合作典範/粵港科研機構 共建「多物理譜儀」
「大家交流合作的熱情特別高,很多香港學者疫情通關後第一時間『衝』過來,到中國散裂中子源進行科學實驗,大家的交流非常多,合作也十分密切」,孫志嘉說。中國散裂中子源的多物理譜儀,就是兩地科研合作的成果,是由散裂中子源科學中心、東莞理工學院和香港城市大學共同建設的國內首台,也是國內唯一的中子全散射譜儀。
多物理譜儀於2018年9月開始建設,2021年10月對外開放運行。多物理譜儀的建成和開放運行在材料科學、凝聚態物理、生命科學、納米等學科領域發揮了重要作用,同時為粵港澳大灣區的科技創新發展和粵港澳中子散射科學技術聯合實驗室提供了重要的研究平台支撐。該譜儀性能達到國際先進水平,其設計通量是同功率的英國散裂中子源全散射譜儀GEM的4到5倍,分辨率與兆瓦級的美國散裂中子源全散射譜儀NOMAD相當。
已完成150多項實驗
「我個人認為多物理譜儀是個合作典範,從建設到應用,香港城市大學的參與度都非常高」,孫志嘉說,三家單位共同出資、出技術、出隊伍,共同努力完成譜儀的建設,這台譜儀的關鍵性能達到甚至部分超過了設計指標。據統計,這台譜儀開放後,已完成150多項實驗,為新能源材料、催化材料、高性能合金等的研究提供了直接有力的原位結構表徵平台。
孫志嘉介紹,在多物理譜儀的支持下,中國散裂中子源用戶中國科學技術大學材料科學與工程系、合肥微尺度物質科學國家研究中心朱彥武教授團隊通過中子對分布函數技術對系列樣品進行了表徵與研究,精確揭示了富勒烯C60分子晶體、LOPC晶體和聚合物晶體的精細結構,為面心立方堆積的C60分子晶體轉變為聚合物晶體和LOPC晶體過程中結構的演化提供了真實有力的關鍵證據。這一重磅成果以「Long-Range Ordered Porous Carbons Produced from C60」為題發表在《Nature》雜誌上,後續有望擁有廣泛的應用前景。