物理科学学院 物理学院

      电解水析氢反应（HER）制备氢气是一项具有重大应用潜力的绿色能源技术。但是，该技术的大规模应用长期以来受限于传统铂基催化剂稀缺、成本高昂等因素。开发具有高催化活性、高稳定性、低成本的新型催化剂对工业电解水产氢具有重大的意义。

      近日，厦门大学、中科院大连化物所邓德会课题组利用化学掺杂法将钴、硒两种元素共限域在二维MoS₂晶格中，通过调节掺杂钴、硒元素浓度，制备出具有超高HER催化活性的纳米泡沫状钴/硒共掺杂二维MoS₂催化剂。在酸性条件下，其催化性能超过了先前报道的异质原子掺杂MoS₂基催化剂。更重要的是，该新型催化剂在工业化水平的大电流密度（1000 mA cm^-2）下展现出优于商业40% Pt/C催化剂的催化活性和超高的稳定性（连续工作360小时活性未出现明显衰减），显示了很好的实际应用前景。来自中国科学院大学物理学院周武课题组的15级本科生高猛和博士生陈喜亚运用具有单原子分析灵敏度的低电压球差校正扫描透射电子显微镜成像和电子能量损失谱技术，发现钴/硒共掺杂MoS₂催化剂晶格中存在大量、稳定的钴/硒近邻掺杂构型。密度泛函理论计算结果指出，近邻钴/硒原子间存在协同效应：钴原子掺杂可以激发面内惰性硫原子的催化活性，而硒原子掺杂则提供了一种稳定化效应，两者结合一方面可以优化活性位点的氢吸附强度，另一方面可以提高掺杂结构的稳定性，从而促进了面内和边缘活性位点的大量形成。该项研究对设计新型多元素共掺杂二硫化钼催化剂和推动其在HER中的大规模应用方面具有重要意义。该研究成果发表在近日出版的《Nature Communications》（DOI：10.1038/s41467-020-17199-0）上。物理学院15级本科生高猛对该工作的电子显微学结构分析部分有主要贡献。

图1、高活性钴/硒共掺杂二维MoS₂催化剂的原子尺度结构分析及电解水析氢反应活性和稳定性测试。

      国科大电子显微学实验室配备有国际顶尖的电子显微学实验平台，并和多个国际一流研究团队保持长期密切合作关系。欢迎对二维量子功能材料、纳米能源材料、高分辨电子显微学等研究方向感兴趣的优秀本科生前来开展科研实践、科创计划、毕业设计研究，课题组将提供相应的研究平台和科研补助。有意向的同学可以联系周武教授。

相关阅读：https://www.nature.com/articles/s41467-020-17199-0

      在第四个“全国科技工作者日”到来之际，习近平总书记给袁隆平、钟南山、叶培建等25位科技工作者代表回信，向他们并向全国科技工作者致以诚挚的问候。6月9日至11日，物理科学学院2019级306&307党支部组织党员就习近平总书记的回信内容开展深入学习，并依托“学习强国”平台的学习群组功能开展线上交流，分享学习心得。 党员学习照

学习笔记照

      “创新是引领发展的第一动力，科技是战胜困难的有力武器。”习近平总书记的回信是对包括我们这些科技工作后备军在内的广大科技工作者的鼓励和鞭策，也对科技工作者提出了更高的要求。纪检委员孟维鑫说：“正如习总书记所提到的，面对突如其来的新冠疫情，我国科技工作者，不畏艰难，迎难而上，在各方面都为我国“抗疫”的初步胜利做出了巨大的贡献。他们舍身为国、服务国家、造福人民的精神令人感动，也是我们新一代科技力量所要看齐的榜样。”党员胡传兴说：“我备受鼓舞与自豪，同时也感受到责任重大。我们要学习袁隆平等杰出科研工作者赤诚报国的奉献精神和勇攀高峰不惧艰难的奋斗精神，为建设社会主义现代化强国和世界科技强国作出贡献。”党员伊菊霞说：“作为一名中科院的研究生，一名年轻的科研工作者，我们要向前辈学习，坚持自主创新，攻坚克难，为我国的科研事业贡献自己的力量。”

党员讨论情况

      学习交流结束后，党支部书记翟肇锴做出总结。他指出，我们都是科学院的一员，是科技工作的年轻一辈，也是未来事业的中坚力量。要深刻学习领会习近平总书记回信精神，怀抱着攻克关键核心技术和勇于攀登科技高峰的决心和意志，学习老一辈科技工作者矢志报国的家国情怀，在创新科技、服务国家、造福人民的进程中更好地发挥自身价值。

       中国科学院大学物理科学学院LHCb实验团队与英国爱丁堡大学团队合作，利用LHCb实验采集的质子-质子对撞数据，发现了新的粲重子激发态，并测量了其质量和自然宽度。该成果于6月4日作为编辑推荐（Editors’ Suggestion）发表在物理领域顶级期刊《物理评论快报》【Phys. Rev. Lett. 124 (2020) 222001】上，并在 Physics 杂志上进行介绍（Featured in Physics）。

图：粲重子不变质量谱。

       按照粒子物理的夸克模型，自然界存在六种夸克：上（up，u）、下（down，d）、奇异（strange，s）、粲（charm，c）、底（bottom，b），顶（top，t），前三种较轻，后三种较重。重子由3个夸克组成，像人们熟知的质子便是一种重子，由三个轻夸克（两个上夸克和一个下夸克）组成。此次发现的粲重子由一个重夸克（粲夸克）和两个轻夸克组成，其质量约为质子的三倍。对粲重子质量谱的研究有助于加深我们对于夸克模型和强相互作用的理解。

       我校物理科学学院何吉波研究员和研究生许智豪对该研究有突出贡献。许智豪本科就读于重庆大学，现为国科大研究生一年级学生。“这可以说是科创计划研究的附产品”，何吉波介绍说，“2018年我们在开展一项科创计划研究的时候，发现有不明来源的物理本底，在研究误鉴别本底的时候发现了这些新的粲重子激发态。我们申请在LHCb实验粲物理工作组报告时，获悉英国爱丁堡大学的同事也在开展相关研究，我们同时在粲物理工作组周会上首次报告该发现，而后一起合作完成该研究”。

       国科大粒子物理实验组教师从2016年开始全面开展“科创计划”，每年利用暑假时间对来自全国各高校的“科创计划”项目同学进行集中培训，而后利用周末时间分组指导他们开展科研。由于大型粒子物理实验涉及知识面广，物理数据分析难度大，结果发布前需要经过合作组内部层层严格评审，研究周期长。何吉波介绍说，“该研究也作为许智豪同学2019年春季学期的本科毕业论文题目，在重庆大学吴兴刚老师和我的联合指导下稳步推进”。与“双粲重子Ξ_cc⁺⁺质量的精确测量”一样，这是得到中国科学院“科创计划”支持的又一项成果。