科学亮点

这些由MagLab主任Greg Boebinger挑选的月度重点,代表了该实验室七个用户设施中最有前途和最前沿的研究。

2021年3月29日
水溶性含氧化合物的相对丰度,横轴上的Ox表示所有含x个氧原子的化合物的丰度之和。对道路沥青粘合剂模拟阳光照射24、72和168小时后的数据显示。

阳光产生来自沥青的水溶性化学品

道路沥青是由集料(岩石)和“粘结剂”混合而成的,粘结剂是石油原油中提取汽油和油后的残渣。直到最近,这种粘合剂还被认为是化学反应性不强的。Maglab的科学家们将一层沥青粘合剂薄膜置于实验室模拟的阳光下,利用超高分辨率质谱分析揭示了数千种新的水溶性化学物质,这些化学物质可能会因降雨而释放到环境中。

2021年3月26日
电子显微镜图像显示从损坏的NB3SN线圈中提取的导体中的裂缝,该损坏的NB3SN线圈是核心的原型11T加速器偶极磁铁的一部分。

从周围铜的硬度来追踪Nb3Sn超导线圈的潜在损伤

由脆性Nb3Sn超导导线制成的大于10t的强磁场超导体磁体,需要特别注意其组装、强度和耐久性。这项关于Nb3Sn超导导线在欧洲核子研究中心(CERN)建造的原型加速器线圈中的损伤的新研究,为下一代更高场加速器磁体设计更好的超导体电缆提供了一条途径。

2021年3月26日
通过缩小研究基础设施的差距,扩大对DC领域设施的参与

通过缩小研究基础设施的差距,扩大对DC领域设施的参与

来自research -1 (R1)层以外的四年制学院和大学的研究人员在进行研究时,比来自R1层大学或拥有强大研究基础设施的国家实验室的同事面临更多障碍。爱游戏提现客服认识到有必要填补这一基础设施缺口,MagLab的直流磁场设备通过增加两个低磁场磁铁系统扩大了接入范围。这些“入口”系统促进了非r1机构的教职员工和学生对材料研究仪器的关键访问。

2021年2月11日
中性Ni4的分子结构(NPTBU3)4

通过直接金属 - 金属键的分子磁体中的强磁耦合

对未来的分子级信息存储感兴趣的令人兴奋的进展。通过使用Maglab可用的独特的高频电子磁共振技术,研究人员发现了单分子磁铁,具有直接金属轨道重叠(而不是弱超速相互作用),导致类似于金属Feromagnets的行为,远未更适合未来的技术比以前的分子磁铁。

2021年2月11日
在高温超导体的超导圆顶下九十特斯拉斯窥视

在高温超导体的超导圆顶下九十特斯拉斯窥视

物理学还不知道为什么铜基超导体(cuprates)能在前所未有的高温下不耗散地传导电流。利用超高磁场抑制铜在绝对零度附近的超导性,揭示了可能导致超导性的潜在电子相变。

2021年2月11日
左:涡流检查长长的前体。右:X射线断层扫描发现的雪佛龙裂缝。

特殊的高强度导体测试提高了未来脉冲磁铁的使用寿命

开发了三种非破坏性测试方法,用于检查高强度,高电导率线,用于在国家磁刀用于风中的超高场脉冲磁铁。爱游戏提现客服由于质量控制的这些改进,我们预计未来磁体的寿命超过过去磁铁的终身。

2021年1月19日
(左)相互作用2d电子或孔的示意性相图。(右)Wigner结晶在低温下的2D孔的磁阻迹线中表现为克雷特绝缘相(RIP)

在强烈相互作用的2D孔中初始形成Wigner晶体

这篇文章重点报道了在极低密度的二维系统中,人们对电子晶体(维格纳晶体)的转变仍然知之甚少,在低温下可以观察到它是磁场的函数。这个实验发现了由磁场诱导的自旋排列引起的维格纳晶体惊人的稳定。这种电敏感的样品需要超低噪声环境和高B/T设备可用的实验技术。

2021年1月19日
(左)加固在每对雷柏之间共缠绕。(右)“测试线圈0”,刚刚插入12T试验床磁铁之前缠绕和仪器。

在路径上的“测试线圈零”到40t

最近有超过1300米的导体的测试线圈成功展示了一种用于绝缘雷柏技术的新型绕组技术,并且疲劳循环到高菌株数百周期。这是Maglab的首个“双手”缠绕线圈和这种尺寸线圈的第一个疲劳循环试验,这两者都是40T用户磁铁的路径上的非常重要的里程碑。

2021年1月19日
(左)125te光谱线和有效伽马相对于磁场。黑色圆圈来自36T系列连接的混合动力车,粉红色钻石来自新的HTS 32T磁铁。(右)H // C的相图突出显示可能的旋转列出状态。[PRB 94 064403 2016]实心圆形来自磁致伸缩。从磁致伸缩和热膨胀开口圆圈。从磁化开放三角形。

利用世界历史新32T全超导磁体探测据探明的旋转向列状态

在全新的32 T超导磁体上进行了核磁共振测量,以确认一种新的量子态。结果证实了磁铁改变游戏规则的本质。

2020年12月29日
左:(3,1)超格子的晶体结构。右:界面磁圆形二向色谱。

光谱分解揭示了多限戒氧化铁超晶格中的连续内化机制

使用电场作为一个开关来控制材料的磁性是多法学研究背后的目标之一。这项工作通过在高磁场中使用光学技术探讨了一种这样的材料中的高温磁力的显微镜起源,这是一种可以帮助研究人员在大类材料中了解磁性的方法。

11月18日2020年11月18日
总体肝脏代谢因饮食而显着改变。

利用磁共振来探测脂肪合成对生酮饮食的反应

非酒精脂肪肝病及其对更严重的疾病的进展将成为未来5年肝移植的主要原因。在这里,研究人员使用氘磁共振来研究脂质合成的饮食影响,证明了高脂肪酮饮食显着慢性慢性脂肪生成,通过将过量的碳水化合物覆盖到脂肪酸中并作为三酰基甘油储存的过程。

11月18日2020年11月18日
左:用于60特斯拉磁场中光吸收研究的双硒化钨(WSe2)单层光纤组件。图右:吸收中的离散跃迁表明特定量子态(“谷”态)的空化和自发填充。

原子薄半导体中自发的“谷磁化”

电子之间的相互作用支撑着材料科学和凝聚态物理中一些最有趣也最有用的效应。这项工作表明,在所谓的“单层半导体”的新家族中,只有一层原子层厚,电子-电子相互作用可以导致突然和自发的磁化状态的形成,类似于磁性在传统材料,如铁的外观。

10月16日20日
质谱法的完整蛋白质的预分化

质谱法的完整蛋白质的预分化

使用质谱分析完整蛋白质是可以通过预提分简化的难以简化的困难任务,其中蛋白质混合物基于尺寸将蛋白质混合物分离成更简单的级分。在这里,研究人员开发了一种新的方法,Peppi-MS,它使用低成本的材料和普通实验室设备来进行广泛可用的重要蛋白质分离策略。

10月16日20日
α-Mg3(HCOO)6金属有机框架,其含有12个独特的氧气部位。

探测金属有机框架,170 NMR在35.2 T.

金属有机框架(MOF)是具有高表面积的多孔材料,可以托管各种不同的客体分子,导致催化作用,药物递送,化学分离,燃料电池和数据存储。为了设计更好的MOF,他们的分子水平结构知识至关重要。在Maglab,世界上的最高场NMR光谱仪用于探测MOF的复杂结构,既是“建造”,当其他“客人”分子插入框架内时也存在。

2020年10月6日
入射的太赫兹辐射泵送进入相邻金属的旋转电流,通过所谓的旋转霍尔效应转换成充电电流和充电电压。

近太赫兹频率下的自旋电荷相互转换

本研究首次观测到从反铁磁材料到相邻的非磁性材料动态产生自旋极化电流并随后转化为电信号

2020年10月6日
量子霍尔效应在碲烯,由栅极电压调谐

在高磁场中手性碲化米的可调谐Weyl离金米

拓扑,螺钉,旋转和刺猬是不是通常在同一科学文章中发现的单词,但在薄碲膜中发现他们实际上属于一起的威尔费米。这突出显示的工作描述了qui et。al。使用了碲化管和高磁场的独特性质,以识别半导体中的威尔码头的存在。这个发现将一个新的窗口进入有趣的世界到拓扑材料。

2020年9月1日
[2H7]葡萄糖的代谢途径(绿星),红点表示2H的存在,大点表示两个2H原子。注意,HDO(金星)可以在糖酵解途径的多个步骤产生。

氘磁共振可以检测癌症的代谢

癌细胞代谢的磁共振是一种新的癌症和正常肝细胞之间辨别的新技术,为癌症阶段进展成像提供了有希望的方法,而不会有害地暴露辐射。

2020年9月1日
左:零外部磁场(B = 0)中的LA2-PSRPCUO4的相图显示了反铁磁(AFM)玻璃和假焦点相之间的明显连接。右:在磁场上足够强的磁场抑制超导性,AFM玻璃实际上延伸到伪焦点阶段的临界掺杂P *〜0.19,从而揭示了两相之间的迄今为止隐藏的连接。

隐藏的磁力在铜酸盐超导体中露出

本研究阐明了铜金属超导体中磁性、超导性和神秘的“伪隙态”本质之间的基本关系。这一发现为高温超导体的理论理解提供了一个额外的难题——这是改进和利用这些材料进行技术应用的关键。

2020年7月28日
测量非线性电场。

智能非线性传输技术扩展了超导体研究的前沿

超导体在没有损失的情况下进行大量的电力。它们还用于在学习材料和药物中创造非常大的磁场,例如在MRI机器中。在这里,研究人员开发了一种快速的新的“智能”技术,以测量超导体可以使用非常高的脉冲磁场携带多少电流。

2020年7月28日
高磁场在非磁性芳族分子中围绕化学键环围绕化学键环诱导圆形电子运动(环形电流)。

在非磁性芳族分子中诱导磁环电流

磁感应用于技术以将施加的磁场转换为电流,反之亦然。大自然也在原子和分子水平上广泛使用这一原理,使科学家们是观察物质性质的窗口。使用25吨分螺旋磁铁,研究人员观察了由于在分子环中流动的施加磁场引起的电流而观察到有机材料的光学性质的变化,这可以增加可在未来磁技术中使用的材料列表。

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