近期南科大高水平学术成果
源源不断
研究内容涵盖
高温超导机理
SnSe热电材料
二氧化钒智能材料
等多个方面
一起来看看吧
薛其坤校长与国内外研究者合作在高温超导机理研究中取得重大突破
自1986年Bednortz和Müller发现铜氧化物高温超导以来，三十五年已经过去了，但作为凝聚态物理学最重要科学难题之一的高温超导机理至今仍然没有得到解决，甚至在最基本的科学问题比如配对对称性上也尚未达成共识。针对配对对称性这一核心科学问题，我校校长、中科院院士薛其坤和清华大学副教授张定研究团队，与国内外的研究者合作，通过制备具有原子级平整界面的高质量约瑟夫森结，发现铜氧化物中s-波配对占主导地位。这个结果颠覆了铜基高温超导是d-波配对的主流认识。该研究不单是铜氧化物高温超导研究的一个重大进展，同时也为破解高温超导机理这一科学难题指明了正确方向。该研究成果以“转角超薄铋锶钙铜氧约瑟夫森结中的s波配对”(Presence of s-wave pairing in Josephson junctions made of twisted ultrathin Bi2Sr2CaCu2O8+xflakes)为题在线发表在7月15日的Physical Review X上。
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何佳清团队在Science发表SnSe热电材料和器件重要成果
南方科技大学物理系讲席教授何佳清团队在国际顶尖学术期刊Science以First Release和全文Research Article的形式发表了题为“Momentum and energy multi-band alignment enable power generation and thermoelectric cooling”的研究论文。
该研究通过在动量空间和能量空间同时作用的多价带协同传输策略，实现了P型SnSe晶体热电性能的显著提升；并搭建了基于SnSe晶体材料的热电器件，在器件中不但实现了温差发电，还实现了大温差的电子制冷。
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马俊在新型多沟道氮化镓电力电子器件领域取得进展
南方科技大学电子与电气工程系助理教授马俊与瑞士洛桑联邦理工大学教授Elison Matioli、苏州晶湛半导体有限公司董事长程凯等团队合作，在Nature Electronics发表了题目为“Multi-channel nanowire devices for efficient power conversion”的研究论文，报道了基于多沟道技术和宽禁带半导体氮化镓（GaN）的新型纳米电力电子器件。该技术是电力电子领域和宽禁带半导体领域的重大进步，有望显著提升能量转换效率。
该研究基于原创性的多沟道斜向三栅技术，开发了新型高效的GaN纳米线电力电子器件，可以大大降低器件的导通电阻。该技术融合了两项关键创新——允许更多电子流动的多通道设计以及调控纳米线电场分布的斜向三栅结构——使得新型器件可以在大功率系统中提供更高的能量效率，综合性能是文献中最好的GaN电力电子器件的两倍。
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翟继先团队开发出单分子水平全长新生RNA分析方法FLEP-seq
南方科技大学生命科学学院副教授翟继先团队结合三代测序技术，开发出一套能同时检测PolyA信息，Pol II转录位置和多内含子剪接情况的高通量全长单分子测序技术（图1）。相关技术已成功用于拟南芥转录及剪接相关研究，并以“FLEP-seq: simultaneous detection of RNA polymerase II position, splicing status, polyadenylation site, and poly(A) tail length at genome-wide scale by single-molecule nascent RNA sequencing”为题发表在国际知名方法学领域期刊Nature Protocols。
研究团队开发的方法能捕获包括Pol-II延伸过程中的转录本、已转录过polyA位点的read through转录本、以及已完成或正在进行加A的转录本在内的多种RNA转录、剪切和加工中间体，并同时对每个RNA分子上的内含子剪切状态、Pol-II转录位置、polyA位置以及polyA长度等信息进行检测。这为研究人员追踪并研究植物mRNA转录、剪切和加工的动态过程提供了重要的新工具。
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潘权课题组在5G毫米波通信集成领域取得新进展
南方科技大学深港微电子学院助理教授潘权课题组在第五代（5G）毫米波通信系统集成领域取得新进展，成功开发出两款可覆盖全球所有国家5G频段的用于无线通信收发机的注入锁定分频器芯片。论文成果以“Tuning-Less Injection-Locked Frequency Dividers with Wide Locking Range Utilizing 8th-Order Transformer-Based Resonator”为题发表在集成电路设计领域顶级会议IEEE Radio Frequency Integrated Circuits Symposium (RFIC) 2021上。这是南科大首次以第一单位在IEEE RFIC上发表高水平学术论文。2021年中国大陆地区仅有5篇论文录用。
该论文基于TSMC 40nm CMOS工艺，清晰展示了两款采用同一八阶变压器的注入锁定分频器芯片，通过设计不同的电路参数，使一款芯片可满足超宽带应用，另一款芯片可实现最高能效比。其中第一款芯片实现了63.1GHz的频率锁定范围和10.9GHz/mW的能效比；第二款芯片实现了41GHz的频率锁定范围和26.6GHz/mW的能效比。
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程春课题组在二氧化钒智能材料的相及畴结构管理上取得研究进展
南方科技大学材料科学与工程系副教授程春课题组以“Phase management in single-crystalline vanadiumdioxide beams”为题在国际著名学术期刊Nature Communications发表在线文章。
该文章介绍了一种新颖的氧化物抑制化学气相沉积法，它有效地调节了二氧化钒的氧含量，在一维单晶束条中实现了二氧化钒全部低温绝缘相（M1、T和M2）在常温下的稳定存在，提供了经验性的合成相图，验证并修正了二氧化钒的化学计量比-温度相图。课题组根据相图提出了“相变路径器件”的概念，基于二氧化钒的单晶驱动器家族（M1-R、T-M2、M1-T和M2-R）作为该概念的典型例子首次被提出并通过化学计量比的侧向梯度工程得到全部实现。这些单晶驱动器展现了目前基于二氧化钒驱动器的最高性能以及功能的多样性。
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李辉团队在《自然能源》发表燃料电池膜电极综述文章
南方科技大学材料科学与工程系讲席教授李辉团队在《自然能源》（Nature Energy）以“建立质子交换膜燃料电池高活性氧还原反应催化剂与高效催化层之间桥梁关系（Bridging the gap between highly active oxygen reduction reaction catalysts and effective catalyst layers for proton exchange membrane fuel）”为题发表综述文章。
阐明了现阶段催化剂三电极（RDE）测试评价参数集成到燃料电池核心组件膜电极过程中的内在局限性，讨论了低铂膜电极催化层及其层间界面结构对电极内部气液传质的影响规律。
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曾振中团队和郑春苗团队在全球环境变化方向取得研究进展
南方科技大学环境科学与工程学院副教授曾振中团队和讲席教授郑春苗团队结合多源遥感数据，揭示了东南亚毁林地形特征及其对碳循环的影响。研究成果以“Upward expansion and acceleration of forest clearance in the mountains of Southeast Asia”为题在《自然·可持续发展》（Nature Sustainability）上发表。
研究团队结合高分辨率遥感观测的森林变化和地形数据，刻画了东南亚山地毁林的地形特征并分析了山地毁林对碳循环的影响。
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龚欣课题组揭示视觉系统关键脂质转运蛋白ABCA4的底物识别和转运机制
南方科技大学生命科学学院生物系副教授龚欣课题组在Nature Communications在线发表了题为“Structural basis of substrate recognition and translocation by human ABCA4”的研究论文。
该研究报道了视觉系统关键脂质转运蛋白ABCA4三种不同状态的原子分辨率冷冻电镜结构，展示了ABCA4与底物的特异性识别机制，以及ATP驱动脂质底物转运过程中的构象变化，揭示了ABCA4对脂质底物独特的“侧向进入和挤压”的转运机制。
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王湘麟、夏海平课题组合作在《美国化学会志》发表封面文章
南方科技大学材料科学与工程系讲席教授王湘麟课题组和化学系讲席教授夏海平课题组合作，在钙钛矿太阳能电池电极界面材料研究中取得重要进展，相关成果在化学与材料领域国际顶级期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society, JACS）在线发表，并被选为封面论文（front cover）。
论文题目为“金属有机化合物用于调节反式钙钛矿太阳能电池电极功函（Tuning an electrode work function using organometallic complexes in inverted perovskite solar cells）”。该文章发表后，引起了国际同行的高度关注。Spotlights on Recent JACS Publications以“Organometallic Films Choose What They Let Through”给予了专题报道。
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刘吉团队在软材料极端力学上取得新进展
南方科技大学机械与能源工程系副教授刘吉团队在Advanced Materials发表题为“Anisotropically Fatigue-Resistant Hydrogels”的研究论文，报道了一种简单而通用的策略，实现水凝胶内部多尺度微结构的构建，从而提高其疲劳阈值达100倍以上。该策略可被广泛应用于各种水凝胶材料，包括多糖(藻酸盐、纤维素)、蛋白质（明胶）、合成聚合物（聚乙烯醇）以及相应的聚合物复合材料。
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排版：吴欣莹
值班编辑：杨奂彦
责任编辑：劳湘雯
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