锌模型催化剂在甲醇合成中的状态

在二氧化碳/一氧化碳（CO2/CO）加氢过程中，锌—铜（Zn-Cu）催化剂中锌（Zn）的活性化学状态分为氧化锌纳米粒子、金属锌或锌—铜表面合金。研究人员利用180~500毫巴的X射线光电子能谱，探测了在Zn/ZnO/Cu（211）上二氧化碳/一氧化碳加氢过程中锌和反应中间体的性质。足够高的温度可产生几乎不受吸附作用的表面。

通过调整掠入射率，可以实现表面灵敏或整体灵敏。二氧化碳加氢时，氧化锌优先以团簇或纳米颗粒的形式出现，而纯一氧化碳中，锌—铜表面合金更为突出。结果表明，一氧化碳作为活性相在锌—铜表面合金的形成过程中具有特殊作用，对二氧化碳还原为甲醇特别有效。

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https://doi.org/10.1126/science.abj7747

硅上集成亚纳米二元氧化物薄膜中的铁电性

电压可切换电偶极子的临界尺寸限制对节能电子器件有着广泛的影响，这凸显了在降维下稳定铁电序的重要性。研究人员发现硅上集成二氧化锆薄膜中与厚度相关的反铁电—铁电相变反应。超薄二氧化锆（通常是一种顺电材料）中出现的铁电性和迟滞极化开关，能在薄膜厚度低至5埃时依旧持续。

这种利用三维中心对称材料沉积到二维厚度极限的方法，特别是在这种具有非常规铁电尺寸效应的结构系统模型中，为电子技术提供了巨大的前景。这一点可由硅上集成原子尺度非易失性铁电存储器证明。此外，它还表明隐藏的电子现象可以在广泛的简单二元材料中实现。

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https://doi.org/10.1126/science.abm8642

氢中单个光子可调谐状态保持的频率转换

在现代量子技术中，保持频率转换后的量子光学态的光子统计是实现量子网络的关键，这通常需要在不同光谱区域工作的几个子系统接口。目前的大多数方法只能提供非常小的频移和有限的可调谐性，同时很多方法受所使用材料的高插入损耗和拉曼噪声的影响。

在新研究中，研究人员发现了一种利用充氢反共振反射光子晶体光纤实现保持量子相关频率转换的方法。由受激拉曼散射产生的瞬态光学声子可使纠缠对的空闲光子进行125太赫兹的频率转换，效率高达70%。这种分子调制过程保持了量子相关性，使其在量子信息中的应用非常理想。

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https://doi.org/10.1126/science.abn1434

长期水分变化在决定热带木本植被变化方面作用更大

有人认为，人为二氧化碳 （eCO2）浓度的升高会通过增加营养物质带动热带生态系统内的木本覆盖。eCO2的影响被置于地球系统模型中评估，尽管长期评估仍然具有挑战性。

研究人员通过对加纳Bosumtwi湖此前的环境变化数据与全球数据的耦合，探讨了过去50万年间西非植被变化的6个驱动因素（水分有效性、火灾、哺乳动物食草动物密度、温度、温度季节性变化、CO2）的相关性。水分有效性和火灾是影响林分覆盖度的主要因素，而CO2 的影响较小。上述研究结果表明，预测模型中eCO2 效应对热带植被的作用必须被重新考虑。

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https://doi.org/10.1126/science.abg4618

（李言编译）