YYVIP易游《科学》（20251211出版）一周论文导读

　　YY.VIPYY.VIPYY.VIPYY.VIPYY.VIP研究组报道了在超冷原子强相互作用费米超流体之间的周期性驱动约瑟夫森结中观察到的夏皮罗阶跃。在电流—电位特性中观测到的量子化平台的高度和宽度反映了外部驱动频率和结的非线性响应。电流—相位关系的直接测量表明，夏皮罗阶跃如何从两个超流库的相对相位和外部驱动之间的同步中产生。

　　研究组以涡旋—反涡旋对的形式探测周期性相位滑移过程，进一步支持了这种机制。该结果得到了电路模型和数值模拟的证实。该工作为研究外部驱动下量子多体系统的涌现非平衡动力学开辟了新前景。

　　驱动超导约瑟夫森结的电流—电压特性显示离散阶跃。这种现象被称为夏皮罗阶跃，构成了今天的电压标准。

　　在这项工作中，研究组报道了在超冷原子气体中驱动约瑟夫森结中夏皮罗阶跃的观测结果。他们证明了这些阶跃具有普遍特征，并为在实验中直接观察到的微观耗散动力学提供了新见解。

　　研究组发现这些阶跃与声子发射和孤子激发成核直接相关，且在时空上遵循其动力学行为。实验结果得到了基于经典场动力学的广泛数值模拟的支持，并有望推动计量学和基础科学的进步。

　　介孔材料具有高度可控的纳米级结构，通常由表面活性剂的液晶组件模板化，具有新兴且通常可设计的物理性质。然而，将其制造规模扩展到适合建筑物外墙等用途颇具挑战性。

　　在这项工作中，研究组描述了由所有结构特征均小于50纳米的介孔管三维空间图制成的柔性平方米级薄膜和数厘米厚的板材制造。这种基于溶液的动力学制备工艺模板化了圆柱形表面活性剂胶束的生长网络，其中聚硅氧烷凝胶形成网络细管，在用空气取代表面活性剂和溶剂后，产生的轻质材料具有超过99%的可见光范围光学透明度和大约10毫瓦/开尔文/米的导热系数。

　　这种预先设计的超材料为墙体级隔热玻璃单元、平方米级窗户改造和非集中太阳能热能利用提供了透明热障。

　　颜色和气味是众所周知的传粉者线索。一些植物也产生热量，但其作用尚不清楚。

　　研究组报道了植物产生的热红外辐射可作为传粉信号，并揭示了热量产生和红外探测的潜在机制。通过线粒体适应性调整，植物以昼夜节律模式加热生殖结构，辐射出足以吸引甲虫传粉者的红外线。甲虫触角含有红外激活的神经元，其热敏离子通道的结构经过调整以匹配宿主植物的产热机制。

　　对比分析表明，红外信号是最早的传粉信号之一，并表明开花植物从以红外为基础的信号向以颜色为主的信号发生了深远演化转变。该发现揭示了一种古老的感官模态，它塑造了传粉这一联系全球植物和动物最重要过程的早期演化。

　　地球上的水很可能在早期形成，当时的地球由于巨大撞击而广泛熔化。这些早期的水源如何在结晶地幔中保留和分布，目前尚不明确。

　　研究组通过系统性高压实验，研究了水在布里奇曼石（最早结晶的原生地幔矿物）和共存熔体之间的分配。研究结果表明，温度升高会大大增强水向布里奇曼石的分配。因此，相当数量的水可能在结晶后被保留在下地幔中。

　　这种早期储存在地球内部的水的循环可能调节了地幔动力学，并影响了早期地球向宜居状态的演化。

　　能源部门设施（石油、天然气和煤炭）的甲烷排放在温室气体总排放中占比较大，具有巨大的减排潜力。

　　研究组利用高空间分辨率GHGSat卫星星座估算了2023年全球能源部门点源的甲烷排放量。GHGSat检测到3114个排放点每年甲烷排放量为830±24万吨。探测到的油气排放点和煤炭排放点分别有16%和48%的时间超出了GHGSat的检测限，且各大陆区域无明显差异。

　　与全球燃料开采清单（GFEIv3）估算值相比，GHGSat估算值占GFEIv3总排放量的12%，而GHGSat实际观测点占24%，在国家尺度上具有良好的空间相关性，但在0.2°-×-0.2°网格尺度上空间相关性较弱。

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　　北京航空航天大学刘晓芳等：MXene定制硫/氮共掺杂实现高性能电磁波吸收