用于光電子的微米大小的TiO2晶體

介孔半導(dǎo)體和陶瓷具有大的表面積，在高性能太陽能電池中可以加以利用，也可以用作光催化劑和用在普通電池中。本文介紹了生長被稱為“銳鈦礦”的一種形式的二氧化鈦(TiO2)的微米大小的半導(dǎo)體介孔單晶的一個(gè)低溫 (低于150 ºC)通用合成方法，該方法基于浸沒在一種稀釋的反應(yīng)溶液中的一個(gè)介孔模板內(nèi)發(fā)生的種子成核作用(seeded nucleation)和生長。作者發(fā)現(xiàn)，孤立的晶體和作為整體融入薄膜內(nèi)的晶體都表現(xiàn)出大大高于納米晶體TiO2的導(dǎo)電性和電子遷移率。用這些材料做成的染料敏化的太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率為7.3%，這是迄今用低溫處理方法所獲得的最高值。該合成方法對于其他功能陶瓷和半導(dǎo)體應(yīng)具有普遍適用性。

機(jī)械振蕩和量子態(tài)存儲(chǔ)

在過去十年，人們已經(jīng)有可能以使宏觀機(jī)械振蕩器表現(xiàn)出量子行為的方式來控制它們。下一步是，利用這種能力來為量子信息應(yīng)用制造有用的器件，尤其是作為量子態(tài)存儲(chǔ)元件的器件，這是機(jī)械振蕩器有望扮演的一個(gè)角色。實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的一種方式是，將機(jī)械振蕩器嵌入在超導(dǎo)電路中，在其中量子信息可以被以微波場的形式處理。現(xiàn)在，Tauno Palomaki等人實(shí)現(xiàn)了這一領(lǐng)域的一個(gè)重要目標(biāo)：他們發(fā)現(xiàn)，一個(gè)微波場的狀態(tài)可以在單量子水平上被相干地保存在一個(gè)機(jī)械振蕩器中和從其中提取出來。

發(fā)揮核磁共振更大潛力的方法

雖然核磁共振對很多科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域來說是一個(gè)強(qiáng)大的分析工具，但通常其潛在功能只有一部分得到利用。大多數(shù)應(yīng)用都是定性的，限于所研究的相關(guān)性質(zhì)。Dan Ma及其同事推出一種新方法，稱之為“磁共振指紋獲取法”，旨在大大增加從一次測量中可以獲得的定量信息量。他們的方法結(jié)合了一個(gè)數(shù)據(jù)獲取方案，該方案對其所探測的材料性質(zhì)不加區(qū)分，它采用的“模式識(shí)別算法”在數(shù)據(jù)內(nèi)尋找感興趣的“指紋”。“磁共振指紋獲取法”具有檢測和分析疾病早期指標(biāo)或材料中的復(fù)雜變化的潛力，也有提高磁共振研究的靈敏度、特異性和速度的潛力。