使用多波长激发的荧光光谱法稳健估计荧光团的显式基线模型

研究背景 荧光光谱是一种广泛应用于识别和量化荧光物质(荧光团)的方法。然而,当材料中包含其他荧光团(基线荧光团)时,量化感兴趣的荧光团变得具有挑战性,特别是当基线的发射光谱未明确定义且与目标荧光团的发射光谱重叠时。为了准确区分并量化这些荧光物质,研究人员提出了基于多波长激发荧光光谱的新方法。这项研究的主要目标是解决基线荧光干扰这一问题,并提供一种无需先验假设的稳健估计算法。 论文来源 这篇名为《An Explicit Estimated Baseline Model for Robust Estimation of Fluorophores Using Multiple-Wavelength Excitation Fluorescence Spectroscopy》的论文,作者包括A. Ga...

任务后的工作记忆和运动反应由具有相似特征的瞬态频谱爆发驱动

背景和研究问题 工作记忆和运动后大脑反应(Post-task responses,PTRs)在神经科学中一直是研究的热点。以往的研究表明,运动后的β反弹(Post-movement beta rebound,PMBR)是大脑皮层中可靠而稳定的现象,可以通过磁脑电图(Magnetoencephalography,MEG)来研究和测量。而近期的研究进一步发现,PTRs不仅限于运动后β反弹,而是在各种频段(如θ、α和β频段)和大脑区域中普遍存在。然而,目前尚不清楚这些工作记忆后PTRs是否由类似于PMBR的瞬态高幅度活动爆发(Spectral bursts)驱动。本文的主要目的是通过对工作记忆和视觉运动任务数据集的比较,探讨这两类任务后PTR的驱动机制是否相似。 论文来源与作者信息 这篇研究论文由...

用于脑磁图传感器阵列的四通道光泵磁力计

用于脑磁图传感器阵列的四通道光泵磁力计

用于脑磁图传感器阵列的四通道光泵磁力计 研究背景 光抽运磁力仪(Optically Pumped Magnetometer,简称OPM)在自旋交换弛豫自由(SERF)状态下是极为灵敏的磁场传感器,灵敏度能低至0.16 ft/√Hz和0.54 ft/√Hz。OPM基于自旋极化原子与磁场的相互作用,通过光抽运将泵光束的角动量转移到原子(典型情况下是碱金属蒸气),使其自旋极化。自旋极化通过拉莫尔进动与磁场相互作用,通过光学探测自旋极化在探测束传播方向上的投影,可以确定外部磁场。在高原子密度及近零磁场的SERF状态下,由于自旋交换碰撞引起的极化弛豫被强烈抑制,OPM的灵敏度可以显著提升。 近年来,OPM在生物磁学中的应用逐渐受到关注,特别是对人类大脑磁场的测量(脑磁图,Magnetoencephal...

在Mott绝缘体中发现电子-空穴晶体的证据

背景介绍 近年来,研究者们对Mott绝缘体中的电子-空穴晶体产生了浓厚的兴趣。这类晶体能够实现量子激发态,具备承载反流超流性和拓扑序的潜力,并且具有长程量子纠缠的特性。然而,对于Mott绝缘体中电子和空穴晶体共存的实验证据尚未充分展现。在通常条件下,强电子-电子相互作用会驱动新晶体序的形成,引发Wigner晶体或者掺杂Mott绝缘体中的电荷有序现象。该类型的电子晶体是一个表现出多度量自由度的强量子涨落的多体系统,这已被用于量子模拟中。 来源介绍 该研究论文由多个研究机构的研究人员共同撰写,包括新加坡国立大学功能智能材料研究所、化学系、高级二维材料中心,北大深圳研究生院高级材料学院,俄罗斯莫斯科物理技术学院光子与二维材料中心等。具体的作者包括Zhizhan Qiu、Yixuan Han、Kei...

低频正弦磁场诱导的人类磁磷光感知的阈值和机制

电感磷光感知的阈值与机制 背景介绍 电磁场(Magnetic Field,简称MF)对人类身体的影响一直是科学研究的热点。极低频磁场(Extremely Low-Frequency Magnetic Field,简称ELF-MF)在日常生活中广泛存在,主要来源于电力线(50/60 Hz)和家庭电器。这些磁场在人体内会感应出电场和电流,进而可能调节大脑功能。一个特定现象——电磁磷光(Magnetophosphene),即由于磁场诱发的闪烁视觉感知,是国际电磁场暴露指导方针的基础之一。 电磁磷光现象早在1896年由法国医生Jacques-Arsène d’Arsonval首次观察到,该现象后来在一些小型非重复性研究中得到验证。近几十年来,关于电磁磷光的研究却相对较少,尤其是在家庭频率(即50 H...

非热声子动力学与激发子凝聚态的表面敏感电子衍射探测

非热声子动力学与激发子凝聚态的表面敏感电子衍射探测 背景介绍 激子和声子之间的相互作用决定了光激发材料中的能量流动,并控制了相关相的出现。随着材料科学的发展,探测三维结构动力学的电子或X射线脉冲技术可以揭示电子-声子相互作用的强度、强耦合模式的衰减通道及三维有序的演变。然而,二维材料和功能异质结构的固有各向异性及其对远平面声子极化的访问需求,激发了对新技术的需求。 研究来源 本文由Felix Kurtz、Tim N. Dauwe、Sergey V. Yalunin、Gero Storeck、Jan Gerrit Horstmann、Hannes Böckmann和Claus Ropers等人撰写,来自Max Planck Institute for Multidisciplinary Sci...

半导体-压电异质结构中巨大的电子介导声子非线性

半导体-压电异质结构中巨大的电子介导声子非线性

半导体-压电异质结构中巨大的电子介导声子非线性 现代科学技术中,信息处理的效率和确定性是决定其应用潜力的关键。光学频率上的非线性光子相互作用已经在经典和量子信息处理上展示了巨大的突破。而在射频范围内,非线性声子相互作用也同样有潜力带来革命性变化。本文通过异质集成高迁移率半导体材料,展示了一种能够有效增强确定性非线性声子相互作用的方法。 研究背景 作者开展这项研究的原因在于目前非线性声子相互作用的材料非常有限,不能通过材料本质上的声子非线性实现高效率的频率转换。尽管一些材料(例如铌酸锂)已经展示了一些电-声效应和非线性压电效应,实现了三波和四波混频过程,但仍未达到高效的频率转换。因此,该研究旨在通过半导体材料的引入,增强声子-电子混合效应,提升非线性声子相互作用的强度和效率。 研究来源和作者背...

层叠氧化物阴极中的旋转堆叠缺陷导致的电化学机械失效

层叠氧化物阴极中的旋转堆叠缺陷导致的电化学机械失效 背景介绍 电化学机械退化是高能量密度阴极材料容量下降的主要原因之一,特别是基于嵌入的层叠氧化物。本文揭示了层叠锂过渡金属氧化物中存在旋转堆叠缺陷(Rotational Stacking Faults, RSFs)的现象,这些缺陷由于在不同角度的特定堆叠序列而产生,显著影响了材料的结构和电化学稳定性。研究表明,RSFs促进了氧二聚化和过渡金属迁移,进而导致微裂纹的形成和传播,从而在循环过程中产生累积的电化学机械退化。本文还探索了热缺陷消除作为潜在解决方案,显示其可以抑制RSFs,减少微裂纹并增强锂富集层叠阴极的循环寿命。RSFs的普遍存在但以前被忽视,提出了一种关于高能量密度层叠氧化物阴极的新合成指南。 论文来源 该论文的研究由Donggun...

室温条件下六方氮化硼中的量子相干自旋

用于常温下六方氮化硼中量子相干自旋的研究报道 引言 量子网络和传感器的实现,需要固态自旋-光子接口(spin-photon interface)具备单光子产生能力和长寿命的自旋相干性,并能在可扩展的设备中集成,理想情况下,这些设备应在常温环境下操作。然而,尽管在多个候选系统中取得了快速进展,但能够在室温下保持量子相干单自旋的系统仍然非常罕见。这项研究旨在填补这一研究空白,探讨在层状范德华材料——六方氮化硼(hBN)中,实现常温环境下量子相干控制的可行性。 论文来源 这篇论文题为“A quantum coherent spin in hexagonal boron nitride at ambient conditions”,由Hannah L. Stern等人撰写,研究机构包括Cavendi...

在金红石二氧化钛表面光诱导水解的电子-原子核动力学研究

在金红石二氧化钛表面光诱导水解的电子-原子核动力学研究

光诱导水解离在金红石二氧化钛表面的电子-原子核动力学研究 研究背景与动机 光催化水裂解是光催化技术的重要应用之一,而二氧化钛(TiO₂)是一种具有重要应用前景的光催化材料。尽管二氧化钛在光催化水裂解和实际应用中的表现令人瞩目,但其光诱导水解的微观机制仍未完全揭示。本文研究团队通过第一性原理动态模拟,解析了在典型水-金红石TiO₂(110)界面上,光生载流子的传输路径和光诱导的水解离过程。这一研究不仅为理解光催化表面反应提供了重要的见解,也可能为提升光催化性能提供新的可能性。 研究来源与作者介绍 本研究由北京凝聚态物理国家重点实验室和中国科学院物理研究所的You Peiwei、Chen Daqiang、Liu Xinbao和Zhang Cui,松山湖材料实验室的Zhang Cui,以及普林斯顿...