
南方科技大學材料科學與工程系教授郭傳飛團隊在柔性感測技術研究方面取得進展。該團隊提出了“面板-電極介面感測模式”,透過簡單地在面板表面貼附電極即可實現高靈敏度、高解析度的觸覺感測功能,為人體表皮感測技術和可穿戴電子技術領域提供了一種全新的思路,相關論文以“Skin-Electrode Iontronic Interface for Mechanosensing”為題發表在學術期刊Nature Communications。
研究團隊提出的“面板-電極介面感測”概念,直接用人體面板作為觸覺感測器的活性材料。人體面板是一種天然水凝膠,它能長期保持穩定的離子導電性。通常,人體面板表面的多孔角質層和汗液形成一層天然的含水多孔結構。
當電極與面板接觸時,電極中的自由電子和面板汗液裡的離子可形成離-電介面,其電容的大小由電極和面板的接觸面積決定。
因此,在上述電極中引入微結構,其受壓電極和面板之間發生接觸面積變化,透過測量電容即可獲取壓力資訊。
谷猛團隊在電解水產氫領域取得系列進展
南方科技大學材料科學與工程系副教授谷猛團隊在電解水領域取得一系列成果,相關論文相繼在Journal of the American Chemical Society,Energy & Environmental Science, Advanced Materials等國際頂級期刊發表。
谷猛課題組聯合南科大物理系教授徐虎課題組、賓夕法尼亞州大學教授Joseph S. Francisco團隊在單原子電催化析氧領域取得重要進展,相關研究成果在國際頂級學術期刊《美國化學會志》(Journal of the American Chemical Society)線上發表。論文題目為“Single Iridium Atom Doped Ni2P Catalyst for Optimal Oxygen Evolution”。
同時,谷猛課題組聯合美國中佛羅里達大學教授楊陽課題組、匹茲堡大學教授王國峰在國際頂級期刊Advanced Materials上發表了題為“Dual-Doping and Synergism toward High-PerformanceSeawater Electrolysis”的研究論文。
肖國芝團隊揭示肥胖及胰島素抵抗發生的新機制
南方科技大學醫學院生物化學系教授肖國芝團隊在國際糖尿病領域的頂級期刊Diabetes發表題為“Pinch loss ameliorates obesity, glucose intolerance andfatty liver by modulating adipocyte apoptosis in mice“的研究論文。
團隊採集肥胖症患者樣本並構建小鼠模型,利用細胞和分子生物學手段,首次揭示了Pinch蛋白在脂肪組織代謝過程中的重要作用,為預防和治療代謝性疾病提供參考。
研究團隊發現,在肥胖小鼠和肥胖症患者的脂肪組織中Pinch蛋白的表達較高。在正常飲食狀態下,脂肪細胞敲除Pinch基因後並沒有觀察到健康小鼠明顯代謝改變,但下調Pinch表達可有效緩解由高脂飲食造成的肥胖小鼠脂肪異常積累及胰島素抵抗。
研究還發現,Pinch基因敲除會促進肥胖小鼠脂肪細胞凋亡,而敲除脂肪細胞中凋亡相關蛋白分子Caspase8後,則可以有效逆轉Pinch基因敲除所造成的體重減輕,胰島素抵抗緩解等。因此Pinch蛋白可能作為預防和治療肥胖及II型糖尿病的新靶點。
盧海舟課題組連續在《物理評論快報》發表絕緣體研究新進展
南方科技大學物理系與量子科學與工程研究院教授盧海舟課題組連續在《物理評論快報》(Physical Review Letters)發表了關於絕緣體研究的兩篇論文。一篇題目為“Theory for Magnetic-Field-Driven 3D Metal-Insulator Transitions in the Quantum Limit”(量子極限下磁場驅動的三維金屬-絕緣體相變理論),另一篇題目為"Field-tunable one-sided higher-order topological hinge states in Dirac semimetals" (狄拉克半金屬中的單邊高階拓撲稜態的磁場調控)。
第一篇研究論文記錄了盧海舟課題組在強磁場驅動的三維金屬-絕緣體相變理論領域取得的進展。在第二篇研究論文中,課題組在高階拓撲絕緣體方面也有了新的突破。
何鳳課題組在有機太陽能電池領域取得多項研究成果
南方科技大學化學系教授何鳳課題組在有機太陽電池的器件結構、聚合物光伏材料合成、介面工程等多個研究方向上取得豐碩研究成果,在Advanced Materials,Advanced Functional Materials和Joule等材料和能源旗艦期刊上連續發表多篇論文,推動了有機太陽電池研究領域的發展。
王藝瑾團隊揭示戊型肝炎病毒致炎症損傷機制及潛在干預策略
近日,南方科技大學醫學院副教授王藝瑾課題組與荷蘭伊拉斯姆斯大學教授潘秋衛,以及北京大學基礎醫學院博士後王麟課題組合作在醫學類頂級期刊《肝臟病學》(Hepatology)線上發表題為“Hepatitis E virus infection activates NLRP3 inflammasome antagonizing interferon response but therapeutically targetable”的研究論文,深入探究了HEV啟用炎症反應機制及潛在抗病毒抗炎干預策略。
該研究進一步揭示了ORF2衣殼蛋白和形成的完整病毒顆粒負責啟用炎症小體反應。該研究還將NF-κB訊號啟用確定為HEV誘導的NLRP3炎症小體反應的關鍵上游事件。
羅光富團隊在鋰金屬電池長期穩定性的微觀機制方面取得進展
近日,南方科技大學材料科學與工程系助理教授羅光富團隊在鋰金屬電池研究方面取得進展。團隊透過分子動力學模擬和第一性原理計算揭示了利用奈米多孔材料抑制鋰枝晶形成的微觀機理,以及材料的長期失效機制和改進方法。
這一研究為提高鋰金屬電池的長期穩定性提供了新思路,論文以“Atomistic Mechanism and Long-Term Stability of Using Chlorinated Graphdiyne Film to Reduce Lithium Dendrites in Rechargeable Lithium Metal Batteries”為題發表於《奈米快報》(Nano Letters)。
該研究所揭示的機理將有助於進一步提升鋰金屬電池的長期穩定性,並可應用於其他同樣被金屬枝晶困擾的充電電池,例如鈉離子電池和鋅空氣電池等。該論文第一作者是南科大材料科學與工程系博士生王麗娜,通訊作者為羅光富,南科大是論文第一單位。
盧海舟團隊連續在《自然》子刊發表研究成果
近日,南方科技大學物理系、量子科學與工程研究院教授盧海舟團隊連續在《自然》子刊發表了關於“非線性霍爾效應”的兩篇新論文。
第一篇題目為“Quantum theory of the nonlinear Hall effect”(非線性霍爾效應的量子理論)發表於Nature Communications。該研究詳細闡述了研究團隊在非線性霍爾效應的理論研究領域取得的重要進展。
第二篇為盧海舟團隊受邀為Nature Reviews Physics撰寫的題為"Nonlinear Hall effects" (非線性霍爾效應)的綜述展望文章,該文章詳盡綜述、概括分析了近年來關於非線性霍爾效應及其推廣的重要研究進展,闡述了目前存在的問題與挑戰,展望了未來的發展方向與可能應用,為相關領域的研究提供了重要參考。
唐圓圓、夏雨團隊在臺風對深圳沿海微塑膠和微塑圈影響機制方向取得研究進展
近日,南方科技大學環境科學與工程學院副教授唐圓圓團隊和助理教授夏雨團隊在環境科學領域頂級期刊Water Research發表題為“Typhoon-induced turbulence redistributed microplastics in coastal areas and reformed plastisphere community”的最新研究成果。
研究團隊以深圳沿海海域為研究物件,考察了2019年臺風“韋帕”對微塑膠分佈和微塑膠生物膜群落的影響。研究表明,颱風導致地表水中的微塑膠丰度顯著增加,而在沉積物中則觀察到相反的趨勢。
儘管微塑膠明顯透過沉積物再懸浮轉移到水體中,溯源分析同時顯示颱風引起的外源輸入可能也是水體微塑膠丰度增加的另一重要原因。有趣的是,颱風使得190公里海岸線上沉積物中的塑膠微生物群落迅速變得均勻統一。
颱風之後,塑膠微生物群落中固氮微生物Bradyrhizobiaceae的丰度顯著增加,這可能進一步改變沿海生態系統的氮迴圈。該研究為更加綜合和動態地瞭解全球氣候變化影響下的沿海微塑膠汙染提供了寶貴的資訊。
盧周廣課題組在鋰離子電池正極材料研究中取得新進展
近日,南方科技大學材料科學與工程系教授盧周廣課題組在超高比能量高壓鈷酸鋰正極材料研究中取得新進展,相關成果在能源材料領域頂尖期刊Advanced Energy Materials線上發表,論文題目為“Dextran sulfate lithium as versatile binder to stabilize high-voltage LiCoO2 to 4.6 V”。
研究團隊設計了一種新型耐高壓水性粘結劑硫酸葡聚糖鋰(Dextran sulfate lithium, DSL)替代工業廣泛應用的聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride, PVDF),極大提高了鈷酸鋰材料在4.6V高電壓充放電過程中的結構和介面穩定性,如圖1所示。由於DSL粘結劑與鈷酸鋰表面強相互作用,在鈷酸鋰表面原位形成均勻的包覆層。
均勻的DSL包覆層不但可以有效抑制鈷酸鋰在高壓條件下從O3相到H1-3相的不可逆相變發生,而且極大保護材料表面不被電解液侵蝕,減少鈷元素的分解,大大提升4.6V超高壓鈷酸鋰的長迴圈迴圈性,可逆穩定容量超過200mAh/g。
劉俊國合作在Nature Food發表文章闡明食物浪費情況及其環境影響
南方科技大學環境科學與工程學院講席教授劉俊國與中國科學院地理科學與資源研究所研究員成升魁團隊及來自農業農村部、武漢大學、南方科技大學、美國賓夕法尼亞大學、南丹麥大學等單位學者合作開展系統研究,成果發表在Nature Food期刊上。
該研究基於2013-2018年間農業農村部對供應鏈食物損失和中國科學院對家庭和餐飲業食物浪費的大規模實地調研,結合文獻資料,利用物質流分析方法,系統刻畫了中國食物供應鏈各類食物的物質流動特徵,分析了食物損失和浪費的規模和特徵及其相關的資源環境影響,探索了減少食物浪費的不同情景下減輕對資源環境影響的潛力。
南科大學子在知名期刊發表論文揭示細胞分裂素調控擬南芥頂端彎鉤發育新機制
近日,南方科技大學生命科學學院講席教授郭紅衛課題組2018級本科生亞立坤疆·艾則孜以第一作者身份在Journal of Experimental Botany線上發表了題為“Cytokinin regulates apical hook development via the coordinated actions of EIN3/EIL1 and PIF transcription factors in Arabidopsis”的研究論文。
該論文揭示了細胞分裂素調控擬南芥頂端彎鉤發育的新機制,闡明瞭細胞分裂素對於幼苗出土的重要功能。
亞立坤疆·艾則孜為本文的第一作者,郭紅衛和南科大前沿與交叉科學研究院研究助理教授姜凱為共同通訊作者。南科大是論文第一單位。該研究受到國家自然科學基金、廣東省創新創業團隊、深圳市科創委、廣東省大學生攀登計劃等專案的資助。