▲ 摘要:在许多星系团的中心,炽热(大约107开尔文)星系团内介质可变得足够致密,以至于其本应在短时间内冷却。然而,在大质量中心星系中测量到的恒星形成率很低,且冷却气体中没有软X射线,这表明大多数气体从未冷却过。这是所谓的冷却流问题。
最新观测表明,黑洞喷流使绝大多数气体保持在高温状态。任何星系团中的所有气相中,冷却流尚未实现全绘制。
研究组展示了使用詹姆斯韦伯太空望远镜对凤凰星团的观测,绘制了[Ne vi] λ 7.652-μm发射线,使人们能在大尺度上探测105.5? K的气体。这一些数据显示了扩展的[Ne vi]发射,与星系团内介质的冷却峰、最冷的气相和活跃恒星形成的位置同空间存在。
综上所述,这在某种程度上预示着最近发生了一次快速冷却,导致了冷却速度短暂飙升,研究组估计为每年5000~23000个太阳质量。这一些数据提供了星系团核心温度在105 K到106 K之间的大规模气体分布图景,并强调了黑洞反馈在调节冷却和促进冷却方面的关键作用。
▲ 摘要:星系团包含大量被称为星系团内介质(ICM)的热电离气体。在疏散星系团核心中,ICM的辐射冷却时间短于星系团年龄。
然而,与冷却相关的线发射缺失表明加热机制抵消了冷却,来自活动星系核(AGNs)的反馈是最大有可能的来源。湍流和整体流动,如星系团势阱中核心气体的振荡(冲击)运动,也被认为是核心外部热量分布的机制。
研究组用X射线成像和光谱任务卫星对半人马座星系团进行X射线光谱观测。结果发现,热气体沿着相对于中心星系的视线 kpc的范围内,速度从130 km s?1到310 km s?1。这表明整体流动与核心气体晃动一致。
虽然整体流动可防止中心冷却气体的过度积聚,但亦可分散AGN注入的热量,并从周围的ICM中引入热能。核心气体的速度色散仅为≤120 km s?1,甚至在AGN的10 kpc范围内亦是如此。这表明AGN对周围ICM流动的影响在星系团中是有限的。
▲ 摘要:通过构建具有化学成分空间调制的超晶格结构,可创建具有可定制周期性电势景观和可调谐电子和光学特性的人造材料。具有一维可设计电位调制的传统半导体超晶格实现了高电子迁移率晶体管和量子级联激光器。
最近,通过多尺度构建单元的自组装或引导组装,人们构建了一组多样化的超晶格,包括零维纳米簇和纳米颗粒、一维纳米棒和纳米线、二维纳米层和纳米片,以及混合二维分子组装体。这些自组装超晶格具有二维或三维的周期性结构调制,但由于组成单元之间界面处不可避免的结构无序,通常缺乏原子精度。
研究组报告了由零维、一维和二维构建单元的周期性排列组成的多维单晶超晶格的一锅合成法。利用锆(IV)金属有机骨架作为主模板,通过配位辅助组装策略实现金属卤化物亚晶格的定向成核和精确生长,他们合成了一系列单晶多孔超晶格。
单晶X射线晶体学和高分辨率透射电子显微镜清晰地分辨出具有确定性原子坐标的高阶超晶格结构。用选定的胺分子进一步处理可产生具有高度可调光致发光和手性光学性质的钙钛矿样超晶格。
该研究创建了一个高阶单晶多孔超晶格平台,为定制传统晶体固体没办法实现的电子、光学和量子特性提供了机遇。
▲ 摘要:线性导电聚合物表现出由沿聚合物链移动的移动载流子施加的弹道传输,但由于缺乏分子间有序和电子耦合,在扩展维度(即聚合物链或层之间)上的电导率仍然很弱。
研究组报道了一种多层堆叠的二维聚苯胺(2DPANI)晶体,其具有高导电性的面外金属性电荷输运。该材料包括层间距为3.59 ?的柱状π阵列和由聚苯胺链交织形成的周期性菱面体晶格。电子自旋共振谱揭示了2DPANI晶格中显著的电子离域。第一性原理计算表明,Cl -桥接层堆叠促进了2DPANI的面内二维共轭和层间强电子耦合。
为了评估局部光学电导率,研究组使用太赫兹和红外纳米光谱技术来揭示德鲁德型电导率,其红外等离子体频率及外推的局部直流电导率约为200 S cm?1 。导电扫描探针显微镜显示,其面外电导率异常高,约为15 S cm?1 。通过垂直和横向微器件进行的电荷传输测量显示,面外电导率(约7 S cm?1 )和面内电导率(约16 S cm?1 )相当高。
垂直微器件的电导率随温度的降低而增强,表现出独特的面外金属性输运行为。利用这种多层堆叠的二维导电聚合物设计,研究组预测在面内相互作用之外实现强电子耦合,有望实现三维金属性电导率。
▲ 摘要:使用非侵入性超声精确控制深层组织内的机械化学激活,对于促进人们对基础生物医学科学的理解和彻底改变疾病治疗策略具有深远意义。然而,一种具有明确定义超声激活的理论指导机械响应材料系统尚待探索。
研究组提出了利用多孔氢键有机框架(HOFs)作为聚焦超声(FUS)可编程触发药物激活工具包的概念,通过按需裂解超分子相互作用来控制脑深部的特定细胞事件。他们建立了机械化学断裂和超声力学的可视化理论模型,为合理设计机械响应材料以实现可编程控制提供了有价值的指导。
为了证明这种方法的实用性,研究组将设计药物氯氮平N-氧化物(CNO)封装到用于FUS门控释放的最佳HOF纳米晶体中,以激活小鼠和大鼠腹侧被盖区(VTA)的工程G蛋白偶联受体,即使在9毫米深度的组织内也能实现靶神经回路调节,潜伏期仅为数秒。
这项工作证明了超声精确控制分子相互作用的能力,并开发了超声波可编程的HOF,以非侵入性和时空性地控制细胞事件,有望实现精确分子治疗。
▲ 摘要:研究绩效评估被广泛认为是维持最高品质衡量准则的重要工具,人们认为选择和竞争会推动进步。学术机构在面临外部研究评估压力的同时,亟需在招聘和晋升方面做出关键决策。
研究组基于190个学术机构的314项政策和58个政府机构的218项政策(涵盖北半球32个国家和南半球89个国家),对学术职业发展的研究评估进行了展望,关切晋升为正教授的政策。他们调查了各种晋升标准被提及的频率,并进行了统计分析,以推断各种政策的共性和差异。尽管定量评估方法仍很流行,但与更受地理限制的研究结果一致,其并非适用所有情况。
研究组发现北半球和南半球之间有差异,机构和国家政策之间亦存在一定的差异,但学科之间的差异较小。中高收入国家对文献计量指标的偏好更为明显。
尽管研究组发现了一些差异,但许多晋升政策都基于对已成为规范的特定职业道路进行假设,而非拥抱多样性。反过来,这限制了研究人员的机会。这些结果挑战了当前实践,并对研究人员、研究管理人员和国家政府具有战略意义。