2023年多篇《Nature》8所985首发齐发！

近日，北京航空航天大学、华中科技大学、复旦大学、电子科技大学、北京师范大学、中国科学技术大学、哈尔滨工业大学、浙江大学等高校在国际顶级期刊Nature发表最新研究成果。这也是电子科技大学、北京航空航天大学等高校2023年首篇nature；也是中科大2023年发表的第3篇nature。多篇nature第一作者为在读博士生。

北京航空航天大学、华中科技大学

北京航空航天大学 刘知琪教授、蒋成保教授与 华中科技大学 张佳教授以及苏州纳米所曾中明研究员合作 等在磁存储材料研究方面取得进展，相关成果于1月18日以全文Article的形式在Nature杂志上发表，论文题目为： “Room-temperature magnetoresistance in an all-antiferromagnetic tunnel junction” 。

北航材料学院博士生秦培鑫为第一作者，北京航空航天大学材料科学与工程学院为第一单位，刘知琪教授、蒋成保教授为第一单位通讯作者，华中科技大学物理学院张佳副教授、 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所加工平台曾中明研究员 为合作单位及通讯作者。

北航材料学院磁性功能材料团队突破了原子级平整反铁磁金属单晶薄膜的关键制备技术，通过界面应力诱导非共线反铁磁单晶薄膜的晶格四方度变化，产生了单轴磁各向异性，以及显著的反常霍尔效应。基于该反常霍尔效应，实验发现了全反铁磁异质界面（共线反铁磁/非共线反铁磁）的交换偏置效应，从而设计制备出多层膜全反铁磁隧道结（all-antiferromagnetic tunnel junction - AATJ）新器件，在国际上首次实现了全反铁磁隧穿磁电阻效应，室温磁电阻最高可达100%。

相比原有面内电子输运的反铁磁存储器件，这项研究实现了反铁磁隧道结垂直电子输运，室温电信号输出提升了近3个数量级，从而使超快速响应超高密度反铁磁随机存取存储器（antiferromagnetic RAM – ARAM，图3所示）的研制成为可能。

该项研究工作得到了国家自然基金“新型磁性功能材料”创新研究群体项目（52121001）及面上项目（52271235、12174129、11974379）的资助。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05461-y

复旦大学

复旦大学马余刚院士 团队等科研人员，1月18日在《自然》（Nature）杂志，发表题为 “Pattern of global spin alignment of ？ and K*0 mesons in heavy-ion collisions” 。 首次在RHIC-STAR国际合作的重离子碰撞实验中观测到了反应末态粒子的整体自旋排列现象。 该成果为研究夸克胶子等离子体QGP中的强相互作用提供了一个新的可能方向。

该成果是基于美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机上的螺旋径迹探测器（RHIC-STAR），研究人员发现接近光速的金核-金核对撞形成的夸克物质中产生的Φ介子表现出的“整体极化“新现象。非对心的相对论重离子碰撞会沿着反应平面法线方向产生巨大的轨道角动量。理论研究指出，该角动量会以流体涡旋的形式传递到QGP中，QGP中的粒子通过自旋-轨道相互作用可以产生自旋极化，这种关于事件反应平面自旋极化的效应称为“整体极化”效应。有意思的是，传统的机制--例如重离子碰撞中产生的强磁场或物质的涡旋场无法解释STAR实验组新的测量结果。

按照STAR国际大型合作组的要求，论文的作者署名以字母排序。而实际的主要完成人包含7人，除了复旦大学团队的马余刚院士、陈金辉研究员和周晨升博士后外，还包括布鲁克海文国家实验室的唐爱洪研究员，伊利诺伊大学芝加哥分校的孙旭博士后（现工作在中科院近代物理研究所），肯特州立大学的Declan Keane教授和中科院近代物理所的Subhash Singha研究员

该工作得到了国家自然科学基金委重大项目、国家自然科学基金委杰出青年科学基金、国家自然科学基金委理论物理专款-上海核物理理论研究中心的支持。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05557-5

电子科技大学

1月18日， 电子科技大学测试技术与仪器研究所程玉华教授课题组 在全球顶级科研期刊Nature（《自然》）上以 “Vertical organic electrochemical transistors for complementary circuits” 为题，发表了在有机电化学晶体管及其互补电路方面的最新研究成果。该研究针对测试数据的源头基础器件，首次提出了一种基于紫外光固化沟道的新型垂直结构，破解了电化学晶体管大规模可靠制备的世界性难题，是新型传感和精密测试领域的重大突破。

电子科技大学自动化工程学院黄伟为该文第一作者，程玉华、Tobin J. Marks及Antonio Facchetti等为共同通讯作者，电子科技大学自动化工程学院为第一完成单位，美国西北大学、云南大学、浙江大学等为合作参与单位。

该研究分别在P型及N型OECT中实现了跨导10多倍和近1000倍的指标提升，且将N型OECT中最高千次的循环稳定性提升到了五万次以上，并实现了P/N型OECT在跨导、稳定性、开关速率、集成密度、制备成本及工艺可靠性方面的全面超越。该项研究成果将为众多应用开辟全新的检测/监测/处理手段和系统解决方案，在亟需小体积、高跨导、低功耗智能传感元件的领域（如疾病早期诊断、健康管理、脑机接口、可植入可穿戴电子、机能修复与增强以及柔性智能机器人等）发挥重要作用，并为拓展下一代柔性可拉伸集成电路提供新的设计理念。

此项成果依托于电子科技大学测试技术与仪器研究所，该研究所是国家电子测试仪器的定点骨干研制单位，通用电子测试仪器国家标准的制定单位。团队在王厚军教授和黄建国教授的带领下，通过产学研一体化自主创新体系，已形成从器件、整机到系统的完整测试技术链，产生了多项国际先进并填补国内空白的先进技术成果。近年来，团队努力开辟新型传感器方向，该方向面向国家重大需求不断催生高显示度研究成果，多次在国际顶级学术期刊发表重要原创性成果，获得了包括国家技术发明奖、何梁何利科技创新奖、科学探索奖在内的多项重要科技奖励，并入选国家级科技创新团队。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05592-2

北京师范大学

1月18日，国际学术期刊《自然》杂志发表了中国科学院国家天文台、 北京师范大学天文和天体物理前沿科学研究所刘超研究员 带领的研究团队的一项重大成果， 论文第一作者李佳东是北京师范大学天文系2014级本科生，现正在国家天文台攻读博士研究生。

依托我国重大科技基础设施郭守敬望远镜（LAMOST）和欧洲空间局Gaia卫星数据，他们发现天体物理学中一个非常重要的基础理论“恒星初始质量函数”会随着恒星星族金属元素含量和年龄发生变化，导致恒星初始质量函数在宇宙各处都不变这一经典假设不再成立，这将深刻改变人们对新生恒星质量分布规律的认识。

这一原创性成果将对天体物理多个领域的研究发展产生深远影响，促使天文学家重新审视恒星初始质量函数的物理本质。恒星初始质量函数领域的国际权威，德国波恩大学教授帕弗尔·库鲁帕（Pavel Kroupa）评价该成果：“这项研究基于大样本观测获取的高质量数据，揭示了银河系中恒星初始质量函数与恒星金属丰度和年龄相关。这对于深入理解银河系中不同环境不同时间恒星形成的性质非常重要。”

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05488-1

中国科学技术大学、哈尔滨工业大学

近日， 中国科学技术大学陈杨教授、哈尔滨工业大学深圳校区肖淑敏教授与新加坡国立大学仇成伟教授共同合作 ，在微纳光学与手性光学的交叉领域取得重要进展。研究成果以 “内禀手性连续域中束缚态的实现”（Observation of intrinsic chiral bound states in the continuum） 为题于1月18日发表在Nature上。

研究团队首次实验实现并观测了具有内禀手性的连续域中束缚态（intrinsic chiral BIC），同时得到了高达0.93的CD值和高达2663的Q值，并基于微观模型和手性光学的一般性模型揭示了intrinsic chiral BIC的产生机理和设计方法。本文开发的chiral BIC超表面体系可以显著增强光与物质的手性相互作用，在手性光学领域有广阔应用前景，如：手性光源与光探测器、手性物质的痕量检测、非对称光催化等。

该论文的通讯作者是哈工大深圳校区的肖淑敏教授 和新加坡国立大学的仇成伟教授； 第一作者是中国科学技术大学的陈杨教授、哈工大深圳校区的博士生邓画春、沙新博以及新加坡国立大学的陈伟锦博士； 中国科学技术大学的褚家如教授和吴东教授以及澳洲国立大学的Y. Kivshar教授也在研究过程中给予了重要指导， 论文第一单位是中国科学技术大学工程科学学院。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05467-6

浙江大学

2023年1月18日， 浙江大学田鹤教授、张泽院士、 新加坡国立大学陈景升教授以及美国内布拉斯加大学林肯分校Evgeny Y. Tsymbal教授 合作在Nature杂志在线发表题为 “In-plane charged domain walls with memristive behaviour in a ferroelectric film” 的研究论文，该研究报告了在几纳米厚的BiFeO3铁电薄膜中可控地创建和操纵平面内带电畴壁的策略。

在这项研究中，研究人员报道了一种在几纳米厚的BiFeO3铁电薄膜中可控地生成和操纵面内带电畴壁的方法。通过在扫描透射电子显微镜中使用原位偏压技术，检测到一种非常规的逐层切换机制，其中铁电畴生长发生在平行于外加电场的方向上。

进一步基于原子分辨电子能量损失谱、在线电子全息图的原位电荷映射和理论计算，研究人员证明了在带电畴壁积聚的氧空位是畴壁稳定和运动的原因。BiFeO3薄膜平面内畴壁位置的电压控制产生了多个非挥发性电阻状态，从而证明了作为几个单位单元厚的忆阻器的关键功能特性。

总的来说，这些结果促进了对铁电开关行为的更好理解，并为制造单位电池级器件提供了新的策略。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05503-5