元素百科为您介绍多维超快光谱有望用于研究分子相互作用。超快光谱的出现，让人们能通过“慢动作”观察到化学反应过程中的原子与分子的转变状态，给化学以及相关科学领域带来一场新的革命。而多维超快光谱被认为是研究生物、化学和功能纳米材料凝聚相动力学的主要工具之一。 英国布里斯托尔大学研究人员汤姆·奥利弗此次在《英国皇家学会开放科学》上发表综述文章，总结了这项技术的最新进展与关键进步，并阐述了新的多维光谱探针获得的新成果。文章称，当多维超快光谱技术达到成熟时，可以探索的频域范围大大增加，实验技术能够将激发和发射频率涵盖太赫兹和紫外线波段。而最近的一些创新，还包括极端的交叉峰值光谱，将在探测分子相互作用动力学方面发挥作用。

元素百科为您介绍模拟自然光合作用体系光电分解水制氢研究获进展。近日，由中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室、太阳能研究部研究员李灿指导的博士生叶盛等人，在模拟自然光合作用构建高效的人工光合体系的研究中取得新进展。科研人员基于仿生的概念，将部分氧化的石墨烯和空穴储存层相结合，大幅度提高了光生电荷分离效率，从而实现了高效的光电催化分解水制氢，相关研究结果以全文的形式发表在《美国化学会志》上（J.Am.Chem.Soc.,2018,DOI:10.1021/jacs.7b10662），并被邀请作为当期封面文章。 该研究团队通过模拟光系统II中关键组分的重要功能，采用BiVO4半导体作为捕光材料，以及可抑制BiVO4光腐蚀的镍铁层状双氢氧化物（NiFeLDH）作为空穴储存层（Angew.Chem.Int.Ed.,2014,53,7295;EnergyEnviron.Sci.,2016,9,1327）。同时以分子Co立方烷作为水氧化催化剂，用于模拟自然光合作用中的Mn4CaO5放氧中心。研究人员发现，部分氧化的石墨烯（pGO）可作为捕光材料与水氧化催化剂之间的电荷传输媒介，展示出类似于自然光系统II中酪氨酸（Tyr）的功能。研究结果显示，该仿生体系在光电催化分解水反应中具有高效性和高稳定性，且水氧化反应的起始电位为0.17V，接近热力学理论值，为目前文献报道的最低值。此外，该体系在1.23V（VS.RHE）偏压下的光电流高达4.45mA·cm-2，太阳能到氢能的转化率（STH）大于2.0%。该工作是继该研究组将半导体与分子催化剂耦合体系用于光催化的相关研究后（J.Catal.,2016,338,168;J.Am.Chem.Soc.,2016,138,10726），在光电催化分解水应用方面取得的新进展。以上工作得到了科技部973项目、国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项和教育部能源材料化学协同创新中心(iChEM)的资助。

元素百科为您介绍“记忆晶体管”可同时存储和处理信息。《自然》杂志22日在线发布的一项研究成果显示，美国西北大学科学家开发了一种被称为“记忆晶体管”的新型器件，能同时发挥存储器和信息处理功能，运行方式非常类似神经元。 计算机有单独的处理和存储单元，而大脑使用神经元来执行这两种功能。据物理学家组织网报道，凭借忆阻器和晶体管的组合特性，该新型器件包含多个端子，能像神经网络那样运行。这项研究是在美国标准与技术研究院和国家科学基金会的支持下，在2015年的工作成果基础上展开的。那时，团队使用单层二硫化钼创建了一个三端门控可调忆阻器，以实现快速可靠的数字存储器存储。忆阻器是“记忆电阻器”的缩写，它是一种电流电阻器，可以“记住”以前施加于其上的电压。现在，团队再次使用原子级薄的二硫化钼和明确的晶界，让其像木材纤维排列方式那样，在材料内排列成有序区域——晶粒，当施加大电压时，晶界促进原子运动，导致电阻变化。由于二硫化钼只有原子级那么薄，容易受到施加电场的影响，这种特性使其很容易被制成晶体管。研究人员解释，与以往的忆阻器使用单个二硫化钼薄片不同，新型记忆晶体管使用多个小片组成连续多晶二硫化钼薄膜，能够在整个晶圆上从一个薄片器件扩展到多个器件。当器件的长度大于单个晶体尺寸时，可以保证晶圆上每个器件都有晶界，因此大型器件阵列中可看到重复的、门控可调的忆阻响应。新论文中，团队实现了一个七端子设备，其中一个端子可以控制其他六个端子之间的电流。这与大脑中的神经元很相似，通常一个神经元与多个其他神经元相连。目前，研究团队正努力使记忆晶体管更小、运行速度更快，还计划继续扩大生产。他们认为，记忆晶体管可以成为新神经形态计算的基础电路元件。