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上海稀土2022年第5期

主办:上海市稀土协会
承办:上海稀土产业促进中心

Shanghai Rare Earth

内部期刊

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2022

中国原子能与北方稀土签署战略合作框架协议
中国稀土”揭牌,稀土产业专业化整合进入新阶段
增强上转换纳米材料发光研究获重要进展
我国低氧稀土钢研究取得重要进展
Angew. Chem.:激光器调节让上转换荧光调控更便捷

目录

CONTENTS

— Ⅰ —

协会赴嘉定调研会员单位
协会调研理事单位华峰铝业
协会参与品牌建设网络培训感悟
协会走访上海大地熊公司
听党课、悟思想,喜迎二十大
协会联合支部开展组织生活
院士谈稀土产业发展

— Ⅱ —

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Researchers use rare-earth metals in alloy powders to produce green, eye-catching sparklers
INL team develops efficient method for separating rare earth elements and transition metals in magnet scrap

我科学家实现百公里级自由空间高精度时间频率传递 可满足目前最高精度光钟的时间传递要求
中科院广州能源所在稀土尾矿地生态能源农场修复模式研究方面获进展
Linked lanthanides shine light on field of crystal engineering
Rare Earth Materials Lay a Stable Multiband Microlasing Platform

目录

CONTENTS

— Ⅲ —

— Ⅳ —

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协会赴嘉定调研会员单位

2022年9月2日,市稀土协会赴嘉定调研部分会员企业,分别走访了上海杰灵磁性器材有限公司、上海安稷实业有限公司、上海三环磁性材料有限公司和上海先进激光技术创新中心。调研过程中,分别向各会员单位询问了企业在前阶段疫情期间的情况,以及复工复产后在运营中遇到的问题,了解疫情给企业在原料供应、生产过程和客户订单带来的影响,并将各企业提出的相关问题和需求记录下来,便于后续向有关部门反映,还将目前市经信委的相关政策向企业进行宣讲,沟通和策划在今年中国工博会期间开展相关活动,并推进落实“疫情要防住、经济要稳住、发展要安全”工作精神。
协会会长单位上海和利稀土集团有限公司执行董事陈春生,上海上海蔚羽实业有限公司总经理周俊杰、协会秘书长吴建思、副秘书长崔中倪参与了本次调研。

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协会调研理事单位华峰铝业

2022年9月20日上午,市稀土协会秘书长吴建思、副秘书长崔中倪一行,赴协会理事单位华峰铝业股份有限公司调研。
在交流中,认真听取了华峰铝业公司总经理高勇进就公司基本情况介绍,详细了解了公司在抗疫期间带领团队顺利完成各项任务和目前新开发的一些项目的进展,以及公司未来的发展方向。
吴建思秘书长表示,企业在面临多种困难的情况下继续保持发展势头十分不易,希望企业在研发新产品或改扩建的过程中,能够积极争取政府相关政策红利,协会也将一如既往的做好相关服务工作,为企业做好“雪中送炭”“雨中撑伞”的工作。
出席本次调研的还有,华峰铝业公司总经理助理聂存珠、梁敏等。

协会参与品牌建设网络培训感悟

2022年10月12日,上海市稀土协会通过互联网,参加了由国家发展改革委体改司会同有关部门指导、中宏网具体组织实施的"行业协会品牌建设与管理"培训会。培训会目的是为推动行业协会商会树立品牌意识、提升品牌价值,持续推进"品牌协会成长计划"工作。
本次培训采取线上线下相结合的方式进行,近三万家行业协会商会积极组织工作人员观看直播,共计十余万人次参与线上培训。中央财经大学金融品牌研究所所长王晓乐围绕"品牌兴会:行业协会的品牌建设与管理"这一主题,结合商协会品牌发展实例对品牌工作做了生动、深刻的阐述,并对直播中留言问题进行了逐一解答。
协会已在线上参与了两次品牌建设的培训,通过学习培训,了解了协会品牌建设和管理的重要性,学习了如何尽心品牌建设,打造协会品牌,提升品牌价值,扩大协会知名度、影响力,用品牌的力量推动协会工作可持续发展。今后也会积极按照国家发改委“品牌协会成长计划”总体部署要求,紧紧围绕宗旨目标,努力把协会打造成为具有行业特色和鲜明品牌特征的社会组织,为上海稀土产业高质量发展作出贡献。

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协会走访上海大地熊公司

2022年10月20日下午,市稀土协会副会长上海三环磁性材料公司总经理饶晓雷和秘书长吴建思一起走访了上海大地熊永磁科技有限公司,首先认真听取了洪敏总经理关于企业情况和疫情防控介绍,然后就大家感兴趣的国内市场、国外市场以及磁材、电机技术性能发展和外汇变化等话题作了沟通分析交流。吴秘书长还专门就服务企业和疫情防控的工作特点作了说明,由于今年的疫情反复无常,给协会正常的工作计划和安排带来持续影响,希望企业多多谅解!并感谢企业能持续支持协会各项工作的开展。协会将征求企业意见,了解企业诉求,尽全力进行点对点服务,加大服务企业力度,积极帮助企业排忧解难。
出席交流座谈的还有上海大地熊永磁科技有限公司业务经理冯超。

听党课、悟思想,喜迎二十大

在喜迎党的二十大胜利召开之际,为深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想。10月13日和14日晚21点,上海稀土聚氨酯硅酸盐协会联合党支部组织全体党员通过不同方式及时收听收看了习近平外交思想《党课开讲啦》节目。
两位主讲人分别是外交部党委委员副部长,习近平外交思想研究中心副主任 谢锋和外交部党委委员、部长助理,外交部发言人华春莹。两位分别以《学习贯彻习近平外交思想 推进中国特色大国外交》和《学习贯彻习近平外交思想 塑造新时代大国外交风范》为主题,从习近平外交思想核心要义(十个坚持)胸怀天下命运与共,战略引领把舵定向,团结合作互利共赢,坚持原则敢于斗争,人民至上外交为民,平易近人以心相交等6个感悟和从回答时代之问彰显思想伟力,植根人民情怀心系天下大同,精彩冬奥外交尽显大国风范三个方面,展现新时代中国特色大国外交风范。现场以事实案例场景和生动故事形式结合穿插,并与现场观众进行互动解答问题,讲解内容丰富精彩。
所有党员通过党课学习都感到受益匪浅,我们深刻地意识到新时代中国特色大国外交以服务民族复兴、促进人类进步为历史使命。作为一名党员必须要忠于党、忠于国家、忠于人民,政治坚定,业务精湛,作风过硬,严守党的政治纪律和政治规矩,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深刻领悟“两个确立”的决定性意义,进一步增强“四个意识”、坚定“四个自信”、坚决做到“两个维护”,在思想上政治上行动上始终同以习近平同志为核心的党中央保持高度一致。贯彻执行党的基本路线和各项方针、政策,不断提高自身的理论水平和党性修养;要有开拓奋进担当有为的事业心,要有主动学习自我革新仁进取心,要始终维护人民利益,汲取人民智慧,全心全意为人民服务,讲好行业故事,传播好行业声音。

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院士谈稀土产业发展

来源:上海证券报
日前,中国科学院院士、发展中国家科学院院士、兰州大学校长严纯华和中国工程院院士、国家新材料产业发展专家咨询委员会主任干勇接受了上海证券报记者采访,对稀土产业发展谈了各自的看法。严纯华表示,稀土对新能源等新兴产业发展非常重要。干勇则认为,包头将成为全世界稀土产业的高地。
新能源产业发展离不开稀土应用
严纯华表示,稀土的物理和化学性质决定它具有广泛的应用领域,它在电、磁、声、光、热等性质上都有独到的应用。例如,无论是电动汽车、风力发电还是无人机,它们都需要动力、转动和平动、信息探测和传输,便离不开稀土独特而有不可替代的电、磁、光等基本属性。因此,从宏观视角来看,稀土对这些新兴产业是非常重要的。
从稀土下游产品的分布来看,严纯华表示,目前,磁性材料是“独领风骚”的,光学材料的研究和应用亟待突破,发光、信息材料已经产生了许多特色。未来,如何使下游材料均衡发展、如何使元素平衡利用是稀土行业的重要课题之一。

协会联合支部开展组织生活

2022年9月23日下午,上海稀土聚氨酯硅酸盐协会联合党支部在中科院上海硅酸盐研究所会议室开展组织生活,会议有支部书记吴建思主持,党员许国清、刘薇、周襄瑶、崔中倪出席会议。
会上,所有党员认真学习了近期整理的党的重要理论和相关学习内容,回顾了党的十八大以来的伟大成就和重大事件,并交流了近期各协会工作,大家热情高涨踊跃发言。
在认真学习和深刻领会精神实质后,大家一致认为作为一名党员,必须牢固树立共产主义信念,对党忠诚,严守党的政治纪律和政治规矩,坚决拥护“两个确立”、做到“两个维护”,贯彻执行党的基本路线和各项方针、政策,不断提高自身的理论水平和党性修养,在政治上、思想上、行动上与党中央保持一致;正确处理国家、集体、个人利益之间的关系,自觉维护、发展和实现人民群众的根本利益,艰苦奋斗,廉洁自律,坚持全心全意为人民服务的宗旨;在工作上要有强烈的事业心和责任感,爱岗敬业,团结协作,任劳任怨,不计较得失,把自己的事情做好,要下大气力解决群众急难愁盼问题,化解矛盾,破解难题,一如既往的做好相关服务,真正为企业做好“雪中送炭”“雨中撑伞”的工作。努力完成各项工作任务,以优异成绩迎接党的二十大胜利召开。

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谈到稀土对终端产业的支撑作用,严纯华认为,既要重视稀土,又要开发非稀土类的材料。“如果把所有鸡蛋放在稀土这一个筐里,显然稀土是不堪其重的。我们要从资源的可持续利用角度出发,促进多元化发展。当然,稀土一定会在其中起到非常关键的作用。”
严纯华说,稀土的用途十分广泛,涉及很多全新产品和领域,将为创新型小众行业和小微企业带来很多机会。未来,政策应进一步深化精准扶持力度,加强对小微的科技型、创新型企业的支持。
包头将成为全世界稀土产业的高地
干勇表示,我国非常重视稀土行业发展。近10年来,我国重整了稀土产业结构,使稀土行业的环境保护和资源利用水平与国家需求相适应。近年来,稀土行业管理逐渐规范化,法律法规也不断健全,稀土正在为工业各个领域的发展作出越来越大的贡献。
干勇认为,近几年,中国稀土科学技术水平全面提升。以往,很多稀土原始创新专利和高端功能材料的应用都来自国外。目前,我国稀土行业正在实现突破。我国企业生产出来稀土工业材料技术指标正逐渐逼近发达国家,有的已超过。
近年来,“稀土之都”包头的发展引人瞩目。据介绍,包头已形成“稀土原矿开采—选矿—冶炼—分离—功能材料—终端应用”完整的产业链和从采冶、加工到应用、研发、贸易较为完整的产业体系,实现了稀土功能材料全覆盖,具有比较完备的稀土领域技术创新体系。
严纯华表示,包头的稀土产业发展呈现出良好的态势。20世纪80年代包头稀土产业迎来大发展,90年代后存在一段时间的亚稳态生长状态。目前,包头稀土产业已进入健康向上、有序自律的发展态势,这一态势的重要标志是全国乃至全球的稀土技术汇聚于此。稀土产业链也在包头呈现集聚效应,这其中不仅是稀土材料,更集聚了许多后续应用端的生产企业。
数据显示,今年上半年,包头的稀土产业产值为327.1亿元,同比增长111.4%;稀土新材料及应用企业产值为124.6亿元,同比增长72.5%。今年包头稀土产业产值有望突破600亿元,力争到2025年实现产值1000亿元。
干勇表示,包头拥有全世界最大的轻稀土储量,当地稀土产业已驶入高质量发展的快车道。目前,包头招商引资非常成功,越来越多高技术含量的企业进入包头,稀土产业链的技术分布门类越来越齐全。

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“稀土产业要实现高质量发展,企业投资环境必须不断提升。”干勇表示,内蒙古自治区政府和包头市政府创造了培育稀土产业发展的良好生态环境。相信再过3至5年,包头必将成为全世界稀土产业的高地。

中国原子能与北方稀土签署战略合作框架协议

来源:原能海南
2022年9月1日,中国原子能工业有限公司(以下简称中国原子能)与中国北方稀土(集团)高科技股份有限公司(以下简称北方稀土)在内蒙古包头市举行战略合作框架协议签约仪式。双方将在产业、科研、贸易等多个领域进一步扩大合作范围。
中国核工业集团有限公司党组成员、副总经理马文军,包头钢铁(集团)有限责任公司党委书记、董事长魏栓师出席签约仪式。中国原子能党委书记、董事长辛锋与北方稀土党委书记、董事长章智强代表双方签署了协议。期间,双方进行座谈交流,并就深化战略合作交换意见达成共识。
马文军重点介绍了中国原子能在稀土业务方面的发展历程和原能(海南)资源有限公司的设立背景。他强调,中国原子能要把握市场机遇,认真探索从“做优贸易”向“做大产业”的转型。希望双方能探索更多、更广泛的合作领域,促进互利共赢,实现高质量发展,为推动稀土行业持续健康发展贡献更大力量。
魏栓师强调,中核集团与包钢集团产业协同性强、业务契合度高,合作空间广阔。希望双方以此次战略合作为契机,构建优势互补、长期稳定的合作与发展新格局,共同维护稀土产业链供应链稳定,切实让战略资源发挥战略作用。
活动期间,魏栓师一行参观了中核北方核燃料元件有限公司展览馆,详细了解了核燃料产业情况和中核北方发展历程。 本次活动由中核集团系统工程部专职督察员李承主持,中核北方核燃料元件有限公司承办。包钢集团、北方稀土、中核集团、中国原子能、中核北方、原能海南有关领导及相关部门负责人参加了上述活动。

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五矿稀土9月20日晚间公告,拟将公司名称由原“五矿稀土股份有限公司”变更为“中国稀土集团资源科技股份有限公司”,证券简称由相应由“五矿稀土”变更为“中国稀土”。此前的9月14日,五矿稀土曾发布公司股份完成过户登记的公告,称公司实际控制人发生变更,由中国五矿变更为中国稀土集团。
五矿稀土称,为进一步深化国有企业改革,优化资源配置,推动专业化整合工作,经国务院国资委研究并报国务院批准,新设中国稀土集团有限公司,并将中国铝业集团有限公司持有的中国稀有稀土股份有限公司的股权,中国五矿集团有限公司所属企业持有的五矿稀土股份有限公司、五矿稀土集团有限公司的股权,以及赣州稀土集团有限公司及所属企业持有的中国南方稀土集团有限公司、江西赣州稀有金属交易所有限责任公司、赣州中蓝稀土新材料科技有限公司的股权整体划转至中国稀土集团。
稀土是国家重要战略性资源。中国稀土集团于2021年12月在江西赣州正式挂牌成立。中国稀土集团由中国铝业集团、中国五矿集团、赣州稀土集团为实现稀土资源优势互补、稀土产业发展协同,引入中国钢研科技集团、有研科技集团等两家稀土科技研发型企业,按照市场化、法治化原则组建的大型稀土企业集团。组建后的中国稀土集团属于国务院国资委直接监管的股权多元化中央企业。
中国稀土集团的成立,也实现江西央企总部“零”的突破。近一年来,中国稀土集团主动对接融入江西产业高质量跨越式发展行动计划,加快推动稀土矿山复工复产,吸引集聚产业链上下游投资,为江西经济发展注入了强劲动力。
江西省委常委、副省长任珠峰21日在签约仪式上表示,将加快推进有关稀土资源整合,确保年底前取得实实在在成果;加快推进央地战略协同,深化双方在生产、经营、科研、人才等各个领域的紧密合作;加快推进国资国企改革创新,坚决打好国资国企改革创新三年行动高质量收官战。
翁杰明指出,中国稀土集团要坚持做优存量与做强增量结合、坚持价值创造与价值实现兼顾、坚持依法合规与改革创新并重,依托上市公司平台深化专业化整合,加大力度、加快进度推动更多优质资源向上市公司集中。要在加强集团对上市公司管控的同时,切实优化股权结构、完善公司治理,打造稀土行业资本市场的表率标杆。
央企重组整合步入快车道
2022年是国企改革三年行动收官之年。专业化整合是国企改革三年行动的重要举措,也是推动国有经济布局优化与结构调整的重要手段。深入实施行业领域更广、参与层面更宽、精细程度更高的专业化整合,有利于中央企业进一步提升核心竞争力,推动产业转型升级。

中国稀土”揭牌,稀土产业专业化整合进入新阶段

来源:第一财经
稀土产业专业化整合出现新进展。9月21日,中国稀土集团与江铜集团战略合作签约暨中国稀土集团资源科技股份有限公司揭牌仪式在北京、南昌、赣州三地举行。
国资委副主任翁杰明表示,中国稀土集团与江铜集团签署战略合作协议和合作备忘录,以及上市公司中国稀土集团资源科技股份有限公司揭牌,标志着稀土产业专业化整合工作进入到了一个崭新的阶段,有利于推动中国稀土集团聚集优势资源力量、进一步提高我国稀土产业集中度,有利于夯实上市公司资产质量,实现产业经营与资本运营相互融合促进。
受此消息影响,21日五矿稀土(000831.SZ)涨停,收盘报27.78元/股。稀土概念股拉升,龙磁科技、北方稀土、广晟有色、有研新材等跟涨。
稀土专业化整合推进

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今年下半年以来,央企重组整合步入快车道。8月25日,中国中检与通用技术集团签署合作协议,标志着两家央企的检验检测资源专业化整合以及中国中检股权多元化改革落地。8月23日,中国动力和中国船舶公告揭开中国船舶集团旗下柴油机业务整合帷幕。
8月18日,中储粮集团和中粮集团通过股权合作方式,以中粮集团部分粮食仓储企业为基础,共同出资组建成立了中企联合粮食储备有限公司。中企联合粮食储备有限公司承担中央储备粮的储备管理和运营职责,由中储粮集团控股。7月28日,中国物流集团资产管理有限公司成立,标志着央企物流板块专业化整合进一步加快,也开启了中国物流集团资产资源专业化整合和统一集中管理的新篇章。
在今年7月国资委召开的中央企业深化专业化整合工作推进会上,中国电子和中国物流数字科技平台合作项目、中国航材和海南省通航业务合作项目、航天科工和东方电气集团能源装备企业划转项目、招商局集团和福建厦门象屿集团供应链服务合作项目等13组项目集中签约。这些项目既有传统行业的资源整合,又有新兴产业的聚力攻坚,既有同类业务的横向集聚,又有产业链上下游的纵向贯通,既有央企间的协同联动,又有央地间的合作发展。
国资委在上述推进会上明确,将深入开展企业间同一业务或同质业务的整合,在检验检测、医疗健康、装备制造、人工智能、新能源、云计算、钢铁、物流等重点领域和战略性、前瞻性新兴产业加快培育竞争能力强、资源配置优的一流企业。
中国企业改革与发展研究会研究员吴刚梁表示,央企之间的专业化整合有利于国有资本布局优化和产业结构升级,实现深度融合。现在央企的数量已经比较稳定,预计今后集团层面的联合重组案例不会太多,专业化重组将成为央企并购的主流模式。
国资委此前表示,下一步工作的总体目标是,通过专业化整合,有效解决中央企业之间的同质化竞争、重复建设等问题,实现主责主业更加聚焦,产业结构更加清晰,形成一批专业水平高、创新能力强、引领作用突出的“专精特新”子企业,打造一批具有全球竞争力的世界一流企业,推动整体资源配置效率明显提升,国有经济布局结构不断优化,为构建新发展格局、实现高质量发展做出更大贡献。

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增强上转换纳米材料发光研究获重要进展

来源:中国科学报
近日,暨南大学纳米光子学研究院教授娄在祝、副教授李娟等科研人员在半导体等离激元增强上转换荧光并应用于细胞成像和光热治疗研究中取得重要进展。相关成果发表于Laser & Photonics Reviews。新加坡南洋理工大学Xue Can教授、暨南大学第一基础医学院张海鹏教授等对该研究也做出了重要贡献。
稀土上转换纳米材料因其独特的发光性质在荧光标记、生物成像、光电探测等领域具有广阔的应用前景。如何有效增强上转换纳米材料发光是目前研究的难点。为此,科研人员通过电子掺杂半导体成功构建了在可见-近红外光范围内具有表面等离激元共振效应的钨酸铋纳米晶,并利用其局域场增强和光热效应的协同作用,实现了上转换纳米颗粒绿色荧光的选择性增强,发光强度提高了三个数量级。
研究发现,在近红外光触发下,钨酸铋/上转换纳米颗粒的复合结构能够同时实现癌细胞生物成像和光热治疗的双重功能。
该研究为半导体等离激元材料的生物医药应用提供了新思路。
相关论文信息:https://doi.org/10.1002/lpor.202200197

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来源:央视新闻客户端
稀土元素电子结构独特,具有优异的磁、光、电等物理和化学特性,在多种材料中发挥着重要作用。自20世纪20年代稀土在钢中加入以来,国内外大量研究表明,微量稀土添加显著提高了钢的韧塑性、耐磨、耐热、耐蚀性能等。
通过长达十余年的机理研究和工业实验,近期,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心研究团队受前期氧致偏析新机制的启发,发现稀土钢性能波动、浇口堵塞问题的根源在于氧含量。他们通过降低钢液和稀土金属中的氧含量,结合实验、计算和表征揭示了稀土在钢中的关键作用机制,控制夹杂物和稀土固溶,制备出性能优越、稳定的低氧稀土钢。相关研究结果日前在《自然》杂志子刊《自然材料》上发表。
研究发现,不仅钢液中的氧含量影响稀土钢的性能,更为重要的是,长期被学界和产业界忽视的稀土金属中的氧含量,对稀土钢的性能具有十分重要的影响。因为稀土金属极为活泼,在稀土金属电解制备时容易形成大尺寸稀土氧化物,这些稀土氧化物随稀土金属加入钢液中,带入的大尺寸稀土夹杂物难以上浮去除,从而导致稀土钢性能波动并与耐火材料反应堵塞浇口。
基于上述发现,研究人员进一步开发了“双低氧稀土钢”技术,即钢液低氧和稀土金属低氧的控制技术,从而有效解决了稀土钢工业应用中的瓶颈问题。在高纯净的GCr15轴承钢中应用后,与不加稀土的轴承钢相比,稀土轴承钢±800MPa拉压疲劳寿命提升了40倍,4.2GPa接触应力下滚动疲劳寿命提升了40%。
研究揭示了稀土钢性能波动的根源,发现只有在低氧条件下稀土才能在钢中稳定发挥深度净化钢液、细化改变夹杂物和强烈微合金化的作用。该研究工作表明,吨钢只需添加百余克的镧铈轻稀土,在成本基本不增加、工艺流程基本不改变的条件下即可显著提升钢的性能,这对于发挥我国稀土资源优势,平衡稀土资源利用,提升优特钢的品质具有重要意义。

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我国低氧稀土钢研究取得重要进展

来源:X-MOL
荧光寿命不仅可以反映发光动力学过程,也可以作为独特的光学特征维度用于荧光编码、光学防伪、生物成像及分子/病毒检测等,因此对其调控方法及潜在机理的研究具有重要意义。目前已有的研究多通过控制掺杂浓度、颗粒尺寸、特殊核壳结构等化学方法进行稀土离子上转换荧光寿命调控,即内参法。然而,对于控制激发光(脉冲宽度、功率)来实现颗粒内部能量状态及荧光寿命的变化还没有研究,也因此,对激发与衰减动力学关系及其对瞬态发光影响的研究还是空白。近日,南京工业大学、新疆大学黄岭教授(点击查看介绍)与南开大学宋峰教授(点击查看介绍)合作仅通过控制激发光源参数,即外参法,就在同一个纳米颗粒上实现了超20倍的荧光寿命调节,并且首次观察到红⇔绿双向可调节的瞬态发光。
在稀土发光材料内部,敏化剂离子吸收的激发光能量可以通过能量传递直接作用于激活剂离子发光,也可通过多步能量迁移作用于远离初始激发位的激活剂离子发光。这两种不同的过程所产生的微小的时间差使得每一个稀土离子的激发与发射都不同步,因此稀土材料的发光实际上是所有稀土离子在某一特定时间发光的统计结果。而能量迁移与能量传递过程对激发光脉宽与功率的不同响应将导致激活剂离子不同的激发与衰减动力学,并最终导致可被激发光调节的瞬态发光光谱与瞬态发光颜色。实验结果表明,通过改变激发光脉宽可使Er3+在540 nm处的荧光寿命从26.8微秒调节的536.3微秒,而红绿光强度比可以从0.26变化到18.15。进一步研究证实,激发调制荧光寿命的现象普遍存在于尺寸大于20 nm以上材料中。
该工作研究了稀土离子的荧光寿命“动态”响应的内在机理,证实了激发(上升沿)与发射(下降沿)之间的内在关联,首次在仅改变激发光的条件下实现超20倍荧光寿命调控,基本界定了荧光寿命与激发脉宽、功率及自身尺寸的关系,填补了目前该领域的研究空白。该研究成果提供了不依赖于繁冗的材料化学设计与合成实现荧光寿命与发光颜色大幅度调控的方法,为理解稀土掺杂上转换发光材料的荧光寿命和发光动力学过程提供了新视角,也为与荧光寿命相关的激光产生、快速成像、传感等应用提供了新启示。

Angew. Chem.:激光器调节让上转换荧光调控更便捷

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这一成果近期发表在Angewandte Chemie International Edition 上,文章的第一作者是韩迎东博士和高潮博士,通讯作者为宋峰教授(南开大学)和黄岭教授(南京工业大学、新疆大学)。

此项研究中,研究团队实现了瓦级功率输出的高稳定光梳,实现了纳瓦量级的高灵敏度线性光学采样探测,进一步提升了光传输望远镜的稳定性和接收效率。基于上述技术突破,研究团队在新疆乌鲁木齐成功实现了113公里自由空间时频传递,充分验证了星地链路高精度光频标比对的可行性。
《自然》杂志审稿人表示,该研究是星地自由空间远距离光学时间频率传递领域的一项重大突破,将对暗物质探测、物理学基本常数检验、相对论检验等基础物理学研究产生重要影响。

我科学家实现百公里级自由空间高精度时间频率传递
可满足目前最高精度光钟的时间传递要求

来源:中国科学院广州能源研究所
江西赣州素有“稀土王国”之称,拥有全国80%以上的离子型稀土资源,尤其是铽、镝等多种重稀土元素为我国南方地区的独有珍稀矿种。自20世纪70年代开展开采以来,稀土资源为国家经济发展和战略安全发挥了极为重要的作用。但是长期开采导致矿区植被和矿床表面腐殖层被剥离、破坏,并且酸性浸出液的大量使用引发矿区生态退化和诸多环境问题,尤其是池浸、堆浸等早期工艺产生的大量尾矿未能妥善处置,致使周边土地及水体遭受不同程度破坏和污染。
针对稀土尾矿地土壤酸化沙化严重、土壤养分贫瘠及微生态功能丧失等问题,中国科学院广州能源研究所生物质能生化转化研究室以适宜当地气候的能源植物为修复植物,建立了“能源植物种植-土壤生态修复-厌氧发酵制气-沼液回施/沼渣高值利用”为核心的生态能源农场修复模式。项目组研究发现:在可持续修复区,采用沼液施用草本类能源植物可在3年内显著提升稀土尾矿地的土壤养分及微生物多样性,初步恢复土地生产力,相关指标优于自然修复区的土壤样品。非度量多维尺度(NMDS)分析表明土壤微生物群落的变异主要受到土壤理化性质变化和修复植物种类差异的影响;方差分解分析(VPA)发现土壤养分是影响细菌和真菌群落变异的关键因子;并且细菌群落对土壤养分变化的响应要快于真菌群落。

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来源:人民日报
近日,中国科学技术大学潘建伟团队与中科院上海技物所等单位合作,在国际上首次实现百公里级的自由空间高精度时间频率传递实验,时间传递稳定度达到飞秒量级,频率传递万秒稳定度优于4E—19(相当于时钟在约1000亿年内的误差不超过1秒),可满足目前最高精度光钟的时间传递要求。该成果于10月5日在线发表于国际学术期刊《自然》。
秒是七大基本物理量之一。当前,人们所用“秒”的定义在1967年被确定,其由铯原子钟定义。铯原子钟的频率在微波波段,能做到1亿年误差仅有1秒。近年来,科学家们又开发了锶、镱等新型原子钟,它们的频率要更高,在光学波段,因此被称作“光学原子钟”,简称“光钟”。这有望形成新一代的时间频率标准——光频标,将在精密导航定位、全球授时、广域量子通信、物理学基本原理检验等领域发挥重要作用。
精确的计时不应局限于实验室,还要“飞入寻常百姓家”。因此,不仅要有最精确的原子钟,还要有与之精度相匹配的时间传递技术。目前常用的时频传递方式有微波和光纤,但这两种方式都有其局限性。科学家们发现,有一种神奇的激光——光学频率梳(光梳),能让人们测量频率和时间间隔更精确、更容易。基于光梳和相干探测的自由空间时频传递技术,是高精度时频传递的发展趋势。但此前,自由空间中的光频传输技术只能实现10公里量级的传输距离。

中科院广州能源所在稀土尾矿地生态能源农场修复模式研究方面获进展

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此外,土壤养分提升明显改变了寡营养和富营养微生物的比例,其中:富营养型微生物变形杆菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和球囊菌门(Glomeromycota)显著增加。微生物互作网络分析进一步显示,富营养型微生物增加可提高微生物互作网络拓扑特性,增强其网络稳定性;来自变形杆菌门(细菌)和子囊菌门(Ascomycota,真菌)等富营养型微生物的菌株已经成为构建稳定网络结构的主要关键物种(Major keystone species)。此外,以草本类植物为修复植物还可增加子囊菌门在互作网络中的比例,并与细菌协同提高互作网络的拓扑特性。
该研究工作得到国家自然科学基金和江西省重点研发计划项目等的支持。相关成果发表于Science of the total environment。 

Linked lanthanides shine light on field of crystal engineering

source:sciencedaily
Rare earth metals, when linked, can act as a conduit for energy flow, and show promise for the development of novel materials.
Scientists have connected two soft crystals and observed energy transfer between them -- a finding that could lead to the development of sophisticated, responsive materials. The study, by scientists at Hokkaido University in Japan, was published in the journal Nature Communications.
Soft crystals are flexible molecular solids with highly ordered structures. When they are subjected to external stimuli, such as vapour or rubbing, their molecular structures get reordered and they respond by changing shape, colour or luminescence.
"We wanted to know what would happen if we merged soft crystals at the molecular level to connect them," says Yasuchika Hasegawa, a materials chemist at Hokkaido University and lead author of the study. Hasegawa and his team used rare earth metals called lanthanides, whose ions have similarly large radii and therefore form similar structures. Lanthanide compounds, of which there are 15, are interesting because they can luminesce.
The team studied the structures of crystals made from the lanthanides terbium (Tb), which luminesces green, and dysprosium (Dy), which luminesces yellow. The team first linked the crystals of each lanthanide separately and observed the structures and energy transfer within the compounds. They then used this information to merge Tb(III) and Dy(III) crystals together through a pyridine bond and examined the molecular structure of an energy transfer within the merged 'molecular train'.

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When they excited the dysprosium end of the train using blue light, they observed green luminescence at the opposite terbium end. Their calculations revealed energy was transferred from one crystal to the other over a distance of 150 micrometres. "This energy migration distance is the longest reported for lanthanide coordination polymers or complex systems," says Hasegawa. The terbium end continued to luminescence for 0.60 milliseconds.
Connecting soft crystals could lead to the formation of novel crystal structures that could have applications in semiconductors, lasers, optical fibres and printing.

Rare Earth Materials Lay a Stable Multiband Microlasing Platform

source:photonics
WUHAN, China, Sept. 9, 2022 — A recent demonstration by a team at Huazhong University of Science and Technology (HUST) spotlights the possibility of stable multiband lasing by rare earth (RE) elements. In the work, the research team used polymer-assisted thermal doping to fabricate RE-doped microcavities with ultrahigh intrinsic Q factors exceeding 108. The doping process did not introduce any obvious ion clustering or scattering loss. The ultrahigh intrinsic Q factor makes the process a natural platform for achieving lasing and further nonlinear phenomena that require low power.
Aside from the advantages for laser applications, the ultrahigh-Q doped microcavity may also offer a platform for ultrahigh-precision sensing, optical memories, and investigation of cavity-matter-light interactions.
Microlasers with multiple lasing bands are crucial components in various applications, such as full-color display, optical communications, and computing. RE elements offer abundant long-lived intermediate energy levels and intraconfigurational transitions necessary for emissions over a wide range of lightwave bands.
It is possible to generate deep-ultraviolet (UV) to mid-infrared light by pumping photons through downshifting, to lower frequency — and upconversion, to increase energy. Though upconversion offers advantages that include better penetration depth and less ionization damage, it is generally more difficult than downshifting. Combining downshifting with upconversion can expand the emission wavelength range for the greatest potential.

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协会三届二次理事会会议胜利召开

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Researchers use rare-earth metals in alloy powders to produce green, eye-catching sparklers

source:phys.org
Sparklers can be a lot of fun—glimmering, fizzing and spitting out arcs of light from handheld sticks or tubes on the ground. But the metals that they're usually made with limit what the sparks can look like. Now, researchers in ACS Omega report that rare-earth metals in alloy powders can produce flashes that shift from golden to green and continuously branch.
Around the world, sparklers are brought out for holidays and special events, providing celebratory pops of light. While their flames can span the colors of rainbow, the flares shooting out have been limited to dark red, gold or bright white light.
Recently, Eike Hübner and colleagues found that burning powdered erbium (Er), a rare-earth metal, produces a new color-changing spark, shifting from golden-white to bright green. However, the green phase occurred for just a blip in time and wasn't really noticeable.
Another entertaining aspect of sparkler fountains are their branching sparks that burst apart repeatedly into multiple, smaller particles that flash. Commercial sparklers typically contain iron-carbon powders for this effect, but metal-metal alloys can also do this. So, Hübner and the team wanted to test whether rare-earth metal-metal alloys could be used to create brand-new types of color-changing or branching sparks.
The researchers pressed single-metal powders and metal-metal alloy powders, containing alkali, transition and rare-earth metals, one at a time into a flame. Rare-earth alloys provided more colorful sparks than the single-metal powders. For instance, ytterbium produced intense green explosive flashes. But when the ytterbium-copper (Yb-Cu) alloy was

Since using REs for upconversion eliminates the need for rigorous phase-matching conditions or high pump density, researchers have asked if it could be possible to construct a multiband laser by doping RE elements into an ultrahigh-Q microcavity without degrading its intrinsic Q factor.
HUST researchers demonstrated simultaneous ultraviolet, visible, and near-infrared CW lasing at room temperature. The work supports ultrahigh-precision sensing, optical memories, and investigation of cavity-matter-light interactions. Courtesy of B. Jiang, et al., doi 10.1117/1.AP.4.4.046003.
HUST researchers demonstrated simultaneous ultraviolet, visible, and near-infrared continuous-wave lasing at room temperature. The work supports ultrahigh-precision sensing, optical memories, and investigation of cavity-matter-light interactions. Courtesy of B. Jiang et al., doi 10.1117/1.AP.4.4.046003.
Research for high-order upconversion lasers typically uses a pulsed laser pump in a cryogenic environment, which aims to reduce thermal damage for gain materials and resonant cavities.
In the recent demonstration, the HUST team achieved UV and violet continuous-wave (CW) upconversion lasing from RE elements at room temperature.
The team doped a microcavity with erbium and ytterbium and pumped it with a CW 975-nm laser. The resulting laser spanned a wavelength range of about 1170 nm, covering the UV, visible, and near-infrared (NIR) bands. The team estimated that all the lasing thresholds were at the submilliwatt level. The microlasers exhibited good intensity stability over 190 min, which makes them suitable for practical applications.
Additionally, other RE elements — such as thulium, holmium, and neodymium — may allow for flexible pump schemes and abundant lasing wavelengths.

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burned, it continuously released a shower of long sparks that switched from golden to deep green.
Then the researchers combined rare-earth metal alloys with an ammonium perchlorate and nitrocellulose-based propellant to create smokeless fountains. A powdered version of neodymium magnets created the most attractive fountain with continuously branching sparks, with each initial "parent spark" shooting off many more sparks in just a fraction of a second. These tests yielded two promising sparkler materials, though the researchers caution that the recipes must undergo further safety testing before they can be used in commercial products.

INL team develops efficient method for separating rare earth elements and transition metals in magnet scrap

source:greencarcongress
Researchers at Idaho National Laboratory have developed a dimethyl ether-driven fractional crystallization process for separating rare earth elements and transition metals. The process has been successfully applied in the treatment of rare earth element-bearing permanent magnet leachates as an atom-efficient, reagent-free separation method.
The process begins with a magnet that’s no longer useful, which is cut and ground into shavings, said Caleb Stetson, lead author. The magnet shavings are then put it into a solution with lixiviants, a liquid used to selectively extract metals from the material. Once the desired metals are leached from the material into the liquid, the researchers can then apply the treatment process.
The dimethyl ether-driven process uses far less energy and pressure than traditional methods, typically conducted at hundreds of degrees Celsius. Fractional crystallization can be carried out at ambient temperatures and requires only slightly elevated pressures of around five atmospheres. In comparison, the pressure in an unopened 12-ounce can of soda is 3.5 atmospheres. The lower energy and pressure needs also save money.
Competing technologies also use added chemical “reagents” to drive precipitation and other separations, which inevitably become additional waste products with financial and environmental consequences. This is not the case with dimethyl ether-based fractional crystallization.

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