固体物理研究所

2021年1月27日，蚌埠学院校长丁明与蚌埠市副市长郭鹏一行考察了中科院固体物理研究所并参加产学研合作座谈会。座谈会由中科院固体物理研究所所长梁长浩主持，中科院固体物理研究所副所长李越、汪国志等参加了会谈。梁长浩介绍了固体所的发展历程、现状、人员构成、发展定位、发展愿景以及取得的相关成果，并表示希望与蚌埠市政府和蚌埠学院开展相关合作。郭鹏介绍了蚌埠市的产业发展状况，特别是硅基、生物基产业发展情况，真诚邀请中科院固体所携带研究成果到蚌埠孵化。丁明介绍了蚌埠学院学科建设及科研平台建设情况，重点介绍了学校材料科学与工程学科建设和省级、市级平台建设情况，学校与中科院产学研合作情况，真诚邀请中科院固体所到蚌埠学院考察交流。座谈会就中科院固体物理研究所在蚌埠市与蚌埠学院共建新能源材料研发平台，以及纳米导电膜、环境材料等成果在蚌埠市进行产业化等方面达成共识，并对推进下一步的合作形成了初步意见。丁明与郭鹏一行还考察了安徽拓吉泰新型陶瓷科技有限公司，对高端靶材、高端氧化锆粉体材料、5G陶瓷材料等研发和产业化形成了初步合作意见。目前蚌埠学院牵头与安徽拓吉泰新型陶瓷科技有限公司合作开展的安徽省重点研究与开发项目“高性能介孔Si02微球的可控制备及其应用研究”正在实施中。随行人员还有蚌埠市招商合作中心、蚌埠市高新区管委会、蚌埠学院科研处等单位、部门同志。（撰稿：李倩 编辑：黄灿）

【能源人都在看，点击右上角加'关注'】近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所功能材料研究室研究员赵邦传课题组在MoS2锂离子电池（LIBs）电极材料研究方面取得系列进展，相关研究结果分别发表在ChemElectroChem，Nanoscale，Small 上。可充电锂离子电池在电动汽车、便携式电子产品、储能电网等领域有着重要应用而受到广泛关注。然而，当前商用石墨负极材料由于理论比容量（372 mAh/g）较低，无法满足人们对电池能量和功率密度的需求、倍率性能较差，不能很好地匹配正极材料以获得最佳的电化学性能。此外，石墨极低的工作电压使LIBs工作时存在较大的安全隐患。因此，探索高安全性、高比容量、高倍率性能以及高循环性能的负极材料是当前LIBs研究领域的一个热点。与石墨相比，具有二维/准二维晶体结构的材料由于具有相对安全的工作电压，较大的比表面积、较为丰富的活性位点以及快速的离子/电子转移能力，可被应用于锂离子电池负极材料。作为二维材料的典型代表，MoS2具有类石墨烯层状结构和高理论比容量 (669mAh/g)。然而，MoS2作为LIBs负极材料时存在如因材料导电性不好引起的倍率性能不佳、循环过程中因体积变化大引起稳定性能差等不足。为解决上述问题，课题组对MoS2电极材料开展了改性研究，获得了具有较优越电化学性能的MoS2电极材料。图1. MoS2/Co复合材料的循环和倍率性能。图2. V4C3-MXene/MoS2/C复合材料的结构示意图和倍率性能。图3. 1T-MoS2/C复合材料的合成过程、反应机制示意图及倍率性能。课题组针对MoS2电极材料导电性较差的问题，利用具有较高导电性的金属Co单质和MoS2复合，有效改善了材料的导电性能，提高了材料的电化学性能，MoS2/Co复合材料电极即使在2 A/g的电流密度下其容量仍能保持在700 mAh/g以上，相关结果发表在ChemElectroChem 上。为进一步提高电极的循环稳定性，采用V4C3MXene (迈科烯)和MoS2进行复合，并结合碳包覆工艺制备了V4C3-MXene/MoS2/C复合材料，由于V4C3-MXene可有效增强材料的导电性和电极结构的稳定性，碳包覆可进一步稳定材料的结构并增大材料的比表面积，从而显著改善了电极材料的电化学性能，V4C3-MXene/MoS2/C电极在1 A/g电流密度下经450次循环后其容量可达到600mAh/g左右，即使在10 A/g的电流密度情况下，容量仍能保持在500mAh/g左右，相关结果发表在Nanoscale上。和上述2H相MoS2相比，1T相MoS2在导电性和层间距上具有优势，但目前1T相MoS2的制备过程复杂，且制备获得的1T相MoS2也不稳定。研究人员采用葡萄糖辅助水热法合成了具有少层结构的1T相MoS2与碳复合的1T-MoS2/C材料，该MoS2复合材料在1A/g电流密度下初始比容量为920.6 mAh/g，经300次循环容量为870mAh/g，在10A/g大电流密度下比容量仍能保持在600 mAh/左右，表现出较为优异的循环和倍率性能，相关结果发表在Small上。上述工作得到国家重点研发计划项目和国家自然科学基金委大科学装置联合基金项目的支持。免责声明：以上内容转载自电池中国，所发内容不代表本平台立场。全国能源信息平台联系电话：010-65367702，邮箱：hz@people-energy.com.cn，地址：北京市朝阳区金台西路2号人民日报社

据新华社报道，从中科院合肥物质科学研究院了解到，该院固体物理研究所采用超快探测方法与极端高温高压实验技术，将普通氮气成功合成为超高含能材料聚合氮和金属氮，揭示了金属氮合成的极端条件范围、转变机制和光电特征等关键问题，将金属氮的研究向前推进了一大步。该项目由固体物理研究所的极端环境量子物质中心科研团队完成，相关研究成果发表在国际权威学术期刊《自然》子刊上。

新高考改革的问题集中在物理选不选上，这是个不争的事实。选不选要因人而异，并没有绝对的对错。但是如果我们连大学物理要学什么？学到什么程度？哪些大学的物理研究什么都不知道，我们的选择就是盲目的。为了避免这类盲目的问题带来的后果，我把国内目前物理学的发展现状和各顶尖高校的物理学相关情况做个粗略的介绍，希望给新高一的家长和学生带来帮助。如果您的孩子高考后进行志愿填报的时候想考虑物理学，也请认真阅读这篇文章。想中国物理学的现状，首先要知道世界物理学的现状，因为中国物理学一直落后于西方，它的现状和发展很基本上是由世界物理学现状及发展所决定的。近300年物理学经历了三次重大突破：1、是牛顿力学的建立和热力学的发展；牛顿力学的建立和热力学的发展，导致了蒸汽机的发明，使人类进入蒸汽动力时代，进入了第一次工业革命；19世纪，从法拉第发现电磁感应，导致了发电机的发明，使人类进入了电气时代。第一次工业革命，主要标志是蒸汽机的广泛应用，这是牛顿力学和热力学发展的结果。2、麦克斯韦创立了电磁理论；麦克斯韦电磁理论基础的电学和磁学的经验定律包括：静电学的库仑定律，涉及磁性的定律，关于电流的磁性的安培定律，法拉第电磁感应定律。麦克斯韦把这四个定律予以综合，导出麦克斯韦方程，该方程预言：变化的电磁场以波的形式向空间传播。第二次工业革命，主要标志是电力的广泛应用和无线电通讯的实现，这是电磁现象的研究和经典电磁场理论的重大突破的结果。3、相对论、量子力学的创立。相对论和量子力学，前者补充了经典力学在高速，强引力场下的缺失，而后者填补经典力学在次原子世界的理论空白。第三次科技革命以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和应用为主要标志，涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的一场信息控制技术革命。这都离不开20世纪以相对论和量子力学为主要内容的近代物理的发展。接下来我们说说国内物理学的状况。首先给大家提供一个最新的好消息：2月28日凌晨，来自中国科学院物理研究所、南京大学和普林斯顿大学的3个研究组分别在Nature杂志发布了最新研究成果。他们的研究结果表明，数千种已知材料都可能具有拓扑性质，即自然界中大约24%的材料可能都具有拓扑结构。这个数字让人震惊。因为在这之前，科学家知道的拓扑材料只有几百种，其中被详细研究过的只有十几种。这个消息对大部分普通人而言不太好理解，毕竟涉及到了拓扑这类的专业词汇。不过，大家只要知道我国物理研究现在有很多方向的成功居于世界前列就可以了。下面是重点。国内将物理学列为一级学科，其下有理论物理，粒子物理及原子核物理，原子分子物理，凝聚态物理，光学，声学，等离子体物理，无线电物理八个二级学科。上次我在科普文章里给大家介绍过凝聚态物理。凝聚态物理是现在物理学最大的分支领域。大家比较熟悉的凝聚态物理的重大成就是半导体的发现及应用。这个发现的社会价值只需看一眼身边的电脑和手机我想所有人都会明白。凝聚态物理最近最热的方向，一个是“超导”，另一个是“纳米”。可以肯定的说，作为物理学最大的分支方向，它已经逐渐发展为整个物理学的主干和中心，无论是新高一的同学还是高考选报物理学相关专业的同学，你们中超过半数的人在将这个领域辛勤地工作着为人类造福。光学目前是物理学最接近应用领域的一个分支，因为它的应用性太强了，在实际应用中即可成为能量的载体也可成为信息的载体。激光的发现重要性丝毫不亚于半导体，它使得光学发展为仅次于凝聚态物理的物理学第二大分支，并且目前比凝聚态物理更接近实际应用。物理所，中科院里神一样的存在。物理所是以物理学基础研究与应用基础研究为主的多学科、综合性研究机构，研究方向以凝聚态物理为主，包括凝聚态物理、光学物理、原子分子物理、等离子体物理、软物质物理、凝聚态理论和计算物理等。战略定位是“面向国家战略需求，面向世界科技前沿”，发展目标是“建成国际一流物质科学研究基地”。在中科院基础科学园区里，规模最大的研究所就是中国科学院物理研究所，以其为载体的凝聚态物理国家实验室，是国家最重要的凝聚态物理研究基地，具有国际一流的研究水平。物理所第一个国家级实验室就是大名鼎鼎的超导国家重点实验室，是中国基础科学研究的一支王牌之师。有志于此的孩子在高考不能选择这里，但是可以考虑好专业方向，本科学习超导相关专业或理论物理，将来读博或博士后到这里继续深造。北京大学物理学，全国最好的物理系（学院）北京大学理科专业从建国以来一直是全国高校中最好的，北大物理最大的特点是各个二级学科方向都很强，尤其理论物理领域远远领先于其他高校，其它的几个二级学科方向也在全国位列三甲，北大物理一共有理论物理，粒子物理和核物理，凝聚态物理，光学四个国家重点学科。南京大学物理系，凝聚态物理和声学物理全国高校最强。凝聚态物理专业在国内高校中首屈一指，凭借这个优势奠定了南京大学在国内物理系（学院）的地位。南大物理共有理论物理，凝聚态物理，声学，无线电物理四个国家重点学科，其中除凝聚态物理外和它的声学专业也是全国高校中最强的。如果把天文学纳入物理学领域的话，由于比邻紫金山天文台，它的天体物理专业在国内更是一枝独秀。南大物理系冯端院士与中科院半导体所的黄昆院士可以并称为中国固体物理学（凝聚态物理学的核心部分）的泰山北斗。中国科学技术大学，全国唯一有两个物理系的高校，中国科学院博士生培养基地。。物理系以研究凝聚态物理和光学两个大的应用方向为主。它的近代物理系以研究理论物理，粒子物理及核物理，原子分子物理，等离子物理等理论及实验方向为主，对应过去中科院的近代物理所（现分裂为北京高能所，兰州近物所和原子能研究院）。科大物理有五个国家重点学科，分别是理论物理，粒子物理及核物理，凝聚态物理，光学，等离子物理，比北大和南大还要多出一个，它的近代物理领域一直是全国高校中最强的。复旦大学物理系，光学领域全国高校最强。和南大抓住凝聚态物理一样，复旦大学物理系抓住了物理学的第二大应用领域光学，从而也奠定了其国内一流物理系的地位。复旦物理有理论物理，凝聚态物理，光学三个国家重点学科，其中光学领域是全国高校中最强的。复旦大学物理系办学理念“办大学就是大师办学，无大师就无大学”武汉大学物理科学与技术学院，来最美之大学，成就最美之人生。钱学森曾说：“物理学是自然科学的基础之基础”。从自强学堂的格致门，到21世纪的武汉大学物理科学与技术学院，在这里，有师德厚重、学术顶尖的教学师资，有门类齐全、紧跟前沿的科研平台，有各具特色、国际范儿十足的联合培养班。在这里，你可以与大师为友，以同窗为伴，沿着美丽的武大梦追逐科学之梦、真理之梦、强国之梦，“判天地之美，析万物之理”，开启新的人生征程！“黄鹤楼中吹玉笛，江城五月落梅花”此外国内还有很多高校的物理系都非常优秀，篇幅关系就不一一列举了。“疯了老陈”，用内容影响世界！

近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员杨勇和日本东北大学教授Kawazoe合作，基于第一性原理计算对氢原子在beta-PtO2(001)面的吸附和扩散以及核量子效应作了系统的研究。相关论文被编辑以ASAP(As Soon As Publishable)Article的形式在线发表于美国化学会期刊The Journal of Physical Chemistry C(J.Phys.Chem.C,DOI:10.1021/acs.jpcc.9b04107)上。氢在固体材料表面的吸附和扩散，在一些基本的物理和化学过程中扮演着重要的角色，例如，氢氧燃料电池的电极反应、碳氢化合物的合成与分解、储氢过程以及金属与合金的氢脆过程。在过去的几十年里，人们对氢在金属尤其是过渡金属表面的吸附和扩散过程作了大量的研究。与之相对的是，人们对氢在过渡金属氧化物表面的吸附和扩散过程知之甚少，尽管后者在催化和能源转化材料等领域有着重要的应用。以质子膜交换燃料电池(proton-exchange membrane fuel cell)为例，氢离子在到达阴极之后，先和经由导线到达的电子复合成为氢原子，然后和阴极表面吸附的O2反应生成水。实验上发现，在使用一段时间之后，电池的铂电极表面会覆盖上一层主要成分为beta-PtO2的氧化物。一个自然而然的问题是，这层氧化物的形成，对氢在电极表面的输运过程影响如何？另一方面，相对于其他元素例如氧而言，氢的质量很小；因此，原子核的量子运动即核量子效应(Nuclear Quantum Effects)会比较明显。那么，核量子效应在扩散过程中会扮演什么角色？为此，研究人员基于第一性原理计算对氢原子在beta-PtO2(001)面的吸附和扩散以及核量子效应作了系统的研究。计算表明，当氢原子沿着某些特定的路径扩散的时候(图1)，所需要克服的势垒和在Pt电极表面相比相差无几。因此可以预计，即便是形成氧化物之后，氢在这个表面的输运也几乎不受影响。接下来，基于量子力学的Wentzel–Kramers–Brillouin(WKB)近似以及统计力学关于粒子动能分布的最新成果，杨勇给出了在特定温度下单粒子穿越势垒的经典和量子概率的解析表达式。与研究核量子效应常用的理论工具——路径积分分子动力学(path integral molecular dynamics)相比，这一新方法的优势在于：在保证合理精度的前提下，可以用相对小得多的计算量对表面及体态等大尺度原子分子体系中的核量子效应做研究。把这一方法运用到氢原子在beta-PtO2(001)面的扩散过程，可以计算出氢原子穿越给定势垒的经典概率(PC)和量子概率(PQ)。如图2所示，在室温(~300K)条件下，量子概率和经典概率的幅度不相上下，不可忽略；而在低温下，量子概率远大于经典概率，占据着绝对主导的地位。这项研究获得国家自然科学基金的资助。图1.(a)氢原子在β-PtO2(001)面扩散示意图；(b)从位型A扩散至位型B的最优能量路径;(c)从位型A扩散至位型B对应的一些中间吸附态。图2.氢原子沿着最优能量路径从位型A扩散至位型B的过程中，经典穿越概率(PC)和量子穿越概率(PQ)随温度的变化。

中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所纳米材料与器件技术研究部研究员李越课题组与济南大学教授李村成合作，在超光滑金纳米圆球可控制备方面取得进展。相关研究成果以One-Pot Synthesis of Ultrasmooth, Precisely Shaped Gold Nanospheres via Surface Self-Polishing Etching and Regrowth为题，发表在Chemistry of Materials上。金纳米颗粒由于具有基于尺寸和形貌的独特光学性质而受到关注。经过长期发展，学界已经能够基于动力学和热力学的精准调控制备出纳米多面体、线、棒及纳米片等规则形貌的几何体，获得特殊晶相（4H）的结构。与上述非球形颗粒相比，完美球形的单晶金纳米颗粒（Au NSs）具有良好的各向同性，是一种理想的表面等离激元超材料的构筑单元和理论模型。此外，Au NSs还可用于研究晶体生长机制、生物医药、光学传感等。种子生长法作为一种常用的晶体生长手段，一直是Au NSs的常规合成策略，并被不断改进。虽然球形形貌不断被优化，尺寸调控范围不断扩大，但表面仍可观察到大量平面结构，影响其表面等离激元共振（LSPR）吸收性能。因此，亟需发展新型的制备技术以获得具有超光滑表面、尺寸可调的结构稳定的单晶金纳米球。该研究中，研究人员基于多元醇还原法发展了一种简单高效的一步法，批量制备具有超光滑表面的分散单晶Au NSs策略。实验中，研究人员将一定量的氯金酸、表面活性剂PDDA、盐酸、硝酸银加入到乙二醇溶液中（浓度分别为0.5，25，6和0.01mM），并在220摄氏度油浴中反应两小时。所获得的Au NSs尺寸均一，产率接近100%，优于传统的种子生长法。即使在原子级分辨率的球差校正图像中观察，研究人员也未发现明显的小平面，充分证明了该方法获得的Au NSs具有几乎完美的球形结构。实验表明，在PDDA的保护作用下，Au纳米球在反应初期以八面体的形貌进行成核生长；随着反应进行到30 min，Au源基本耗尽，八面体尺寸达到最大值；随后，Au八面体平面在5 min之内迅速转变为圆滑表面，并在120 min时完全转变为尺寸均一、表面光滑的球形结构。统计分析显示，Au NSs的形貌因子为1.0008±0.0001，是一种几近完美的球形结构。经过结构、元素等一系列参数的分析，研究人员提出一种新的Au NSs形成机制：O2/Cl-刻蚀对诱导的表面自抛光和Ag离子动态调控的再生长（图3）。在30 min之前，Au纳米颗粒受到PDDA的选择性吸附，形成具有{111}晶面包覆的八面体结构；当Au源消耗殆尽，O2/Cl-刻蚀对不断氧化刻蚀边角等高能量位点，暴露出大量Au{100}和{110}晶面；随后，痕量的Ag离子不断从AgCl中释放出来，选择性吸附在Au{100}和{110}晶面上，使刻蚀得到的Au离子还原后优先沉积在{111}晶面；经过O2/Cl-刻蚀对不断氧化刻蚀高能位置以及Ag离子的动态调控Au原子的再生长方向，逐步形成具有超光滑表面的Au NSs。Au NSs的尺寸及LSPR性能可基于上述机理调节反应参数，在30-100 nm范围内获得单分散的Au NSs。由于Au NS的完美球形形貌，其LSPR光吸收性能与米氏散射理论模拟结果高度吻合。此外，该方法可单次制备500ml Au NSs胶体溶液，且具有超高的稳定性（乙二醇中保存时间大于两年），这为以Au NSs为单体的等离子体超材料提供了理想的实验模型。综上，研究人员基于多元醇还原体系，发展了出一种简单、高效的一步法合成策略，通过O2/Cl-刻蚀对诱导的表面自抛光和Ag离子动态调控的再生长，获得了尺寸均一、单分散性好且具有超光滑表面的单晶Au NSs。该方法可实现产物单次大批量制备，解决了传统种子生长法产量不足、结构不完美的劣势，为全尺寸可控特性的自组装技术提供了理想的组装单元。此外，该方法还为高级液晶显示领域导电金球的制备提供了借鉴思路和可行的实验方案。研究工作得到国家自然科学基金项目等的资助。图1.单晶Au NSs的制备过程及结构表征图2.Au NSs的演变过程图3.Au NSs的形成机制图4.Au NSs的尺寸及LSPR精确调控【来源：合肥物质科学研究院】声明：转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系，我们将及时更正、删除，谢谢。 邮箱地址：newmedia@xxcb.cn

科技日报记者 陆成宽近日，法国格勒诺布阿尔卑斯大学的Mathieu Jamet研究团队通过一个精巧的实验，在单层二硒化钨中清楚地观察到了谷能斯特效应，证实了中国科学院大学苏刚研究团队2015年给出的理论预言，实验结果与理论预言值非常吻合，未来在热电转换器件的大规模应用上具有较大的发展潜力。能斯特效应（Nernst effect）是一种横向热电效应，指的是在导体或半导体材料中同时施加温度梯度和垂直于温度梯度的外磁场时，在垂直于温度梯度和外磁场的方向上可诱导出电场的效应。该效应是1886年由瓦尔特·赫尔曼·能斯特和阿尔伯特·冯·埃廷豪森发现的，也时常被称为能斯特-埃廷豪森效应，在半导体、高温超导体、热电转换等领域具有重要应用，是凝聚态物理传统教科书的内容之一。若材料是铁磁体，即使没有外磁场，由于存在自发磁化，当施加垂直于铁磁体自发磁化方向的温度梯度时，也会在垂直于自发磁化和温度梯度的方向上产生横向电流，被称为反常能斯特效应。一般而言，反常能斯特效应要远大于正常能斯特效应，其物理根源来源于三种散射机制，即斜散射、边跳以及内禀机制。前两者属于外禀机制，由杂质散射诱导引发，而内禀机制则由能带本身具有的非平庸拓扑结构即能带的贝里曲率所引起，贝里曲率则起着动量空间有效磁场的作用。谷能斯特效应（valley Nernst effect）示意图能带电子除了具有电荷和自旋自由度之外，在某些材料中还具有谷自由度。这些谷中的电子由于具有不同的贝里曲率，因而具有不同的手征性。2015年，中国科学院大学苏刚教授、朱振刚教授和博士生喻小琴联合丹麦技术大学Jauho教授，研究了单层过渡金属硫族化物中的自旋能斯特效应，并提出了一个新效应——谷能斯特效应。论文发表后引起了国内外同行的极大兴趣。谷能斯特效应描述的是在纵向温度梯度驱动下，K能谷与-K能谷的载流子，由于具有不同的手征性，在贝里曲率的作用下，将朝着垂直于温度梯度的方向偏转，从而产生横向能谷流（见图1）。进一步，当把上述二维材料置于具有磁化的材料上时，能谷的简并性被移除。如果此时费米能位于适当的位置，则温度梯度可以诱导出单个能谷、单自旋的横向电流，也即单能谷、单自旋流。该研究团队设计提出了一种拓扑能量转换器即自旋热电子学电池。该新型电池被设计成H型，在一臂中利用温度梯度产生横向自旋流，然后注入另一臂，再利用逆自旋霍尔效应将自旋流转化为电荷电压，从而输出电能。期待人们不久能在实验上制作出这类基于新原理的自旋热电子学电池。法国Jamet等研究人员通过外延生长法，在石墨烯-碳化硅衬垫上，制备了高质量的单层与多层二硒化钨。为了去除能谷简并性，又引入一个镍铁合金层，通过铁磁共振自旋泵技术，把单自旋泵浦进二硒化钨层中，建立了K与-K能谷载粒子的不平衡分布，进而在横向上产生了可观察的电压。他们的测量实验结果不仅与苏刚、朱振刚和喻小琴等人给出的理论预言非常吻合，而且由于巨大的能斯特系数，还在实际的热电转换器件的大规模应用上具有较大的发展潜力。通常的热电器件利用了纵向热电效应，但其热电转换效率受到热和电难以同时调控的制约。如果利用横向热电效应，由于电流和热流位于垂直的方向，有望实现热和电的协同调控。并且，横向器件可以做成大尺寸器件，有利于悬挂在墙壁、屋顶等处，对废热利用具有重要意义。实际上，利用横向反常能斯特效应的热电器件现在已经开始在实验室中进行探索。如何利用巨大的能谷能斯特系数来实现高效的热电转换将是令人感兴趣的研究方向。二维过渡金属硫族化物类材料中产生非线性能斯特效应示意图最近，苏刚、朱振刚与湖南大学副教授喻小琴和美国明尼苏达大学Tony Low与德国德雷斯顿理论固体物理研究所Jhih-Shih You组成的联合研究团队，又提出了另一个新效应——非线性能斯特效应。一般说来，当材料中存在时间反演对称性（在非磁材料中时常满足）时，由温度梯度驱动并不能得到净的横向电荷流，也就是能斯特电流将消失。该联合研究团队进一步发现，消失的是线性能斯特效应。如果材料中的空间反演对称性破缺，那么温度梯度可以在横向产生非线性反常能斯特电流，与温度梯度的平方成正比，此即非线性能斯特效应。该非线性效应的物理根源来自于非平庸贝里曲率在动量空间分布的对称结构和能带对称结构的不一致性，不能归因于贝里曲率的偶极矩。该联合研究团队详细计算了施加应力的单层二硫化钼类材料，显示了此非线性效应的确会存在，也期待后续实验的验证。该工作以快讯形式发表在《物理评论B》上。该研究成果不仅为能斯特效应家族补充了新成员，使能斯特效应家族（即能斯特效应、反常能斯特效应、自旋能斯特效应、谷能斯特效应和非线性能斯特效应）的理论基础更为完整，另一方面也为热电转换技术提供了新机制，有望为器件废热的再利用提供新思路，而热电器件具有小尺寸、高可靠性、无传动部件、无噪音、无污染等优点，是实现能源再利用的重要途径之一。

科技日报记者 过国忠 通讯员 徐燕华现实生活中人们都追求完美，极力地想避免缺陷，但在科学上有些缺陷却无法避免。“实际晶体与理想晶体相比有一定程度的偏离或不完美性，这种结构发生偏离的区域叫缺陷。”苏州科技大学化学生物与材料工程学院教授刘波说，事实上，无论是天然的或人工合成的实际晶体都不是理想的完整晶体，它们都存在着对理想空间点阵的偏离。在专家看来，固体缺陷是一个前沿基础研究，其发展水平的高低，是未来一个国家综合实力的重要体现。尤其近年来，通过调控缺陷生成、缺陷结构及其运动规律，来优化材料及器件性能，也已成为国内外研究的一个热点。近日，“第十四届全国固体缺陷学术研讨会”在苏州举行，参会代表围绕缺陷研究开展了热烈的学术交流。专家认为，缺陷对于材料来讲，可谓是把双刃剑，一方面缺陷可直接影响到材料的物理性质。许多晶体内部都有大量位错、小角度晶粒间界、第二相杂质颗粒等微观或亚微观缺陷。这些缺陷对晶体的强度性质有很大影响，在压力或拉力下，会在一个弱点处形成裂纹，然后遍及整个晶体。然而，如果在材料中引入预想的缺陷，并加以有效控制，就能调控材料物性，获得意想不到的优异性能。目前，这方面的研究已成为缺陷研究的热点和重点。“加快提升固体缺陷的理论和实际应用水平，对推动我国材料科学与新一代信息技术、新能源、节能环保、生物技术和新医药、高端装备制造等战略性新兴产业的发展，有着举足轻重的作用。”中国科学院院士、中国物理学会固体缺陷专业委员会主任祝世宁教授说。记者了解到，30多年来，我国高校和科研院所始终以国家重大需求为牵引，集中组织科研力量，积极开展材料缺陷生成、运动规律、缺陷控制及缺陷对物性影响等方面的关键基础理论与应用研究。目前，在离子晶体、铁电晶体、准晶体、共价晶体、硅单晶体、金属、合金、非晶合金、半导体、有机晶体、高温超导体、核聚变能量等方面,无论是在基础理论研究,还是在应用上都取得了一批重要的标志性成果。其中，中国科学院固体物理研究所成功研制出特种高效吸能材料，已在多个重要领域得到应用。“目前，尽管我国基础理论和应用上取得了多方面突破，但必须清晰地看到，与发达国家相比，我们在一些重点研究领域与应用上仍有差距。”刘波说。该如何进一步提升我国固体缺陷领域研究水平？会上，专家们建议，固体缺陷研究是一个大交叉学科，要打破各自为政的科研体制，建立不同学科协同创新的机制，国家要重视基础原始创新研究，高校要重视专业人才的培养，地方政府部门要引导加强产、学、研、用交流合作，要为该领域科研和产业工作者搭建紧密的交流合作平台，推动我国材料科学与新材料产业的快速发展。来源：科技日报

“我非常荣幸担任广东以色列理工学院（下称“广以”）的校长！广以一定能走出一条办好一流新型大学的新路子，一定能成为一所特色明显的国际知名高等学府。”4月7日，广东以色列理工学院正式迎来新校长——计算凝聚态物理学家、中国科学院院士龚新高。从上海复旦大学奔赴汕头，履新广以校长，龚新高成为广以第二任校长，也是粤东粤西粤北地区高校的首位院士校长。拉长时间看，龚新高并不是第一位广东合办大学的院士校长。目前，全国已经招生的9所合办大学中，4所落户广东，3所都由院士担任校长。科学家会与新大学生擦出怎样的火花？在中国科学院和复旦大学网站上，龚新高的介绍简明而分量十足：1962年6月生于湖南省长沙县。1985-2005年任中国科学院固体物理研究所研究实习员、助理研究员、副研究员、研究员；2000年起担任复旦大学物理系教授；2009年起担任计算物质科学教育部重点实验室主任。1999年获得国家杰出青年基金，2017年当选为中国科学院院士。“计算物理与理论物理、实验物理一起，形成了物理学三足鼎立的态势。”早在2013年给学生开设的讲座上，龚新高介绍，有史以来人类做过约10"16次计算，而世界上最快的计算机每秒钟的运算量已与此相当，这为计算物理提供了技术支撑。他从计算模拟出发，发现了单质金属中金属键和共价键共存，预言了“金富勒烯”“理想玻璃”，突破了人们对单质金属以金属键相结合、结构密堆积的传统认识，激发了后续实验和理论研究。作为第一完成人，龚新高先后获得一项国家自然科学二等奖和两项省部级一等奖等，发表论文300余篇，引用超过14000次。现在，龚新高接棒广以校长职务，大家期待，科学家会与“10后”新大学生擦出怎样的火花？广东以色列理工学院于2016年经教育部批准正式设立，2017年首年招生，是由以色列理工学院与汕头大学合作办学的一所具有独立法人资格的中外合作大学。在任职大会现场，龚新高发表就职致辞，透露下一步的治校方向。“广以要坚持正确的办学方向，牢记中外合作办学的初衷和使命，全面引进以色列理工学院的优质教育资源，根植于博大精深、底蕴丰厚的中华文化土壤。”龚新高说，同时要抓住国家科技创新战略机遇，扩大办学规模，吸引优质生源，并根据区域社会经济发展需要，加快新专业的布局和发展。在教师队伍建设方面，龚新高说，要坚持以人才培养为中心，建设世界高水平的教师队伍。建设好一批一流学科，努力将学校的学科建设融入到国家的一流大学和一流学科建设体系。尽早把广以建设成为有国际影响力的研究型大学，为汕头、为广东的科技创新做好支撑。多所粤港澳合作办学校区也正紧锣密鼓建设在全国高校群中，合办大学是新兴产物。目前，全国已经招生的9所合办大学中，北京师范大学-香港浸会大学联合国际学院（下称“UIC”）、香港中文大学（深圳）、广以和深圳北理莫斯科大学4所落户广东，前3所都由院士担任校长。有院士校长加持，在资源整合、教师队伍建设、影响力提升等方面的优势不言而喻。2019年2月，著名数学家、中国科学院院士汤涛担任UIC第二任校长。“人才是第一资源，没有人才，大学教育就办不起来。”上任之初汤涛曾表示，UIC首先会考虑引进更高水平的教师队伍，夯实师资实力。近两年来，UIC从全球引进讲师及以上级别教学人员141名，不断升级师资和科研队伍。建校7年的香港中文大学（深圳）首任校长是中国工程院院士徐扬生。截至2020年8月底，该校引进世界知名教师360多位，其中包括诺贝尔奖得主4位，国内外院士17位。随着粤港澳大湾区高等教育合作发展不断深入，现在多所粤港澳合作办学校区也正紧锣密鼓建设，高层次人才的聚集流动将更加普遍。香港科技大学（广州）正在广州南沙区抓紧建设，预计2022年开学；香港城市大学（东莞）由香港城市大学与东莞理工学院合作办学，双方于2020年初签署了合作办学协议，校区计划今年年中启动建设。而在珠海，澳门科技大学珠海校区准备落户珠海(国家)高新技术产业开发区，开设硕士及博士研究生的学位课程，珠海市人民医院还将建成澳门科技大学医学院第一附属医院。此外，香港公开大学计划在肇庆、香港理工大学选择佛山办学，也广受关注。为高等教育均衡发展下足力气龚新高从上海赶来汕头，成为了粤东粤西粤北地区高校的首位院士校长。刷新纪录的背后，折射出广东高等教育发展的主题：均衡。全省153所高校，其中粤东粤西粤北本科和高职院校不超过30所。而在2015年首轮高水平大学、高水平理工科大学建设中，粤东粤西粤北仅有汕头大学和广东海洋大学入选重点项目建设高校。如何破解高等教育发展不平衡不充分问题，推动广东从高等教育大省迈向高等教育强省，更好地服务经济社会发展和创新驱动发展战略？2018年1月，广东高等教育“冲一流、补短板、强特色”提升计划应运而生。该计划除遴选一批头部高校以“冲一流”为高水平大学建设目标外，还推出“补短板”的粤东粤西粤北高校振兴计划和“强特色”的特色高校提升计划。广东以色列理工学院、广东石油化工学院、韶关学院等十余所粤东粤西粤北高校得到前所未有的支持力度，再添发展动力，为粤东粤西粤北地区发展提供人才与科技支撑。现有学校改革发展的同时，如何提升高等教育毛入学率，让更多粤东粤西粤北地区学子能在“家门口”上大学，也是高等教育均衡发展的一大挑战。经过不断努力，2021年广东省教育工作会议宣布，2021年将有11所高校（校区）建成招生，其中9所落户粤东西北地区，实现地级以上市本科高校（校区）、高职院校全覆盖。在不久前公示的《2021年粤东粤西粤北地区新建迁建高校资金安排方案》中，有7.73亿元省级财政专项资金重点支持7所高校，包括了华南师范大学汕尾校区、广东工业大学揭阳校区、广东海洋大学阳江校区，以及广东汕头幼儿师范高等专科学校（筹）、广东梅州职业技术学院（筹）、广东潮州卫生健康职业学院（筹）和广东云浮中医药职业学院（筹）。今年秋季，粤东粤西粤北的新大学将迎来第一批学生。扩容提质，增长强劲。在粤东粤西粤北，更多高校已建起来，院士校长等高层次优秀人才加盟助力，粤东粤西粤北打造人才聚集、教育提升新高地的目标越来越近。南方日报记者 姚瑶 吴少敏 蔡沚彦 通讯员 李敏 林冰淳