 开辟不对称电酶催化新赛道 |
人工酶与光酶催化已不断突破生物合成边界，但电化学驱动酶催化以解锁非天然新模式仍待突破。
南京大学黄小强教授团队融合二茂铁甲醇介导的阳极氧化与 ThDP 依赖酶催化，开发出电酶催化非天然转化体系，通过ESR谱仪，开展低温自旋定量、温度依赖及功率饱和ESR实验，检测并表征了催化过程中的关键自由基中间体，定量确定其浓度并明确来源。
该研究开辟了 “电驱动酶催化” 不对称合成新范式，为苯丙酸类药物的不对称生物合成提供新途径。相关成果发表于Nature。文章链接
| 首次直接观测到双磁振子束缚态玻色-爱因斯坦凝聚 |
探索量子材料中准粒子配对与凝聚是理解宏观量子现象的关键，双磁振子束缚态凝聚及自旋向列序此前无直接实验证据。
南方科大吴留锁教授、梅佳伟教授与浙江大学汪臻涛教授、中国人大于伟强教授等团队以自旋S=1三角晶格材料Na₂BaNi (PO₄)₂为研究对象，先通过中子散射建立微观模型并预言双磁振子能量变化，因选择定则常规实验无法观测，依托水冷磁体WM2及多频高场电子自旋共振谱仪，在90 GHz到531 GHz（0-20 T）频点观测到双磁振子束缚态微小信号，且与理论预测高度吻合；结合极低温（30 mK）核磁共振实验，进一步确认其玻色—爱因斯坦凝聚特性。
该发现证实了自旋向列序的存在，为探索新型量子态提供全新视角。相关成果发表于Nature Materials。文章链接
| 创造铁基超导线材载流性能新纪录 |
铁基超导线材的高场载流性能受限，非金属脆性特性导致难以构建高密度磁通钉扎中心。
电工研究所马衍伟研究员联合北京科技大学谢建新院士等团队提出非对称应力场构建策略，在铁基超导体中引入高密度位错作为磁通钉扎中心，依托水冷磁体WM5，在 30 T 以上强磁场下完成大电流、大口径的强电传输测试，验证了线材的高场载流性能，实现10 T下Jc从1.5×105 A/cm² 提升至 1.5×105A/cm²，30 T下Jc提升5倍。SHMFF是国内唯一满足该测试条件的平台，为线材性能验证与策略优化提供关键实验支撑。相关成果发表于Advanced Materials。文章链接
| 化学压电效应实现无铅压电陶瓷 1.9% 超高电致应变 |
无铅压电陶瓷的电致应变偏低，其背后的物理机制尚未明确，制约了压电器件的应用。
清华大学王珂研究员联合北京理工大学黄厚兵研究员等团队首次设计化学压电效应，在 KNN 基陶瓷中实现1.9%超高电致应变，利用ESR谱仪，检测并证实氧空位是产生超高电致应变的关键因素，观测到氧空位与电致应变的直接关联。
该研究为开发新型高性能压电器件奠定理论和材料基础。相关成果发表于Nature Materials。文章链接
| 揭示固有无序区域远程驱动蛋白质功能开关的新机制 |
蛋白质中的固有无序区域（IDR）被认为因“缺乏稳定结构”而被视作“无用尾巴”。
中国科大黄成栋教授团队利用液体NMR技术在解析蛋白动态行为与功能关系上的独特优势，以癌症相关的分子伴侣蛋白Sgt2为模型，首次揭示IDR可通过构象熵调控，实现对蛋白活性的远程控制，打破了“必须接触或发生结构变化才能调控”的传统认知，为新型分子开关的设计提供了全新思路。相关成果发表于Nature Structural & Molecular Biology。文章链接
| 磁控液态金属催化剂：实现甲烷氧化产物 “开关式” 可逆转换 |
甲烷氧化的产物选择性难以动态调控，传统催化剂活性位点无法灵活重构。
中国科大吴宇恩教授联合强磁场中心胡林研究员团队设计Fe嵌入液态金属催化剂，借助ESR谱仪和磁性测量系统，证实磁场可逆地改变了铁活性中心的电子自旋状态与聚集态，实现无磁场下单原子催化生成 CH₃OOH（选择性 99.9%）、加磁场后团簇催化生成CH₃COOH（选择性 91.7%）的“开关式” 转换，且产物选择性和产率优异。
该研究为电化学CO2RR开辟了“磁控催化”新范式，突破酸性环境效率瓶颈的同时，更展示了外场调控催化的巨大潜力。相关成果发表于。相关成果发表于Nature Nanotechnology。文章链接
| 多场耦合效应增强串联光氧化还原催化 |
光催化的电荷载流子复合快，导致催化效率低下，加速电荷分离是提升效率的关键。
中国科大谢毅院士、肖翀教授和张群教授团队构建等离子体—铁电异质结，利用多场耦合效应加速电荷分离，利用ESR谱仪，检测到光催化过程中的关键自由基中间体，证实多场耦合可显著提高自由基浓度，提升了光催化CO₂还原和苯甲醇C-C偶联反应效率。
该研究推动绿色可持续发展，还在应对能源短缺和环境污染方面具有重要意义。相关成果发表于Angewandte Chemie International Edition。文章链接
| 镧钪超氢化物展现近室温超导潜力 |
富氢化合物的高压高温超导是研究热点，但其载流子行为与超导机理尚未明确。
北京高压科学研究中心周迪研究员等团队合成三元镧钪超氢化物(La,Sc) H₁₂，发现其 248 K下的超导特性及274 K的近室温超导迹象，为了探究其超导机理，利用水冷磁体 WM5，在196 GPa超高压、±33 T强磁场下开展霍尔效应测量，针对样品微观不均匀性优化测试方案，成功获得霍尔系数随温度变化的可靠数据，证实其为第二类超导体，并观测到超导二极管效应。
该研究为开发小型化低能耗超导电子器件提供材料基础和实现路径。相关研究成果发表于Advanced Functional Materials。文章链接
| 揭示新型二维类磁体中的巨大自发交换偏置效应 |
交换偏置材料是自旋电子器件的核心，寻找强效应新材料是研究热点。
北京科技大学邢献然教授、林鲲教授团队在 TbMn6Ge6-xGax中定义了新型双层 Kagome 磁体，先通过常规设备发现其显著自发交换偏置效应，为验证该效应的本征性，利用水冷磁体WM5，在5 K、20 T范围内完成磁化强度-磁场测试，观测到材料仍保持0.75 T的自发交换偏置效应，结合脉冲磁场设备互补测试，证实该效应为材料固有特性。
该研究为超高密度磁存储器件研发提供新方向。相关成果发表于Journal of the American Chemical Society。文章链接
| 强磁场克服难混溶合金中的马兰戈尼迁移效应 |
难混溶合金凝固时的Marangoni迁移导致相偏析，传统调控方法存在诸多缺陷。
上海大学钟云波教授、郑天祥教授团队以Al-10 wt% Bi合金为对象，通过水冷磁体WM2，产生20 T磁场强度和2000 T²/m磁场梯度，开展合金凝固实验，结合X-CT技术表征相颗粒分布，发现梯度强磁场可平衡Marangoni力与重力，实现相颗粒均匀分布和定向排列。
该研究确立了新型合金调控方法，为高性能难混溶合金制备提供新思路。相关成果发表于METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A。文章链接
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