采用机器学习辅助方法来寻找在包含超过15万种化合物的广泛数据集中的环境压力下的超导氢化物。调查产生≈50个系统,其过渡温度超过20 K,甚至达到70 K以上。这些化合物具有非常不同的晶体结构,具有不同的尺寸,化学成分,stoichiimementry,stoichiimentry,stoichiimentry和水合物的排列。有趣的是,这些系统中的大多数表现出轻微的热力学不稳定性,这意味着它们的合成将重新询问环境平衡的条件。此外,在大多数这些系统中都发现了一致的化学成分,该系统将碱或碱产量元素与高贵金属结合在一起。该观察结果表明,在环境压力下氢化物内的高温超导性进行了未来的实验研究途径。
材料发现中的一个关键挑战是找到高温超导体。氢和氢化物材料长期以来一直被认为是有希望的材料,这些材料表现出传统的语音介导的超导性。但是,稳定这些材料所需的高压力限制了它们的应用。在这里,我们提出了高通量计算的结果,考虑到在环境压力下从周期表之间穿过二种高对称性三元氢化物。然后通过在直接估计超导临界温度之前考虑热力学,动态和磁性稳定性来减少这个较大的组成空间。这种方法揭示了一个可稳定的环境压力氢化物超导体Mg 2 IRH 6,预测的临界温度为160 K,可与最高温度超导底漆相当。我们通过与结构相关的绝缘子Mg 2 IRH 7提出了一条合成途径,该途径在15 GPA以上是热力学稳定的,并讨论这样做的潜在挑战。
•不包含环境危险物质(PB,CD)•体重较小且重量轻,可以在车辆上弹性安装•由于足够长的寿命而节省替换时间•由于不需要电解质补充而无需维护,因此不需要远程监控功能诊断•无需运输限制(无需9级)
正如 Edwards 等人 [1] 所记录的,LACC 以前的学生也证实,阻碍这些材料利用的一个障碍是它们倾向于分解成更稳定的 Cu 8 HL 6 一氢化物碎片,尤其是在暴露于荧光和/或酸性条件下时。然而,LACC 的学生还证实,更大的结构可以通过添加氢来再生。这一关键观察结果,即簇分解可以逆转,支持了铜氢化物簇可用作储氢材料的前提。
掺铒GaN(Er:GaN)由于其优于合成石榴石(如Nd:YAG)的物理特性,是固态高能激光器(HEL)新型增益介质的有希望的候选材料。Er:GaN在1.5μm区域发射,该区域对视网膜是安全的并且在空气中具有高透射率。我们报告了对通过氢化物气相外延(HVPE)技术合成的Er:GaN外延层进行的光致发光(PL)研究。HVPE生长的Er:GaN外延层的室温PL光谱在1.5μm和1.0μm波长区域分别分辨出多达11条和7条发射线,这对应于GaN中Er3+从第一(4I13/2)和第二(4I11/2)激发态到基态(4I15/2)的斯塔克能级之间的4f壳层内跃迁。这些跃迁的观测峰值位置使得我们能够构建 Er:GaN 中的详细能级。结果与基于晶体场分析的计算结果非常吻合。精确确定 4 I 11/2、4 I 13/2 和 4 I 15/5 状态下斯塔克能级的详细能级对于实现基于 Er:GaN 的 HEL 至关重要。© 2020 作者。除非另有说明,否则所有文章内容均根据知识共享署名 (CC BY) 许可证获得许可(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。https://doi.org/10.1063/5.0028470
摘要:太阳能光伏和风力涡轮机等可再生能源技术的部署因其间歇性而对电网稳定性提出了挑战,因此需要创新的存储解决方案。我们展示了一种基于金属氢化物的混合电化学系统,该系统使固体氧化物燃料电池能够在燃料电池模式和电池模式下运行,从而实现不间断发电。在燃料电池模式下,该装置充当传统燃料电池,将燃料中储存的化学能转化为电能。在电池模式下,阳极附近的金属氢化物释放氢气并快速响应燃料供应中断或电力需求激增。这里展示的概念是一种有前途的方法,可以为未来平衡电网的电力供需提供强大而经济的解决方案。
摘要在超高压力下(例如,H 3 S和LAH 10)在基于氢化物的材料中的超导性观察引起了人们对发现新的高压氢化物超导体的更具数据驱动方法的兴趣。在这项工作中,我们进行了密度功能理论(DFT)计算,以预测(0-500)GPA的压力范围内900多种氢化物材料的临界温度(T C),在此,我们发现122个动态稳定的结构,在MGB 2(39 K)上方的t C上有122个T C c。为了加速筛选,我们训练了图形神经网络(GNN)模型,以预测T C,并证明可以使用通用机器学习的力场来放宽在任意压力下的氢化物结构,并大大降低了成本。通过组合DFT和GNN,我们可以在压力下建立更完整的氢化物图。
治疗大骨缺损仍然是没有完美解决方案的临床挑战,这主要是由于合适的骨植入物无法获得。添加性生产(AM)可吸收的多孔金属提供了无与伦比的机会,以实现对骨可能性植入物的挑战性要求。首先,可以定制这种植入物的多尺度几何形状,以模仿人骨的微体系结构和机械性能。相互联系的多孔结构还增加了表面积,以促进骨细胞的粘附和增殖。最后,它们的吸收特性是可以调节的,可以在整个骨骼愈合过程中维持植入物的结构完整性,从而确保在需要时确保舒适的负载,并在完成工作后完全分解。这种特性的组合为完整的骨再生和重塑铺平了道路。在开发理想的多孔可吸收金属植入物时,彻底表征生物降解行为,机械性能和骨再生能力很重要。我们回顾了由选择性激光熔化(SLM)生产的可吸收多孔金属的最新,重点是几何设计,材料类型,加工和后处理。后一个方面对吸收行为,由此产生的机械性能和细胞相容性的影响也将被讨论。与其坚固的惰性对应物相比,AM可吸收多孔金属(APM)显示出许多独特的特性,并具有巨大的潜力,以进一步优化其应用特异性性能,这是由于其灵活的几何设计。我们进一步强调了为将来的骨科解决方案采用AM APM时面临的挑战。
[1] https://www.businessinsider.com/this-toyota-fuel-cell-car-can-power-your-house-2014-11 [2] https://lavo.com.au/ [3] https://www.airbus.com/newsroom/stories/Hydrogen-aviation-understanding-challenges-to-widespread-adoption.html [4] https://www.shell.com/energy-and-innovation/new-energies/wind.html
氢气一直为清洁能源系统提供解决方案。有了这个概念,已经做出了许多努力,以发现储存氢的新方法。结果,数十年的研究导致了可以以固体形式存储氢的广泛氢化物。这些固态氢化物的应用非常适合固定应用。但是,最大的挑战是选择最适合满足应用程序要求的金属氢化物(MH)。在本文中,我们讨论了适用于室温(RT)氢化物的特性的当前最新技术,适用于固定应用及其长期行为,除了初始激活,它们的局限性和新兴趋势以设计更好的存储材料。讨论了更改这些MH特性的氢储存特性和合成方法,包括高渗透合金的新兴方法。此外,还审查了燃料电池中金属间氢化物的整合,并审查了它们作为热存储的使用。