最新成果，发表！
近日 我校师生在各领域
取得了一系列重要研究成果
在各大高水平国际期刊上成功发表
为他们点赞
我校师生在国际著名期刊
《Dyes and Pigments》上发表论文
近日，我校材料与化学学院秦来顺教授团队在荧光探针领域取得新进展。该成果于2月以“Tuning Optical Properties of Aromatic Near-Infrared Fluorescent Switch through Engineering Functional Heterocycle on Donor Moiety”为题发表在国际著名期刊《Dyes and Pigments》（中科院2区，Top，IF=4.5）上。量新学院本科生陆洲为第一作者，中国计量大学尹航副教授、秦来顺教授与哥本哈根大学陈俊生助理教授为论文的共同通讯作者。
基于分子内电荷转移所设计的给体-受体-给体（Donor-Acceptor-Donor，D-A-D）分子具有刚性、稳定的共轭结构，具备Stokes位移大、荧光量子产率高、生物相容性好等优势，已经在近红外一区（NIR-I）得到应用。然而，该分子作为NO探针在近红外二区（NIR-II）的发光却未见报道。
鉴于此，中国计量大学尹航、秦来顺团队，联合哥本哈根大学陈俊生助理教授，采用调控D-A-D型有机小分体系上的给体（吡咯、噻吩、呋喃、硒吩）的策略，设计了一系列近红外区的NO荧光探针。通过理论计算论证给体变化对D-A-D型有机小分体系电子结构、推-拉电子效应、非共价相互作用的影响，基于空穴-电荷转移、重组能与荧光光谱分析了D-A-D型有机小分体系的辐射跃迁及分子内电荷转移过程，利用第一性原理计算预测、评估D-A-D型有机小分体系制成纳米颗粒的可行性。最终，筛选出近红外二区发光的BTT-N作为最佳分子探针。
该工作受到中国国家重点研发计划（2022YFB3503600）、中国国家自然科学基金（12275262、51972291）、浙江省自然科学基金（LQ23A050004）、中国科协青年人才扶持项目（2022QNRC001-No. YESS20220358）、浙江省高校省级重点学科基金（2023YW31），浙江省大学生科技创新活动计划（新苗人才计划）项目、中国科学技术云以及中国科学院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室开放基金的支持。
我校教师在
《Nature Communications》上
发表重要研究成果
近日，我校光电学院徐时清教授团队在低剂量柔性X射线成像技术领域取得重要进展，研究成果以“Dual heterogeneous interfaces enhance X-ray excited persistent luminescence for low-dose 3D imaging”为题发表在国际著名期刊Nature Communications (2024, 15: 1140)上，并被Nature Communications编辑选为Research Highlight重点推荐。中国计量大学为该论文第一单位，雷磊研究员为第一作者，徐时清教授为通讯作者。
X射线成像技术具有高穿透特点，已被广泛应用于医学诊断、无损检测和安检等领域。与商用平板探测器相比，柔性X射线探测器能够用于高度弯曲目标物的三维成像，成为当前研究热点。稀土掺杂氟化物纳米材料具有X射线激发多色余辉发光特征，适用于柔性X射线探测与延时三维(3D)成像应用，且能够避免实时X射线辐照产生的荧光信号干扰，但面临高辐射剂量安全问题与成像技术复杂问题的挑战，因此，开发高性能X射线激发稀土余辉发光（XEPL）材料成为当前亟需解决的关键技术瓶颈。
团队创新性地设计了双异质核壳界面，不仅能够抑制激活离子到表面缺陷的能量传递过程，降低稀土激活离子无辐射弛豫几率，还能够有效降低界面Frenkel缺陷形成能，促进陷阱能级的形成并大幅增强余辉发光。与NaLuF4:Gd/Dy核纳米晶相比，NaYF4@NaLuF4:Gd/Dy@NaYF4异质核壳纳米晶的XEPL增强了约40.9倍。这种双异质核壳结构同样能够增强Pr, Er, Tm, Gd, Tb等激活离子的XEPL性能。
团队还研制出基于Y@Lu/Gd/Tb@Y纳米晶的柔性薄膜X射线探测器件，弯曲幅度接近180度，拉伸幅度大于200%, 在300-800 nm范围内的光透过率大于 90%。采用自主搭建的X射线成像系统，在调制传递函数(MTF)值为0.2时的空间分辨率约为17.1 LP mm-1，优于多数报道的卤化物钙钛矿(通常低于10 LP mm-1)，与商用CsI (Tl)闪烁体 (≈10 LP mm-1)。在无热激励且辐射剂量率为4.5 µGy s-1的条件下, 双异质核壳纳米晶的延时X射线成像质量明显优于核纳米晶体系。进一步结合图像重构技术，实现了电子器件的三维成像。
基于稀土氟化物纳米晶的延时三维X射线成像应用
我校教师
在物理学权威期刊PRL发表学术论文
近日，我校理学院应用物理系青年教师沈鑫博士联合北京邮电大学孙明远副教授、深圳量子科学与工程研究院吴志钢副研究员、以色列魏茨曼科学院Nir Davidson教授和丹麦奥尔胡斯大学Georg M. Bruun教授在2024年第3期《Physical Review Letters》上发表题为“强相互作用玻色-费米混合气体：诱导相互作用，相图以及声子模传播（Strongly Interacting Bose-Fermi Mixtures: Mediated Interaction, Phase Diagram, and Sound Propagation）”的研究性论文。沈鑫博士为第一作者，我校理学院为第一作者单位。
超冷原子气体是指将一些中性原子（常见的是碱金属原子）束缚在势阱中，通过激光冷却和进一步蒸发冷却的方法，降低至纳开尔文（nK）量级的温度。在极低的温度条件下，原子以及原子间的相互作用导致的量子力学效应变得显著，能够在实验观测到玻色-爱因斯坦凝聚体、超流或超导等量子现象。由于实验技术上对冷原子具有高度的可操控性，使得冷原子的研究范围十分广泛，涵盖了凝聚态物理、量子信息、量子度量以及高能物理等领域。
玻色-费米混合气体是指玻色型和费米型原子气体同时冷却在势阱中，最早的雏形是为了能够实现对费米原子气体的冷却：由于低温下费米原子之间的相互作用极弱，导致蒸发冷却效率极低。通过加入冷却的玻色子，利用玻色-费米原子之间的相互作用实现费米气体的冷却。关于玻色-费米混合气体的研究很多，包括超固体、复合费米子以及玻色/费米极化子等，除此之外，近年来的实验研究开始关注玻色-费米混合气体中诱导相互作用所带来的可观测效应，如玻色凝聚体中的声子模式以及集体模。
受芝加哥大学冷原子实验小组的工作Phys. Rev. Lett. 131, 083003 (2023)启发, 沈鑫博士及其合作者发展了玻色-费米混合气体的强耦合理论，使得理论能够满足压缩率求和定则。根据该理论，玻色之间通过费米原子传递的相互作用可以得到，由此计算出玻色-费米混合气体在整个相互作用范围内的平衡态相图和混合气体在可混合区域内的玻色凝聚体声速，定性上能够复现实验观测到的声速在Feshbach共振区域内仍然能够保持存在。由于实验中通过调节磁场来调控原子间相互作用，系统处于非平衡态，在此基础上考虑实验观测到的原子的损耗，计算得到的声速与实验观测数据吻合。此外，由于玻色-费米之间的相互作用，使得费米气体中零声模可以通过玻色凝聚体的声子模诱导激发，根据强耦合理论计算了玻色凝聚体的动力学结构因子，提示实验上可以通过布拉格散射方法观测到双峰结构。
锂6原子和铯133原子混合气体的相图
锂6-铯133混合气体中铯133凝聚体中声速的理论
和实验对比
论文的研究成果得到国家重点研发计划（2022YFA1404103）和国家自然科学基金项目（11974161、12004049、12104430）等资助。
我校研究生
在国际学术期刊《Applied Energy》上发表最新研究成果
近日，我校材料与化学学院陈达教授和秦来顺教授联合团队在钾基双离子电池研究方面取得新进展。该成果于2024年1月以“Balancing salt concentration and fluorinated cosolvent for graphite cathode-based dual-ion batteries”为题发表在高水平国际学术期刊Applied Energy（IF 11.2，中科院1区）上。第一作者为我校材料与化学学院研究生罗稳，通讯作者为青年教师于丹丹博士、陈达教授和秦来顺教授。
高浓度电解液(HCE)因其高氧化稳定性和与正负极的良好界面兼容性而在石墨正极基双离子电池(DIBs)中受到广泛关注。虽然通过添加弱溶剂化的氟化共溶剂，可获得具有与HCE类似溶剂化结构的局部高浓度电解质(LHCE)，但目前对于电解液浓度与氟化助溶剂之间的平衡原则尚未揭示。本研究将磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯(FTEP)作为氟化共溶剂引入到由双氟磺酰亚胺钾(KFSI)和磷酸三乙酯(TEP)组成的高浓度电解液中，发现当调控TEP/FTEP的体积比为5:1时，该电解液具有丰富的离子-溶剂配合物，有助于在石墨正极表面构筑稳定的界面膜。并且，FTEP的引入取代了部分TEP溶剂与FSI–配位，能有效增强电解液的氧化稳定性，其弱相互作用也进一步抑制了石墨正极的溶剂共插层，使得K/石墨DIBs在0.5 A/g下循环300次后展示出45 mAh/g的可逆容量。在此电解液的基础上，将碲负极与石墨正极匹配组装的钾基双离子电池具有高输出电压(3.75 V)和良好的循环性能。这项工作将促进适用于双离子电池中LHCE的发展。
KFSI/nTEP–mFTEP电解液的代表性溶剂化结构及其
在石墨正极上构筑界面膜的示意图
此项工作得到国家自然科学基金（52002081, 51972294）、浙江省自然科学基金（LQ23E020006）的支持。
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本期制作
来源 | 材化学院 光电学院 理学院
排版 | 创意中心 裘颖怡
数统 | 综合部 陈璟怡
责编 | 宓卓慧
责审 | 王哈颖
终审 | 陈永强