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用于记忆应用的混合二维金属氧化物半导体微芯片利用二维材料的优异电子特性制造先进的电子电路是半导体工业的主要目标。然而，该领域的大多数研究都局限于在无功能SiO2-Si衬底上制造和表征孤立的大型（大于1平方微米）器件。一些研究将单层石墨烯集成在硅微芯片上，作为大面积（超过500平方微米）的互连和大型晶体管的通道（约16.5平方微米），但集成密度都很低，没有计算证明，而操纵单层二维材料具有挑战性，因为在传递过程中，天然的针孔和裂缝增加了可变性，降低了成品率。研究者提出了用于记忆体应用的高集成密度二维CMOS混合微芯片的制造（CMOS代表互补金属氧化物半导体）。他们将一层六方氮化硼转移到含有180纳米节点CMOS晶体管的硅微芯片的后端互连上，并通过对顶部电极和互连进行图像化来完成电路。CMOS晶体管对六方氮化硼忆阻器的电流提供了出色的控制，这使得能够在0.053平方微米的忆阻器中实现约500万次的循环。研究者通过构建逻辑门来演示内存计算，并测量适合于实现尖峰神经网络的与尖峰时间相关的可塑性信号，实现高性能和相对较高的技术水平代表了在微电子产品和记忆应用中集成二维材料的显著进步。相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-023-05973-1用同步加速器X射线表征一个原子自从1895年伦琴发现X射线以来，从医学和环境应用到材料科学，它的应用已经无处不在。X射线表征需要大量的原子，减少材料的数量是一个长期目标。作者证明了X射线可以用来表征一个原子的元素和化学状态。使用一个专门的尖端作为探测器，可以检测到由铁原子和铽原子与有机配体配合产生的X射线激发电流。在X射线吸收光谱中，铁原子的L2,3和铽原子的M4,5吸收边信号的指纹清晰可见。这些原子的化学状态是用近边X射线吸收信号来表征的，其中X射线激发共振隧穿（X-ERT）对铁原子起主导作用。只有当尖端位于原子的正上方且距离极近时，才能检测到X射线信号，这证实了在隧穿状态下的原子局域检测。该检测将同步加速器X射线与量子隧穿过程联系起来，为在最终单原子极限下同时表征材料的元素和化学性质开辟了未来的X射线实验。相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-023-06011-w金属敏感结合蛋白二聚体可增强稀土分离已有的研究显示，技术上至关重要的稀土元素很难分离，因为它们的离子半径和配位数存在细微差异。天然镧系结合蛋白lanmodulin（LanM）是传统溶剂萃取分离的可持续替代品。作者研究了一种新的LanM（Hans-LanM），它具有对稀土离子半径敏感的低聚态，镧（III）诱导的二聚体比镝（III）诱导的二聚体紧密100倍以上。X射线晶体结构说明了镧（III）和镝（III）之间的皮米尺度半径差异是如何通过羧酸盐位移（重新排列第二球氢键网络）传播到Hans-LanM的四元结构中的。研究揭示了不同的金属配位策略，使Hans-LanM在稀土元素中具有更高的选择性。这项工作展示了选择性镧系元素识别基序的自然多样性，并揭示了稀土敏感二聚化是一种生物学原理，通过该原理可以调节基于生物分子分离过程的性能。相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-023-05945-5利用韦布望远镜观测地球大小的系外行星热发射红矮星TRAPPIST-1系统因其7颗行星而引人注目，这些行星在大小、质量、密度和恒星加热方面与太阳系中的岩石行星金星、地球和火星相似。研究者对所有TRAPPIST-1行星通过哈勃或斯皮策太空望远镜的透射光谱进行了观测，但尚未发现大气特征或受到强烈限制。TRAPPIST-1b是该系统中距离M矮星最近的行星，它接收到的辐射是地球从太阳接收辐射的四倍。这种相对较大的恒星加热表明它的热辐射是可以测量的。研究者利用詹姆斯·韦布太空望远镜中红外仪器的F1500W滤光片，对地球大小的系外行星TRAPPIST-1b进行了光度观测。他们在5次观测中发现了次日食，当所有数据合并时，置信度为8.7σ。这些测量结果与TRAPPIST-1恒星入射通量的再辐射最一致，这些再辐射仅来自行星的白天半球。最直接的解释是，很少或根本没有行星大气重新分配来自主星的辐射，也没有可探测到的大气吸收二氧化碳或其他物质。相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-023-05951-7