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半导体材料可变身拓扑绝缘体
2014-03-14 10:57:25
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一个由中国吉林大学、美国华盛顿卡内基研究所等单位研究人员组成的国际小组合作,通过对一种半导体施加压力,将其转变成了“拓扑绝缘体”(TI)。这是首次用压力逐渐“调节”一种材料,让它变成了拓扑绝缘状态,也为先进电子学应用领域寻找TI材料开辟了新途径。
拓扑绝缘体内部绝缘而表面或边缘能导电,具有独特的电学性质。目前,研究人员能通过掺杂(加入少量其他元素)或“种植”(在基质上生长一个样本,基质是经过选择的,以引入结构系,样本在生长过程中会有轻微结构改变)的方法引发拓扑绝缘态,这两种方法都能改变电子行为,使一种材料表现得像TI材料,但它们还有其他问题。掺杂往往会带来缺陷,使材料性质不均一;基质诱导结构系产生的TI材料不能连续调节,也无法可控地研究材料是怎样从普通绝缘体转变为拓扑绝缘体的。
用压力避免了这些缺点。该实验在布鲁克海文国家实验室的国家同步加速器光源(NSLS)上进行,研究中所用的半导体是一种铋、碲和碘的化合物(BiTeI)。研究人员给一个BiTeI样本施加了10GPa(大致相当于10万倍大气压)的压力,并用NSLS的X-射线衍射和红外光谱两种光束技术跟踪观察其内部结构和电子的变化。分析显示,BiTeI在压力范围2GPa到8GPa时变成了拓扑绝缘体。
“扩充拓扑绝缘材料家族非常困难。”论文第一作者、布鲁克海文实验室研究助理奚潇湘(音译)说,“实验表明,压力是引起拓扑绝缘相态的一种有效方式,这一技术对研究从普通材料到TI材料的相态转变也非常有用。”
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元素百科资讯频道:国家能源局20日对外发布通知提出,弃风限电比例超过20%的地区不得安排新的建设项目,且须采取有效措施改善风电并网运行情况,研究提出促进风电并网和消纳的技术方案。
国家能源局通知发布
国家能源局发布的《关于进一步完善风电年度开发方案管理工作的通知》提出,不存在弃风限电情况的省区市每年由能源主管部门根据本地区风电建设情况和风电发展规划,按照平稳有序发展的原则,自主提出本年度的开发建设规模。通知同时明确,对年度开发方案完成率低于80%的省区市,下一年度不安排新建项目规模。通知要求,电网企业要根据各省区市年度开发方案中项目核准和投产的时间,编制配套的风电接入电网工作方案,根据风电项目的建设进度协调落实好配套电网建设工作,确保风电项目建成后及时并网运行。
国家能源局分析弃风限电好转原因
去年,我国弃风限电情况好转,全国风电平均弃风率8%,同比下降4个百分点,全国除新疆地区外弃风率均有不同程度的下降。但今年一季度弃风率有所抬头,全国风电平均弃风率18.6%,同比上升6.6个百分点。
国家能源局分析认为,一季度风电弃风限电形势加剧,主要原因一方面是来风好于去年同期,客观上增加了并网运行和消纳的压力;另一方面是全国电力需求放缓、风电本地消纳不足以及部分地区配套电网建设与风电建设不协调等原因所致。
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元素百科资讯频道:今年以来,硫酸钾告别前两年的火暴行情,整体市场走势平淡,价格缓慢下跌。造成目前硫酸钾市场行情不景气的原因主要有哪些呢?下面小编先来带领大家看一下硫酸钾目前的市场行情情况。
硫酸钾价格
目前新疆罗钾51%粉状硫酸钾到站报价下调至2800元(吨价,下同),51%颗粒硫酸钾到站价格为3000元,较前期价格下调300元。曼海姆法硫酸钾出厂报价虽然基本上都在3000元以上,但实际成交价有些企业早已在3000元以下。
硫酸钾市场不景气原因分析
从供求关系和成本支撑来看,硫酸钾市场风光不再,价格走跌,主要原因有以下三方面:
其一,产能迅速扩张,市场供求关系反转。硫酸钾在前两年可谓赚足了眼球,在其他化肥品种大幅下跌的情况下,硫酸钾价格不跌反涨,价格连连走高。正常情况下,硫酸钾与氯化钾的价差在几百元,而前两年却到千元以上,高的时候甚至达1500元左右,创出历史之最。硫酸钾生产工艺并不复杂,投资金额也不大,10万吨的装置投资金额低的只需1亿元左右,并且建设时间短,通常几个月到1年即可建成投产。
巨大的利润空间吸引了大量资金进入硫酸钾项目,导致产能迅速扩张。据行业统计数据,2014年我国新增硫酸钾年装置产能约270万吨,其中包括青海滨地钾肥48万吨硫酸钾装置投产,青海中信国安40万吨及周边钾肥企业新装置投产。2015年国内资源型和加工型硫酸钾产能将增加310万吨左右,加上2014年已有的604万吨产能,预计2015年硫酸钾的产能将达到914万吨。产能增长速度远大于需求增长速度,2015年硫酸钾行业供过于求的市场状况将不可避免。
其二,原料价格走低,成本支撑减弱。曼海姆法硫酸钾的主要原料是氯化钾,由于2015年钾肥大合同价略低于预期,以及市场需求不佳等原因,4月份后氯化钾呈现小幅下跌状态。目前边贸俄红钾的主流价格下滑至1780~1820元,白钾主流报价为1930~1980元。港口方面,俄红钾主流报价为2030~2080元,62%俄白粉钾主流报价在2100~2150元,大颗粒钾肥主流价格为2060~2200元。国产钾肥方面,青海盐湖钾肥60%晶第一到站价为2000元,60%粉到站价为1960元,59%晶到站价为1900元,59%粉到站价为1860元。氯化钾价格走低,相当于降低了硫酸钾生产成本,也推动了其价格的下跌。
其三,出口增量杯水车薪。面对硫酸钾国内产能的迅速增加,企业也加大了出口力度,并取得一定成效。据统计,去年我国共出口硫酸钾6.27万吨,比上年大幅增长7386.58%,而去年我国的硫酸钾进口量为5.48万吨,比上年减少51.8%,我国由硫酸钾净进口国一跃变为硫酸钾净出口国。今年一季度我国共出口硫酸钾2.87万吨,同比增长362.78%。虽然增长的相对数值很大,但由于绝对出口量不大,对缓解国内市场供需矛盾作用并不明显。
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元素百科资讯频道:肿瘤中的细胞并不都是一样的,这些肿瘤细胞在生长和患者治疗的整个阶段会产生不同的遗传突变,同时也会表现出不同的特性,这些差异就使得肿瘤非常难以对付,从而往往会产生因许多恶性肿瘤细胞而导致的肿瘤耐药性的发生。近日,发表于国际杂志Cancer Research上的研究论文中,来自莫非特癌症研究中心的研究人员通过利用一种数学模型,对不同肿瘤细胞的特性进行了分析,相关研究或为后期开发特殊的癌症治疗手段提供帮助。
肿瘤细胞与癌症数据研究
研究者Mark Robsertson-Tessi博士表示,相比正常组织而言,许多肿瘤都会表现出不同的代谢行为,其会消耗较多的葡萄糖,同时产生酸作为副产品,进而制造一种酸性环境,这样一来肿瘤细胞就可以更好地在酸性环境中生长,并且促进癌细胞的侵袭和扩散。
研究者想去研究确定肿瘤细胞代谢特性的差异是否会影响癌症的生长和疗法,于是他们就开发了一种数学模型,这种模型可以检测肿瘤细胞代谢和其周围组织之间的相互作用。研究者发现肿瘤组织中心的细胞可以进化产生较多的酸,并且相比肿瘤外源细胞而言,中心的肿瘤细胞会进行较多的葡萄糖代谢,这就会促进中心的肿瘤细胞变得更具有侵略性,侵略性的细胞就会慢慢移动到肿瘤边缘开始进行扩散。
抗血管生成癌症疗法
研究者表示,我们想知道是否治疗性的疗法可以影响肿瘤细胞的代谢和行为,研究发现当肿瘤异质性较高时,利用疗法治疗肿瘤就会促进肿瘤边缘的细胞死亡,而使得肿瘤中心的侵略性细胞变得更加具有侵袭性。更为重要的是,研究者还发现一种抗血管生成的癌症疗法在临床中失败的可能性原因,抗血管生成疗法会阻断肿瘤血管的生成,而血管是肿瘤营养来源的关键,最初研究认为这种疗法会促进肿瘤细胞饿死,抑制其生长,而研究者发现,抗血管生成的制剂实际上会促进肿瘤中心的细胞变得更加具有侵袭性。
本文研究开发的数学模型为后期科学家们揭示并不能通过简单基因和周围肿瘤环境来进行研究的肿瘤的发生机制提供了新的思路,研究者认为仅仅通过将数学模型和计算机模型相结合就可以加快构建癌症发展过程中“基因中心观点”和“肿瘤微环境关键”之间的桥梁,从而为揭示癌症发生的新机制提供新的见解和思路。
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