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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2024
稀土协会与总部企业促进会共商服务新发展
协会拜访朴税学院座谈交流
总部企业发展促进会来我协会交流座谈
协会副会长饶晓雷带队拜访老专家
协会拜访联合支部成员
协会走访调研会员单位
聚焦工博会新材料展团结奋进谱新篇
目录
CONTENTS
— Ⅰ —
协会联合支部召开党员学习交流会
协会大健康专委会召开文化自信研讨会
两会以新思路新目标新作为谋划新未来
凝聚稀土人的情怀，助推产业焕发新光彩
协会参加白云鄂博矿区招商引资推介会
稀土协会与塑料协会共谋未来发展
— Ⅱ —
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上海硅酸盐所在激光陶瓷方向取得系列研究进展
Exploring the Unexpected: An AI Model Uncovers Rare Earth Elements
Disorganizing rare-earth ions may improve quantum information storage
University team is studying ways to purify rare earth elements necessary for smart phones and other technological devices
协会组织参观磁材与应用产业链展览会
催化联盟工作会议在化工院召开
上海市催化新材料产业联盟召开理事会会议
中国科技大学&赣江创新院等：添加Dy-Cu及协同晶界改性和磁硬化，实现Nd-Ce-Fe-B矫顽力增强
全球首次！内蒙古白云鄂博发现重稀土新矿物
化学系孙丽宁教授团队在《Advanced Functional Materials》上发表最新研究成果
目录
CONTENTS
— Ⅲ —
— Ⅳ —
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2024年3月18日下午，上海稀土聚氨酯硅酸盐协会联合党支部在上海师范大学化学楼会议室，采用线上线下同时进行的方式召开党员学习交流会，会议由支部书记吴建思主持，联合支部全体党员及相关单位党员代表共同出席。
会上，与会党员一起认真学习了2024年全国两会报告的主要内容，以及《平“语”近人——习近平喜欢的典故》（第三季）节目12个典故的主题内容和精髓，并仔细聆听了吴书记围绕“什么是新质生产力”作的专题讲座和其他相关内容。
在交流环节，与会党员积极发言，气氛活跃，大家围绕学习两会精神，聚焦重点目标任务，助推加快发展新质生产力，谈学习心得体会，一致认为科技创新是推动社会进步的巨大力量，要坚持不懈强化理论武装，真正做到内化于心、外化于行、知行合一，要牢牢把握高质量发展这个首要任务，因地制宜发展新质生产力。深刻理解和全面把握好新质生产力的科学内涵和精髓要义，在学懂弄通做实上下功夫，明辨是非，站对立场，找准定位，明确方向。遵循发展规律，集中精力办好自己的事情。要深刻领悟“两个确立”的决定性意义，增强“四个意识”、坚定“四个自信”、做到“两个维护”，筑牢政治忠诚，磨炼责任担当。
协会联合支部召开党员学习交流会
全体党员一致表示，在新征程上，要始终在思想上政治上行动上同以习近平同志为核心的党中央保持高度一致，要牢记嘱托、勇担使命，围绕总书记提出的一系列新定位、新论断、新要求、新任务，要更加自觉地以习近平新时代中国特色社会主义思想武装头脑、指导实践、推动工作，完成今年各项任务。在日常的生活工作学习中，要一以贯之自觉践行党的二十大精神落实落地，聚焦协会服务工作热点，自觉依法履职尽责，提高工作能力，激发创新活力，提振干事创业的精气神，增强工作执行力。用党章规范自身行为，做一名合格党员。咬定目标真抓实干埋头苦干奋力一跳，在发展新质生产力上争先出彩，交出让党和人民满意的新答卷，以优异成绩迎接中华人民共和国成立75周年。
出席会议的还有，党员周襄瑶、高爱根、杨利峰、刘薇、崔中倪、邵文萍、入党积极分子蔡琪爽等。
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2024年3月8日下午，市稀土协会大健康专业委员会在均瑶国际广场20楼A同舟汇召开了主题为“微利时代：企业以文化蓄力，存量市场：品牌以文化破局”的文化自信研讨会，协会会长张修江到会并致辞。会议邀请了前世界500强大中华区人力资源总监、协会大健康专委会主任、上海和利稀土集团有限公司副总经理马英姿和前世界500强/高奢品牌客户管理管理专家、上汽通用安吉星前客户运营数字化营销负责人向凌风，为参会代表带来的两场关于文化自信成就基业长青的精彩讲座，与各企业高管共同探讨，如何在微利时代、存量市场，以文化自信的企业及品牌管理理念，赋能团队、挖掘机遇、撬动增长。同时，为企业奠定基业长青，业绩长虹的文化基石。
向总的讲座从汽车行业、存量市场的“卷”为切入点，引入如何通过文化自信成就中国品牌的内容，通过行业内一流企业品牌建设的案例，生动展示企业的“利他”文化在企业品牌建设重要作用。
马总讲座则从“心”的角度出发，通过大量专业的概念和分析，并用简单的案例加以说明，为大家讲述如何通过企业文化建设，给与企业员工外在的激励并提高其实现自身价值的内在动机，让员工更加投入工作，从而为企业创造更大的价值，对企业更有归属感。
协会大健康专委会召开文化自信研讨会
两位嘉宾的讲座引发了与会企业高管的热烈讨论。大家纷纷表示，通过此次研讨会，深刻认识到了文化自信对企业发展的重要性。在企业管理中，将更加注重企业文化的建设，通过文化赋能，激发团队的潜能，推动企业不断发展。
本次活动是协会关于文化自信的第一次活动，不仅为各企业高管提供了一个交流学习的平台，也为推动市稀土协会大健康专业委员会的工作提供了新的思路和方向。未来，协会将继续关注企业文化和品牌文化的发展，为企业发展注入更多的文化力量。
2024年1月17日，上海市稀土协会秘书长吴建思、副秘书长崔中倪专程赴常熟拜访江苏省稀土行业协会，以学习的诚意与兄弟协会开展坦诚友好，务实真诚的交流洽谈，得到了江苏协会秘书长赵平华、副秘书长蔡乐敏的热情接待。
在交流中，沪苏两协会以新征程、新思路、新目标、新作为为主题，结合贯彻落实长三角一体化高质量发展的态势，按照两会工作特点，围绕服务企业、引领行业、助推产业的工作总基调。共同探讨如何发挥两地稀土高端应用的优势，重点聚焦稀土功能材料解决关键核心装备器件卡脖子的项目，延伸稀土产业链，提高附加值，以及布局做好稀土废渣处理和综合回收利用等方面进行坦诚沟通交流，深化理解，共商合作新机遇。两会一致认为沪苏两会是搬不走的好邻居，拆不散的真伙伴。要加强双方合作，聚焦结合点，找准工作定位的切入口，把握关键点，抓好发力点，边界清晰，功能互补。使两会在新征程上勇于开拓创新、求真务实，奋力谱写长三角稀土产业高质量发展的新篇章。
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两会以新思路新目标新作为谋划新未来
凝聚稀土人的情怀，助推产业焕发新光彩
2024年3月2-3日，由江苏省稀土行业协会主办，江苏天石稀金资源有限公司承办的江苏省稀土行业协会四届三次会员大会暨“高质量发展、前瞻江苏稀土新业态”论坛在连云港市江苏海州湾会议中心隆重召开，会议由江苏省稀土行业协会副会长兼秘书长赵平华主持，来自全国各地稀土行业的老领导，专家，行业协会及相关企业代表约200人出席本次盛会。
上海市稀土协会组团参会，张修江会长代表协会在大会上宣读贺信，祝贺本次会议的取得圆满成功，沪苏两会将继续深化合作，协同推进长三角稀土功能材料对各领域应用场景的赋能和示范推广，全面提升稀土产业核心竞争力，促进发展新质生产力，构建全国稀土情怀精神谱系，持续锤炼出稀土人的优良品格，赓续稀土血脉，拉满稀土氛围感，弘扬光荣传统，推动两地稀土产业共同繁荣发展。
在论坛上，由中国工程院院士黄小卫领衔，和中核集团、稀土企业、高校及金融机构的专家和企业家们进行了专题报告，共同研讨国内稀土行业发展趋势。
会后，参会代表们一起参观了盛和资源连云港（新材料）科技有限公司。
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2024年2月26日下午，中共白云鄂博矿区委员会、包头市白云鄂博矿区人民政府在上海兴国宾馆举办了“相约申城共话招商·以“稀”为贵共创未来”招商引资推介会，白云鄂博矿区区委副书记、政府区长邢凯到会致辞，包头市及白云鄂博矿区相关部门领导出席会议并向参会企业推介了包头市和白云鄂博矿区招商引资的整体情况。
上海市稀土协会副会长，上海华明高纳稀土新材料有限公司董事长高玮出席会议并介绍了上海稀土产业主要情况和重点应用企业，并表示上海稀土协会将充分发挥自身优势，积极推动上海稀土产业与白云鄂博矿区的合作，助力双方实现共赢发展。
协会参加白云鄂博矿区招商引资推介会
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2024年1月9日下午，市稀土协会秘书长吴建思、副秘书长崔中倪拜访了上海塑料行业协会，与塑料协会秘书长陈国康、支部书记侯培民进行友好坦诚的座谈交流。
交流中，两家协会各自介绍了协会情况，工作方向，并就稀土和塑料的结合点开展深入探讨，为促进上海市新材料产业的高质量发展寻找切入点，未来将进一步共同关注稀土功能材料在高分子塑料领域的应用，加强两会合作，共谋新发展。
2024年1月10日下午，市稀土协会秘书长吴建思、副秘书长崔中倪赴上海市总部企业发展促进会，与促进会秘书长周杰、副秘书长翟仁德、先进材料专委会秘书长许国清等座谈交流。
双方首先就各自协会的主要情况作了详细介绍，尤其是行业情况，会员结构，服务模式及内容等感兴趣的话题开展了深入的探讨和沟通，双方还围绕各自办会的亮点和特色进行交流分享，就如何更好服务企业、助推产业高质量发展，协调资源综合利用寻找合作切入点，共商合作新机遇，共谋拓展合作的新篇章。
稀土协会与塑料协会共谋未来发展
稀土协会与总部企业促进会共商服务新发展
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2024年1月18日下午，市稀土协会秘书长吴建思、副秘书长崔中倪拜访了上海朴税教育科技有限公司（朴税学院），与总经理李洁佳、副总经理张胤、客户经理许飞座谈交流，市总部发展促进会先进材料专委会秘书长许国清陪同出席。
交流中，双方就各自情况进行了介绍，尤其是朴税学院以“妈妈式财税辅导”的服务理念，具备顶尖税务政策研究师资阵容，已为两百余家企业提供了非常专业的财税培训、税务咨询、税务优化方案设计等很好的服务案例。协会和朴税学院都是以服务企业为宗旨的机构，且有着相似的服务群体和促进企业发展的共同愿景，努力使企业能够正确理解掌握财税政策，精准操作财会业务，实实在在增效。
交流过程十分愉快，有较多的启发，收获颇丰。并就后续开展业务合作达成共识，携手做好企业服务。
2024年3月14日下午，上海市总部企业发展促进会秘书长周杰一行到访我协会进行交流座谈。双方就如何深化协会间的合作、提升会员服务质量等话题进行了广泛而深入的探讨。
会上，协会吴建思秘书长对促进会一行的来访表示热烈欢迎，并详细介绍了协会的基本情况、主要工作以及会员的共同诉求，崔中倪副秘书长就上海市催化新材料产业联盟今年的主要工作，促进科技和产业的融合，推动催化产业高质量发展进行了说明。周杰秘书长则详细阐述了促进会的成立背景、宗旨和主要工作内容。上海师范大学化学与材料科学学院杨仕平院长就协会如何更好地服务高校、推动产学研深度融合、定向培育人才等方面提出了宝贵建议。
在交流过程中，双方就如何寻找合作切入点、丰富协会服务功能等议题进行了深入探讨。双方一致认为，将发挥各自资源优势，通过政策培训、联合举办活动等多种方式，进一步加强交流与合作，共同致力于提升会员服务质量。
出席本次座谈的还有上海市总部企业发展促进会副秘书长翟仁德、先进材料专委会秘书长许国清等。
协会拜访朴税学院座谈交流
总部企业发展促进会来我协会交流座谈
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在甲辰龙年春节到来之际，2月6日下午在上海环球港，由上海市稀土协会副会长饶晓雷一行并带队拜访原上海大学机电工程与自动化学院电机行业资深专家黄苏融教授进行迎春茶话会。
饶会长首先代表协会向老同志致以节日的美好祝福。茶话会上，紧紧围绕稀土磁性材料和电机器件的融合为切入点，重点聚焦稀土磁材在机器人领域释放出的赋能作用和相关功能，以及就推进产业融合、培育新业态新模式、拓展产业新赛道等话题进行技术探讨和深度沟通了解目前的现状、问题和未来发展趋势。协会就相关服务情况作了说明。
茶话会现场暖意融融、温馨祥和、喜迎新春，大家友好交流沟通为后续合作推进和未来的发展留下了一片空间。守正创新踔厉奋发讲好稀土故事，加快数字经济和实体经济深度融合，打造稀土产业高效绿色产业集群，助力上海实体经济高质量发展和高品质生活。
出席本次茶话会还有上海三环磁性材料有限公司总经理助理李纲，上海市稀土协会秘书长吴建思、副秘书长崔中倪等。
2024年2月22日下午，市稀土协会秘书长吴建思、副秘书长崔中倪以学习的姿态特地拜访了联合党支部成员单位上海硅酸盐工业协会，并与协会秘书长陈奕睿进行友好的交流沟通，还专门就工博会会展和展品发布等相关合作事宜内容作了认真探讨，双方认为，要保持紧密联系，加强密切配合协作，把协会的服务平台做实做强做优并形成具有独特的工作亮点和有温度服务平台。以新担当新作为推进上海制造业高端化、智能化、绿色化发展新篇章。
协会副会长饶晓雷带队拜访老专家
协会拜访联合支部成员
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2024年2月22日，市稀土协会秘书长吴建思、副秘书长崔中倪走访中科院上海光学精密机械研究所和上海杰灵磁性材料有限公司，看望稀土专家胡丽丽研究员和老同志张诗渊总工程师。
本次走访和调研主要是挖掘上海稀土应用历史，了解最新稀土研发和工业应用情况，聚焦重点产业发展，紧盯关键核心材料项目，以科技创新为引领加快形成新质生产力。传递政府相关政策信息宣传和解读，并认真听取会员对协会工作的意见和建议。
交流过程亲切和谐，沟通氛围融洽愉悦，彼此充满了互相理解和尊重，以深厚的稀土情怀，统一思想共识，同步发力，凝聚工作合力，同频共振推进上海稀土产业高质量发展和高品质生活，持续讲好稀土故事。
协会走访调研会员单位
聚焦工博会新材料展团结奋进谱新篇
2024年3月4日下午，市稀土协会与上海工业商展公司在上海师范大学化学楼会议室交流座谈，一是传达业务主管单位领导精神和工博会新材料展主办方的设想，二是听取协会对展会及同期活动开展的工作计划和建议，三是就工博会的相关工作内容尽快落地做好时间安排。
座谈中，双方根据多年来主办和承办展会的经验，就过去的问题、现在的变化和未来的发展作了具体仔细的分析、充分沟通交流和及预判研究，并达成共识，继续做好有深度、有高度、有温度的相关服务工作。全力提升新材料展核心竞争力，促进材料新质生产力发展共谋合作共赢的新篇章。
双方还就其他问题进行了探讨和研究。
出席座谈的有，上海工业商务展览有限公司总经理助理陈叶琪、项目助理张时怡，上海市稀土协会秘书长吴建思、副秘书长崔中倪等。
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2024年3月7日下午，市稀土协会组织参观了在上海世博展览馆召开的2024上海国际磁性材料与应用产业链展览会，旨在深入了解稀土磁材在各个领域的最新应用，以及把握其未来的发展趋势。
在参观过程中，不仅亲眼目睹了众多前沿的磁材技术和产品，还通过与参展商的深入交流，深入挖掘了磁材上下游产业链，包括粉体制造、加工技术和检测手段等各个环节的关键企业。这不仅为协会提供了宝贵的学习机会，也为未来的合作与发展打开了新的视野。
未来，协会将继续关注磁材行业的发展动态，为会员单位提供更多的行业资讯和合作机会，共同推动稀土磁材产业的繁荣与进步。
协会组织参观磁材与应用产业链展览会
催化联盟工作会议在化工院召开
2024年2月1日下午，上海市催化新材料产业联盟在上海化工研究院召开工作会议。
会议围绕催化联盟理事会工作要求，重点聚焦今年主要工作，由市稀土协会秘书长吴建思提出工作设想，联盟本年度执行理事长、上海化工研究院有限公司副总工程师曹育才、秘书长郭杨龙绘画出具体方案，大家畅所欲言发表各自的意见和想法，为催化联盟做好规定动作，创新自选动作积极建言献策并达成共识，释放催化赋能，助力实体经济高质量发展。
上海化工研究院有限公司赵诚、李永清、周慧等出席会议。
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2024年3月13日下午，上海市催化新材料产业联盟在上海化工研究院会议室召开2024年第一次理事会会议，凝心聚力，助推科技创新和产业创新深度融合，推进上海催化产业高质量发展。上海化工研究院有限公司党委副书记、总经理、院长商照聪到会并致辞，市经信委新材料处王一菲，以及理事和理事代表约30人出席会议，会议由联盟副理事长、中石化(上海)石油化工研究院有限公司副总工程师滕加伟主持。
商照聪院长在致辞中对各位领导专家的到来表示热烈欢迎。他指出，化工、材料和催化剂紧密联系形成了国民经济和社会发展中的支柱产业之一。催化剂作为核心在化工新材料开发、生产和应用中发挥着重要的作用，聚烯烃催化剂为代表的催化新材料也是化工院重点发展方向之一。今年化工院作为联盟的轮值理事长单位，将继续在市经信委的领导下，秉承开放合作的精神，结合自身优势，积极支持联盟各单位充分交流、优势互补，支持联盟创新合作平台建设，与各联盟成员单位一起，服务上海市和国家重大战略需求，服务国民经济和社会高质量发展。
会上，与会理事代表就汇编催化产业年度发展与分析报告，参与中国工博会新材料展，做好交流座谈和对接服务，挖掘催化项目等议题进行了充分的交流和讨论，会议氛围和谐融洽，与会代表踊跃发言，纷纷提出意见和建议。在听取了大家的发言和讨论后，联盟执行理事长，上海化工研究院聚烯烃国家重点实验室主任曹育才对讨论内容进行了总结，并明确了下一步的工作计划和重点任务。他表示，联盟要牢记成立的初心和意义，继续发挥平台作用，加强成员单位之间的合作与交流，推动催化新材料产业和科技的融合，加快发展新质生产力。全体理事代表举手表决，一致同意支持联盟今年工作，并达成共识，积极配合相关工作的落实。
最后，市经信委新材料处王一菲老师在讲话中对联盟本次理事会的成功召开表示祝贺。她指出，催化剂的重要性不言而喻，上海催化产业具有很好的基础条件，具有独特的产业优势地位，是政府推进新材料的重点发展方向之一。建议一是要结合绿色低碳，面向双碳和新能源的建设需求，二是要面向高端材料，尽量解决一些卡点的问题，如高端膜材料、纤维材料、集成电路用的关键基础原材料等，三是催化材料和人工智能的结合，让AI赋能催化材料，四是化学催化和生物催化相结合，取长补短。希望联盟能够继续发挥好联系政府、企业和高校的纽带作用，疏通催化材料的发展堵点、热点问题，继续做好服务工作，把催化产业链上下游联动起来，促进项目落地，推动催化产业向高端化、智能化、绿色化、融合化发展。
会后参会人员一同参观了化工院的陈列馆，由曹育才执行理事长亲自向大家介绍化工院的历史、现状及重点产品情况。
上海市催化新材料产业联盟召开理事会会议
最后，市经信委新材料处王一菲老师在讲话中对联盟本次理事会的成功召开表示祝贺。她指出，催化剂的重要性不言而喻，上海催化产业具有很好的基础条件，具有独特的产业优势地位，是政府推进新材料的重点发展方向之一。建议一是要结合绿色低碳，面向双碳和新能源的建设需求，二是要面向高端材料，尽量解决一些卡点的问题，如高端膜材料、纤维材料、集成电路用的关键基础原材料等，三是催化材料和人工智能的结合，让AI赋能催化材料，四是化学催化和生物催化相结合，取长补短。希望联盟能够继续发挥好联系政府、企业和高校的纽带作用，疏通催化材料的发展堵点、热点问题，继续做好服务工作，把催化产业链上下游联动起来，促进项目落地，推动催化产业向高端化、智能化、绿色化、融合化发展。
会后参会人员一同参观了化工院的陈列馆，由曹育才执行理事长亲自向大家介绍化工院的历史、现状及重点产品情况。
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来源： 中国科学技术大学稀土学院
近日，中国科学技术大学稀土学院等单位的研究团队发表了一项关于Nd-Ce-Fe-B烧结磁体的重大研究成果。该研究通过粒界改性和磁硬化的协同作用，成功提高了含铈永磁体的矫顽力，这一发现为低成本永磁材料的开发提供了新的思路。
据悉，这项研究在Nd-Ce-Fe-B烧结磁体中引入了Dy-Cu合金，通过改变磁体的微观结构和相成分，成功将矫顽力提高到19.5 kOe。这一成果表明，通过精心设计的底物和合金添加剂，即使在较高铈含量的情况下，也能显著提升磁体的磁性能。
研究团队利用一系列先进的材料表征方法和微磁模拟技术，系统地研究了粒界改性和磁硬化对Nd-Ce-Fe-B烧结磁体矫顽力的影响。研究结果表明，Dy的引入显著提高了磁体的各向异性场，从而提高了其矫顽力。同时，Dy-Cu合金的加入还改善了磁体的热稳定性，使其在高温环境中的应用成为可能。
该研究的成功，不仅在理论上丰富了稀土永磁材料的研究，也为实际应用中高性能、低成本的永磁材料的开发提供了重要指导。这一突破性成果预示着Nd-Ce-Fe-B烧结磁体在未来能源、电机等领域的广泛应用。
中国科技大学&赣江创新院等：添加Dy-Cu及协同晶界改性和磁硬化，实现Nd-Ce-Fe-B矫顽力增强
全球首次！内蒙古白云鄂博发现重稀土新矿物
来源：科学网
记者15日从内蒙古科技厅获悉，在刚刚结束的国家自然科学基金委《战略性关键金属超常富集成矿动力学》重大研究计划集成项目2023年度进展报告会上，中国地质大学（北京）教授李国武正式宣布，在包头白云鄂博发现一种全新结构重稀土新矿物——白云钇钡矿。
白云钇钡矿的发现，是中国科学院院士李献华主持的“白云鄂博超大型REE-Nb矿床的时空演化和资源量”的重要创新成果之一。该发现由中国地质大学（北京）、包钢集团和中国科学院地质与地球物理研究所合作完成，并获得国际矿物学协会—新矿物命名及分类委员会全票批准通过，批准号IMA 2023-084。
据了解，白云钇钡矿发现于白云鄂博深部岩芯矿，是一种化学成分组成全新、晶体结构全新的新矿物，含有钇、镝、钆、铒、镥等重稀土元素。李献华院士介绍：“白云钇钡矿是一种全新结构和全新成分的新矿物，也是世界上首次发现的氟碳酸盐重稀土新矿物。”
白云鄂博矿床中，重稀土元素的赋存状态及资源前景是一个重要的科学问题。白云钇钡矿的发现，是对矿区重稀土赋存矿物的重大突破，同时也提供了很好的矿物学证据和新的认识。
自2022年以来，白云鄂博以每年发现一种新矿物的速度，不断刷新人们对自然界矿物多样性的认知。李献华院士表示，白云鄂博是个宝藏，比人们想象得更加富有。新矿物的发现对白云鄂博矿床成因研究具有很大的推动作用，进一步丰富了白云鄂博矿物数据库，为今后深入研究白云鄂博矿形成过程和元素富集机制提供了很好的参考方法。
据悉，自1959年以来，白云鄂博共计发现了18种新矿物，约占我国发现新矿物总数的10%。该矿床，也是我国发现新矿物最多的矿床。
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来源：上海大学理学院
近日，理学院化学系孙丽宁教授团队在稀土金属有机框架领域取得重要进展，相关研究结果在国际高水平期刊《Advanced Functional Materials》（JCR和中科院一区Top）上发表题为“Enhancement of Luminescence from Lanthanide Metal-Organic Frameworks by Ytterbium and Calcium Doping: Application to Photonic Barcodes and Fingerprint Detection”的研究论文。上海大学为第一作者单位和唯一通讯作者单位。
近年来，稀土金属有机框架材料的研究取得了巨大的发展，在生物医学成像、防伪标签、发光器件等领域具有重要的应用价值。稀土金属有机框架由稀土离子和有机配体组装而成，其中有机配体常用作天线来吸收激发光能量并传递给稀土离子，实现高效的稀土下转移发射，通常，其发光调控历来主要依赖于有机配体结构的功能化。然而，有机配体的功能化与分离纯化是一个耗时的过程。
上海大学理学院化学系孙丽宁教授课题组设计合成了一系列以稀土 Eu3+ 离子为金属发光中心的稀土金属有机框架材料（Ln-MOFs），并通过逐步分别掺入惰性的 Y3+ 和 Ca2+ 离子，实现了Eu3+ 离子红光发射的有效提高。该团队通过实验和理论计算相结合，对掺杂Ln-MOFs的结构和能量传递机理进行了系统的表征和研究，证明了红光增强与 Ln-MOFs 中 Eu3+ 的局部电场变化密切相关；Y3+ 掺杂和低水平 Ca2+ 掺杂显著改变了HOMO 和 LUMO轨道的分布，减弱了Eu3+之间的浓度猝灭并增强了配体到稀土离子的能量转移过程。在紫外光激发下，掺杂10% Eu3+、89% Y3+ 和 1% Ca2+ 的 Ln-MOFs的发射增强效果最好。
因此，该团队通过掺杂价格更低的Y3+和Ca2+离子来实现稀土Eu3+发光的增强，可直接降低生产成本，进而扩大应用范围。此外，利用得到的系列Ln-MOFs，该团队成功地进行了光子条形码与指纹识别的应用研究。该研究为优化稀土金属有机框架中稀土离子的发光性能提供了一种崭新且低成本的方法。
该研究工作由上海大学和澳大利亚悉尼科技大学合作完成，该论文第一作者为2022级博士生陈嘉博，共同第一作者为李木森博士，孙丽宁教授是唯一通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金及上海市国际科技合作项目的大力支持和资助。
论文链接： https://doi.org/10.1002/adfm.202315276
化学系孙丽宁教授团队在《Advanced Functional Materials》上发表最新研究成果
该研究工作由上海大学和澳大利亚悉尼科技大学合作完成，该论文第一作者为2022级博士生陈嘉博，共同第一作者为李木森博士，孙丽宁教授是唯一通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金及上海市国际科技合作项目的大力支持和资助。
论文链接： https://doi.org/10.1002/adfm.202315276
上海硅酸盐所在激光陶瓷方向取得系列研究进展
来源：上海硅酸盐研究所
随着高功率固体激光器的不断发展，对激光输出功率的需求不断提高。在高功率泵浦模式下，热效应限制了增益元件内部耗散的功率密度，限制了固体激光器向更高功率的发展。对于板条状激光增益介质，通过设计合适的复合结构可以在较小程度甚至不增加激光器体积和复杂程度的前提下，提高激光增益介质的热管理能力，从而提高激光器的功率、效率以及光束质量。近期，中国科学院上海硅酸盐研究所李江研究员带领透明与光功能陶瓷团队在复合结构Yb:YAG激光陶瓷领域取得重要进展。均质的Yb:YAG陶瓷板条在双端泵浦时材料内部的吸收泵浦功率密度由两端向中心逐渐降低，因此板条长度方向的中心不能实现充分泵浦，并且会导致增益介质的温度分布不均匀。针对上述问题，该研究团队采用流延成型和真空烧结技术制备了双浓度梯度掺杂结构Yb:YAG透明陶瓷增益介质，并与中国电子科技集团公司第十一研究所合作实现了1030 nm处总能量为3.43 J的激光输出，斜率效率为45%（J. Am. Ceram. Soc., 2023, 16: 2309-2316）。
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为了进一步提升透明陶瓷增益介质的散热能力，优化其激光性能，研究团队设计并制备了表层增益型Yb:YAG激光陶瓷，该复合结构兼具板条和薄片激光器的优势，能够大大提升陶瓷增益介质的散热能力。采用表层增益型Yb:YAG透明陶瓷，实现了1030.5nm处输出能量为1.9 J的低重频脉冲激光输出，斜率效率为31.1%（J. Am. Ceram. Soc., 2023, 106: 3550-3556）。上述两篇论文的第一作者为上海硅酸盐所毕业博士研究生田丰，通讯作者为李江研究员。
对于盘片状激光增益介质，可以通过增加增益元件的表面积增强散热，降低热效应。然而，由于增益元件的横纵比变大，在横向上的增益长度积可能达到振荡阈值，横向于主光束传播的放大自发发射会耗尽上层激光能级，并导致不必要的寄生振荡，阻止主发射模式的激光。自发辐射放大和寄生振荡效应的产生会造成增益的下降和增益均匀性的破坏。因此，减少增益介质边缘的内反射以抑制寄生振荡效应非常重要。目前，在增益介质的侧面进行包边结构设计是抑制横向内反射和提高激光性能最主流且有效的方法。Sm:YAG透明陶瓷在1064 nm处的吸收系数大，在808 nm处的理论透过率高，与Nd:YAG透明陶瓷的折射率匹配良好，并且容易实现复杂形状的制备，因此Sm:YAG透明陶瓷是大口径Nd:YAG激光陶瓷的优良的包边材料。包边复合结构Sm:YAG/Nd:YAG透明陶瓷能够有效地抑制寄生振荡，减少放大的自发辐射，实现陶瓷激光器向更高功率、更高效率发展。研究团队采用真空烧结结合HIP后处理技术制备了808nm处直线透过率达83.6%（理论值）、1064nm处吸收系数为3.32 cm-1的Sm:YAG透明陶瓷，能够有效地吸收横向自发辐射，抑制高功率Nd:YAG陶瓷激光器中的寄生振荡效应（Opt. Mater., 2023, doi: 10.1016/j.optmat.2023.114681）。该论文的第一作者为上海硅酸盐所博士研究生荆延秋，通讯作者为李江研究员。
在Yb:YAG激光陶瓷中，引入半径相近的其他离子对十二面格位的Y3+以及八面体/四面体格位的Al3+进行部分取代会造成激活离子配位晶体场的畸变，引起激活离子光谱的展宽，更有利于宽带可调谐以及脉冲激光的生成。研究团队采用真空烧结结合HIP后处理技术成功制备了高质量的10at.%Yb:GdxY3-xAl5O12（x=0.3、0.5和0.7）透明陶瓷，并与意大利国立光学系统研究所和意大利国立应用物理研究所合作，实现了高效准连续（QCW）激光输出。当x=0.3、0.5和0.7时，10at.%Yb:GdxY3-xAl5O12透明陶瓷的最大激光输出功率分别为7.8、7.7和6.6W（报道最大激光输出功率），相应的斜率效率分别为46.2%、44.7%和39.2%（J. Am. Ceram. Soc., 2024, doi: 10.1111/jace.19711）。该论文的第一作者为上海硅酸盐所毕业博士研究生冯亚刚，通讯作者为李江研究员。
基质材料决定了增益介质的物化性能，对于高功率激光基质材料而言，高的热导率是最重要的性能之一。Lu2O3比YAG具有更高的热导率，但其单晶熔点高达2490oC，这使得现有技术难以制备出高质量、大尺寸的Lu2O3单晶，而利用陶瓷制备方法可以在较低的烧结温度下获得高光学质量的Lu2O3透明陶瓷。此外，由于Yb3+与Lu3+离子半径和原子质量非常接近，Yb:Lu2O3声子能量低，且热导率随着Yb3+的掺杂浓度升高变化不大，因此高质量的Yb:Lu2O3透明陶瓷被认为是一种极具发展潜力的高功率固体激光增益介质。研究团队采用改良的共沉淀法合成单分散的Yb:Lu2O3纳米粉体，然后采用真空烧结结合HIP后处理技术制备了激光发射波长处直线透过率为81.5%、室温热导率为12.8 W·m-1·K-1的5at% Yb:Lu2O3透明陶瓷。采用合适的空气退火工艺，有效消除了Yb:Lu2O3透明陶瓷中的氧空位，并避免压缩气孔的显著膨胀。通过与意大利国立光学系统研究所和意大利国立应用物理研究所合作，Yb:Lu2O3透明陶瓷实现了在1033 nm处斜率效率高达73.8%的准连续（QCW）激光输出（J. Am. Ceram. Soc., 2024, 107: 1974-1984）。该论文的第一作者为上海硅酸盐所毕业博士研究生刘子玉，通讯作者为李江研究员。
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“The market for energy transition minerals reached $320 billion in 2022 and is set for continued rapid growth, moving it increasingly to center stage for the global mining industry.”
In the US, critical mineral supply chains are heavily dependent on imports. In 2021, the US was 100% import-reliant for 14 of the 50 critical minerals identified by the US Geological Survey (USGS) in 2022. Additionally, according to the USGS, most of the critical minerals that are essential for meeting decarbonization goals have a net import reliance of greater than 50%.
Securing Supply of Rare Earth Elements Critical minerals categorized as rare earth elements (REE) are particularly important to reaching decarbonization goals. With a name reminiscent of science fiction superheroes, the lanthanides are a series of 15 elements—plus scandium and yttrium—collectively regarded as REE. REEs range from light (LREE) to heavy (HREE). While not geologically rare, extraction and processing are complex, expensive, and environmentally hazardous.
In addition to being a leading source of critical minerals gallium, germanium, and graphite, China dominates REE production and processing. According to a report by The Oxford Institute for Energy Studies, the country is home to some of the most productive and lowest-cost REE-containing geological formations, which the government has been developing since the 1970s. China holds 37% of the world’s REE reserves, as compared to the US, which held only 1% of the reserves in 2019.
US critical mineral supply chains have the potential to be disrupted by adverse foreign actions, pandemics, natural disasters, and other global events. For this reason, developing domestic resources to secure supply chains and meet future critical mineral demand has become a national priority, with the signing of Executive Order No. 14017 by US President Joe Biden in February 2021.
Exploring the Unexpected An AI Model Uncovers Rare Earth Elements
Throughout Earth’s history, powerful geological processes have shaped the planet, formed diverse landscapes, and hidden valuable resources. Like silent architects, these processes play a crucial role in creating the world we see today.
One important aspect of this geological story is the formation of critical minerals—essential elements for modern technology. These minerals are not random features but are closely tied to the larger narrative of Earth’s evolution.
Scientists and engineers are exploring the connections between geological processes and the creation of critical mineral deposits to understand better how to identify, extract, and produce these deposits to help meet the demand for resources considered the building blocks of an electrified future.
Used in various applications, from energy production and national defense to transportation and communication technologies (think batteries for electric vehicles, permanent magnets for wind turbine generators), critical minerals are defined as non-fuel minerals or mineral materials essential to economic or national security and have a supply chain vulnerable to disruption.
The International Energy Agency (IEA), in its latest Critical Minerals Market Review, reported that the record deployment of clean energy technologies has propelled the huge demand for critical minerals such as lithium, cobalt, nickel, and copper.
“From 2017 to 2022, the energy sector was the main factor behind a tripling in overall demand for lithium, a 70% jump in demand for cobalt, and a 40% rise in demand for nickel,” the report said.
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a media statement.
Rare-earth ions + qubit gems
Aeppli and his colleagues created solid-state qubits from terbium doped into crystals of yttrium lithium fluoride. They showed that within a crystal jam-packed with rare-earth ions were qubit gems with much longer coherences than expected in such a dense system.
“For a given density of qubits, we show that it’s a much more effective strategy to throw in the rare-earth ions and pick the gems from the junk rather than trying to separate the individual ions from each other by dilution,” Markus Müller, co-author of the study, said.
Like classical bits that use 0 or 1 to store and process information, qubits also use systems that can exist in two states, albeit with the possibility of superpositions. When qubits are created from rare-earth ions, typically, a property of the individual ions—such as the nuclear spin, which can point up or down—is used as this two-state system.
Pairing up offers protection
The team could succeed with a radically different approach because, rather than being formed from single ions, their qubits are formed from strongly interacting pairs of ions. Instead of using the nuclear spin of single ions, the pairs form qubits based on superpositions of different electron shell states.
Within the crystal matrix, only a few of the terbium ions form pairs.
“If you throw a lot of terbium into the crystal, by chance, there are pairs of ions—our qubits. These are relatively rare, so the qubits themselves are quite dilute,” Adrian Beckert, lead author of the study, said.
So why aren’t these qubits disturbed by their messy environment? It turns out that these gems, by their physical properties, are shielded from the junk. Because they have a different characteristic energy at which they operate, they cannot exchange energy with the single terbium ions—in essence, they are blind to them.
Disorganizing rare-earth ions may improve quantum information storage
source:mining
A new paper in Nature Physics shows that by cramming lots of rare-earth ions into a crystal, some will form pairs that act as highly coherent qubits, thus debunking the idea that solid-state qubits need to be super dilute in an ultra-clean material to achieve long lifetimes.
According to the study’s authors, one of the major barriers to practical quantum computing has been how to make qubits that retain their quantum information long enough to be useful.
It’s widely accepted that the key to qubits with long lifetimes, or ‘coherences’, is cleanliness. Qubits lose quantum information through a process known as decoherence when they start to interact with their environment.
So, the conventional wisdom goes, keep them away from each other and from other disturbing influences, and they’ll hopefully survive a little longer.
However, such a ‘minimalistic’ approach to qubit design is problematic in practice. Finding suitable ultra-pure materials is not easy. Furthermore, diluting qubits to the extreme makes scale-up of any resulting technology challenging.
The new research conducted at the Paul Scherrer Institute PSI, ETH Zurich, and EPFL shows how qubits with long lifetimes can exist in a cluttered environment.
“In the long run, how to make it onto a chip is a question that’s universally discussed for all types of qubits. Instead of diluting more and more, we’ve demonstrated a new pathway by which we can squeeze qubits closer together,” Gabriel Aeppli, senior author of the study, said in
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“If you make an excitation on a single terbium, it can easily hop over to another terbium, causing decoherence,” Müller said. “However, if the excitation is on a terbium pair, its state is entangled, so it lives at a different energy and cannot hop over to the single terbium. I’d have to find another pair, but it can’t because the next one is a long distance away.”
The researchers stumbled upon the phenomenon of qubit pairs when probing terbium-doped yttrium lithium fluoride with microwave spectroscopy. The team also uses light to manipulate and measure quantum effects in materials, and the same kind of qubits are expected to operate at the higher frequencies of optical laser light. This is of interest as rare-earth metals possess optical transitions, which give an easy way in with light.
“Eventually, our goal is to also use light from the X-ray Free Electron Laser SwissFEL or Swiss Light Source SLS to witness quantum information processing,” says Aeppli. This approach could be used to read out entire qubit ensembles with X-ray light.
In the meantime, terbium is an attractive choice of dopant: it can be easily excited by frequencies in the microwave range used for telecommunications.
University team is studying ways to purify rare earth elements necessary for smart phones and other technological devices
Many of the high-tech tools we use in our everyday lives rely on rare earth elements due to their desirable magnetic, luminescent and electrical properties. With the demand for rare earths at an all-time high, being able to efficiently extract and process them is of high importance to manufacturers.
Enter Chemical & Materials Engineering (CME) Associate Professor David Cantu, CME Assistant Professor Maryam Raeeszadeh-Sarmazdeh and Chemistry Professor Ana de Bettencourt-Dias.
Led by Cantu, this research team recently received a $600,000 grant from the U.S. Department of Energy to identify extractants that bind to specific rare-earth elements, allowing them to be efficiently separated from one another.
The team, whose expertise combines a wide range of skills such as peptide engineering, spectroscopy, and molecular simulation techniques, is using peptides — strings of amino acids — to bind to specific lanthanide elements (lanthanides comprise 15 of the 17 elements classified as rare-earth).
“Purifying rare earths is challenging because multiple lanthanides are typically found in naturally-occurring ores,” Cantu said. “Current extractants do a poor job separating particular lanthanide ions from other lanthanide ions, making lanthanide purification very costly and environmentally unfriendly.”
“Identifying an extractant that binds specific lanthanide ions would make lanthanide purification less energy- and solvent-intensive, significantly reducing its environmental impact,” Cantu added. “This would mean that all the purification processes of rare earths could be done in the U.S.”
source:NEVADA Today
Smart phones. Permanent magnets. Guidance systems. Lasers. Medical imaging.
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