流动性和运输已成为我们日常生活中不可或缺的一部分。出于这个原因,该行业对于实现气候保护目标至关重要,尤其是在减少诸如CO2和NOX等温室气体排放以及颗粒物排放方面。但是,随着电动汽车市场的不断增长,对原材料和稀土的需求越来越大。因此,仅过渡到全电动车是不够的。为了真正启动更绿色的未来,我们需要采用节能和可持续的解决方案。通过使传动系统电气化,可以显着降低排放,而最新的半导体功率技术的利用和计算芯片组则优化了能源效率。因此,让我们探索如何将Infineon的“ 10 kWh 100 km”的愿景变成现实。
中国在净零排放技术所需的多种矿产加工以及中间产品和最近的最终产品生产方面都处于先行者地位,从中获益匪浅。在供应链的某些环节,中国几乎处于垄断地位(市场份额为 80-100%):用于制造风力涡轮机和电动汽车(EV)永磁体的稀土只是一个例子;其他例子包括电池阳极生产、高质量球形石墨以及锰(也用于电池)的加工。同时,在太阳能光伏组件生产方面,中国几乎垄断了多晶硅、硅片和硅电池的生产。除此之外,这些供应链的许多其他环节的集中度也非常高(市场份额为 60-80%)。
在当前的能源过渡政策的背景下,对关键原材料的需求至少至2030年,关键原材料(CRM)供应的浓度,甚至更多的国家在少数国家 /地区提高能力的集中已成为国际,双边和国家讨论中的最重要问题之一。中国对关键原材料(最近,锗,镀甘G,稀土加工技术,石墨,锑)的主要位置和连续的出口控制指出,武器化关键依赖性的趋势。国家安全,战略自治,改善CRM供应的治理和可持续性是经济合作与发展组织(OECD)进口依赖国家的主要驱动力,以重组供应链。
稀土正铁氧体在稀土和铁离子的磁有序状态下表现出各种有趣的物理现象,例如自旋重新取向跃迁时的巨大声速异常和允许电控制磁性的磁感应铁电性 [1,2]。受挫磁体镝正铁氧体具有物理性质截然不同的竞争状态。在临界磁场之上,它会产生自发电极化并显示巨线性磁电效应 [3]。最近的中子衍射实验表明,在低外加场下,这种多铁磁电状态受到 Dy 和 Fe 自旋不公度顺序的抑制 [4- 6]。我将讨论不公度状态的性质,并表明 Dy 和 Fe 自旋之间的耦合使均匀状态不稳定,而不会在 Dy 自旋的反铁磁顺序中形成周期性的畴壁阵列。 Dy 畴壁之间的相互作用由通过 Fe 磁性子系统传播的磁振子介导,类似于介子交换产生的质子和中子之间的汤川相互作用 [7]。磁畴壁带电,不公度相和均匀相之间的竞争导致自旋态对外加电场和磁场的高度敏感性。[1] VD Buchel'nikov 等人,Physics--Uspekhi 39,547(1996 年)。[2] Y. Tokunaga 等人,Nature Mater。8,558(2009 年)。[3] Y. Tokunaga 等人,Phys. Rev. Lett. 101,097205(2008 年)。[4] C. Ritter 等人,J. Phys. Condens. Matter. 34,265801(2022 年)。 [5] B. Biswas 等,Phys. Rev. Mater. 6, 074401 (2022)。[6] S. Nikitin 等,即将出版。[7] S. Artyukhin 等,Nature Mater. 11, 694 (2012)。
固体对低温的光冷却是一个重要的开放挑战。当前的方法[1-3]是稀土掺杂玻璃中的抗荧光[4]。在此过程中,稀土离子会吸收光,从而产生激发的电子状态,然后在以较高频率重新调用光之前吸收声子。尽管非辐射衰减和背景吸收的竞争加热,但仍达到了低至91 K的温度[3]。这已达到可以有效吸收的声子设置的50 - 100 K [4]的基本极限。相同的特征声子能量也限制了在室温半导体中报道的光学声子的吸收可能的冷却[5,6](另见参考文献[7]),尽管已经考虑使用各种技术来提高性能以及不同的冷却方案[2,3,6,8 - 10],但它们并未解决这个问题。达到较低温度的一条途径可利用半导体中的连续电子分散体[11-15],但尚未达到[7]。在这封信中,我们提出了一种机制,使用合适的缺陷状态的Quasiresonant激发可以克服固态激光冷却的温度底。我们专注于钻石的IV组颜色中心,尤其是带负电荷的硅空缺缺陷(SIV)。该缺陷的状态包括一个地面状态和激发状态歧管,并在两者之间进行偶极运动光学转变[16-19]。对于较弱的驾驶,此过程非常敏感。在足够低的温度下,光谱显示了四条线,其中两条可以互环驱动以产生一种抗孔的形式。但是,为了更强的驱动动力学,动力学会受到激光态的状态而不是原始的电子本征态的控制。通过自动镇效应[20]形成这些状态,导致更复杂的冷却过程,许多
镁合金具有密度低、强度高、重量轻等特点,是航空和机械工程工业中最先进的结构材料之一,但它们能在 500°C 以上的温度下自燃,并且能持续燃烧,即使在轻微紧急情况下也可能导致灾难性的后果。本文旨在研究可以增强镁合金阻燃性的成分。对商用铸造合金 ML10、LPSO 结构合金、含稀土金属的先进铸造合金以及这些合金中添加不同添加剂(可提高阻燃性的药剂)的变体的燃点进行了比较。已确定,同时含有 LPSO 相和 Yb 或 Ca 添加剂(可将燃点提高到 1000°C 甚至更高的添加剂)的合金可提供最大的阻燃性。
摆脱化石燃料是一个机遇。在重新设计能源系统以缓解气候变化的过程中,我们有机会重新思考我们与自然资源的互动方式。为了实现向绿色能源的过渡,我们应该基于丰富的材料设计系统,并使我们不再依赖稀土材料。海洋电池由钢铁、混凝土和橡胶/PVC 制成。这些材料遍布全球,允许在当地生产各种组件,从而创造当地就业机会。Ocean Grazer 与当地合作伙伴合作,利用一流的生产方法在生产阶段最大限度地减少温室气体排放,在使用寿命结束时回收所有有价值的材料,以创造循环经济。所有这些都是为了在我们解决方案的整个生命周期内最大限度地减少对环境的影响。
有价证件的伪造和掺假会造成经济损失并引发社会关注。防伪工作需要先进的材料和技术来防止伪造。荧光油墨通常用作二级安全特征;在日光下不可见,在紫外线下可检测。在过去十年中,为了防止伪造,人们使用不同的印刷技术制作了安全标签,其中使用各种荧光油墨,这些油墨由稀土发光材料 1-6 钙钛矿纳米晶体、7,8 碳点、9-11 有机染料、12,13 和量子点配制而成。14-16 在各种印刷方法中,丝网印刷是首选,因为它很容易应用于各种基材。17 丝网印刷是一种独特的技术,因为它具有
1个提取行业从地球上回收原材料,对其进行处理,并将其转变为消费者使用的产品和服务。这些原材料可以是化石燃料(尤其是煤炭,石油和天然气),矿物质(例如铝土矿,磷酸盐,钾肥,铜,金和钻石,稀土矿物质)和聚集物(例如沙子,砾石和粘土)。Sigam,C。和Garcia,L。(2012)。 提取行业:在ECLAC中优化东道国的价值保留。 可在https://unctad.org/system/files/official-document/suc2012d1_en.pdf上找到。Sigam,C。和Garcia,L。(2012)。提取行业:在ECLAC中优化东道国的价值保留。可在https://unctad.org/system/files/official-document/suc2012d1_en.pdf上找到。
橡树岭国家实验室 (ORNL) 的 CMI Hub 研究人员开发了膜溶剂萃取技术,这是一种节能、经济且环保的稀土金属回收工艺。他们通过溶解报废产品和废料生成含有多种金属离子的水溶液,然后通过专利膜模块,该模块包含一束束中空纤维,只有某些金属离子才能通过。该技术获得了 2020 年联邦实验室联盟技术转让奖,并已获得 CMI Hub 合作伙伴 Momentum Technologies 的许可,用于回收稀土和电池关键材料。ORNL 和 Momentum Technologies 通过《两党基础设施法》获得了后续资金,以使该工艺商业化。