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《自然》（20211021出版）一周论文导读

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您好，对于你的遇到的问题，我很高兴能为你提供帮助，我之前也遇到过哟，以下是我的个人看法，希望能帮助到你，若有错误，还望见谅！

浅谈大学生饮食营养与健康的论文

在社会的各个领域，大家都经常接触到论文吧，论文是讨论某种问题或研究某种问题的文章。那么你有了解过论文吗？以下是我为大家整理的浅谈大学生饮食营养与健康的论文，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

大学生作为新一代的学问群体，祖国的接班人，他们营养素质的上下，将直接影响着祖国的将来。培育大学生良好的饮食习气、构成健康的体魄，是顺应将来社会开展的必要前提。因而，关注大学生身体健康，就成为我们不可无视的问题。本文将讨论当代大学生饮食存在的问题及对策。

一、我院在校大学生营养状况调查

通过对500名在校大学生问卷调查，结果表明，近半数大学生存在营养不良或营养过剩，目前在校大学生的营养与健康状况并不乐观。其原因分析如下：

不重视均衡营养。调查结果显示大部分大学生对营养知识缺乏了解，存在滥吃现象，不重视本人膳食平衡问题，不讲究科学性及营养性，饮食随意性较大，有某些问题带有普遍性。

1、碳水化合物明显摄入不足。尤其是女生摄入热量普遍偏低，只有标准热量的69%左右。

2、三餐热量分布不当。很多学生因晚上熬夜，睡眠时间不足，早晨根本来不及吃早餐，还有的学生养成上午10：00大课间休息匆匆进餐的不良习惯。

3、优质蛋白质摄入不足。根据调查结果显示，男生蛋白质摄入量为标准供给量的70%，女生为75%。

4、维生素摄入不足。因我校地处偏远，校内商贩很少，蔬菜和水果购买要去较远的市场，一部分大学生为此宁愿不吃。

不良饮食习惯。调查显示大学生偏食、挑食者占42%，其中女生占64%，以偏零食、素食为主，男生占36%，以偏荤食、碳水化合物为主，不吃早餐者或早餐以零食替代者占32%，这是引起营养不良及营养过剩的重要原因，大学生正处于生长发育的旺盛时期，此期学习负担较重，活动量大，对能量和营养素的需求都超过其他成年人。长期饮食中以零食、素食代替主食，食物单调，这是引起女生营养不良的主要原因。饮食中长期偏荤食、偏碳水化合物食品，使体内脂肪、能量过多，再加上缺乏锻炼，久而久之会引起肥胖，这是引起男生肥胖的主要原因。另有一些女生为了减肥盲目节食，午餐不吃饱，晚餐几乎不吃或以水果代替、酸奶代替，引起营养不良。

二、均衡膳食对大学生的作用

均衡膳食对大学生的生长发育、学习精神以及疾病的治疗、预防等各个方面有着亲密的关系。

均衡的膳食构造对生长发育的重要性。营养是大学生生长发育最主要的物质基础，有机体的生长发育、生命活动及脑力劳动和体力劳动的进行，都有赖于体内的物质代谢，体内在进行物质代谢的过程中必须不断地从外界摄取一定数量的食物，合理的膳食是大学生生长发育的质根底。人体的生长发育、生命活动、脑力膂力劳动的进行，都有赖于体内的质代谢。而人体内物质代谢过程中必需不时地从外界摄取一定数量的营养丰厚食物，才干促进机体的生长发育、充分人体的精神。

均衡的膳食构造能进步大学生学习效率。合理营养对促进大学生健康与学习的有相当重大的作用，因此，合理营养与膳食平衡促进大学生健康成长所必须的，合理的膳食构造能够进步大脑的活动力，进步大学生的学习效率。

三、如何提高大学生饮食营养

提高认识普及营养学知识。通过各种有效途径大力宣传科学合理的营养学知识，让大学生了解成人膳食宝塔的构成，明白自身每日所需优质蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、无机盐、水和膳食纤维的量，食物要求多样化，以谷类为主，多吃优质蛋白和新鲜蔬菜水果，常吃奶类、豆类或其制品，适量吃鱼、禽、蛋、瘦肉，少吃肥肉和荤油，少吃糖、盐。帮助学生建立膳食平衡的观念，了解各种营养素在人体内相互联系、彼此影响的关系，彻底纠正偏食的不良饮食习惯，让大学生通过学习明白良好的饮食习惯是健康的需要，也是文明的表现。

调整大学生膳食结构。注意食品烹调艺术，进行食品合理调配合理烹调是保证膳食质量和营养水平的重要环节之一。各种食物所含营养成分不完全相同，任何一种天然食物都不能完全提供人体所必需的全部营养，因此大学生必须广泛食用多种食物，科学分配每餐的营养和食品数量，做到早餐吃好，午餐吃饱，晚餐适当的营养原则，满足大学生需要的营养物质，促进大学生健康成长，食堂的工作人员亦应根据当地的饮食习惯、气候地理条件以及市场情况等，选择营养丰富，价格合理的食物，根据食物的属性增加令人愉快的色、香、味等感官效果，同时也使食物更容易消化吸收，提高所含营养素在人体内的利用率。尽量设法保存食物中原有的营养素，避免破坏损失。

总之，大学生目前正处在身心发育的关键时期，合理的饮食关于对大学生身心发育起到了关键作用。因而，关注大学生饮食健康是每一个教育工作者的紧要工作。

摘要

大学时代是学知识长身体的重要阶段，同时也是良好的饮食习惯形成的重要时期，这个阶段掌握一定的营养知识，形成良好的饮食习惯，对于促进生长发育保证身体健康有重要的意义。尤其对于当代大学生，时代赋予我们的使命要我们必须有健康的体魄，具备热血青年的朝气蓬勃，才能成为国家栋梁，那么，关注自我，关注健康就成为我们不可忽视的问题。本文从大学生饮食营养概况、大学生平衡饮食的作用以及提高大学生饮食质量的对策三个方面对当前大学生的饮食营养进行了全面的论述，以增强大学生对平衡饮食营养方面的意识。

关键字

饮食营养;健康;概况;措施

前言

“营养”一词源自于拉丁语，其原意为“授乳”。营养是人类为了维持生命，满足机体生存、学习和工作能量需要的物质基础。在营养学界，通常是将人体对食物的摄取、消化、吸收和利用的整个过程称为营养。营养素则是指保证人体生长、发育、繁衍和维持健康生活的物质，其中最主要的营养素是碳水化合物、蛋白质、脂肪、水、矿物质和维生素。大学生是青年中的一个特殊群体，正处于生长发育的中后期，活泼好动，运动量大，加上繁重的脑力劳动和紧张的学习等，是一生中各种营养素需要量最大的时期。但目前，我国大学生对营养素的来源和食物分类了解较少，不懂得如何搭配营养，存在着诸多营养方面的问题，这些问题将影响大学生的成长和学习。

一、衡量自我健康的标准

健康不但是身体没有残疾，还要有完整的生理、心理状态和社会适应了。健康的标准：有充沛的精力，能从容不迫地担负日常生活和繁重工作，而且不感到过分紧张与疲劳，处事乐观，态度积极，乐于承担责任，不挑剔，善于休息，睡眠好，应变能力强，能适应外界环境的各种变化，能够抵抗一般性感冒和传染病，体重适当，身体匀称，站立时头、肩、臂位置协调，眼睛明亮，反应敏捷，眼脸不易发炎，牙齿清洁，无龋齿及疼痛，牙龈色正常，无出血，头发有光泽，无头屑，肌肉丰满，皮肤有弹性。健康四大基石：合理饮食，适量运动，戒烟限酒，心理平衡。

(一)我校大学生饮食营养存在的主要问题

学生营养与健康促进会会长杜玉侠指出，我国学生营养与健康状况主要存在三大问题：一是缺乏营养知识，饮食习惯不科学。二是饮食结构不合理。谷类食物和蛋白质的供能比低，城市学龄儿童和少年的脂肪提供比高。营养素摄人不足。钙、铁、锌和维生素A等微量营养素缺乏普遍存在。三是体力活动不足。不吃早餐、在外就餐、饮酒、吸烟等不良生活方式对健康的影响日益突出。

1缺乏营养知识

随着国民经济的迅速发展，人民生活水平的不断提高和改善越来越多的人开始注意饮食营养，随着营养科学知识的普及和营养卫生的宣传教育，人们对于平衡饮食营养卫生有了进一步的理解。首先饮食中应含有人体所必须的一切营养素(蛋白质、脂肪、糖、维生素、无机盐类、水)，其次摄入的食物要有利于消化、吸收、利用，要新鲜无污染，制作加工合理能增进食欲，并多样化(色、香、味、美俱全)，同时一日三餐的热量要合理分配，根据中国营养学会推荐，各餐热量以早餐占全天总热量的30%、午餐40%、晚餐30%较为合适。我校大学生普遍缺乏营养知识，营养不良率较高，大学生缺乏营养知识，在不同专业的学生中表现各不相同。从总体上看，女生的营养知识优于男生。

2饮食习惯不科学

进入大学后，大学生的日常饮食由学生们自己掌握。很多同学的生活习惯极不科学，主要表现在:

1、多数大学生日常饮食没有规律，一日三餐的食量和时间经常不固定。大多数学生都没有固定吃三餐的习惯，而且大部分都不在学校食堂用餐。大学生中很多人不重视吃早饭，但是吃夜宵、吃零食的现象比较普遍，三餐分配不合理，各餐热量摄入量的分布不均匀。

2、很多大学生在进入大学后，喜吃冷饮，嗜糖现象明显，高校男女大学生糖摄入量普遍大大超过标准供给量，这使得他们体重增加，有减肥的想法，其中女生居多。

3、相当一部分同学特别是低年级的学生有沉迷网吧的习惯，经常在外面熬夜，使身体素质急剧下降。常常逃课，即使上课也精神委靡，不能专心听讲。大学生还经常以喝饮料代替牛奶和水果，经常暴饮暴食等等。没有良好的学习、生活习惯同样也直接影响了学生的饮食习惯的不科学、不规律。

4、尤为严重的是，很多同学认为自己年轻，对于身体暂时出现的不适症状没有引起足够的重视，殊不知这些问题积累到一定程度就会爆发出来。

3饮食结构不合理

中国营养学会吸取西方和日本饮食构成的经验教训，在我国传统饮食结构模式的基础，制定了我国近期成人合理饮食构成指标，并向全国人民推荐。这一饮食构成指标是：成人每人每月摄入粮谷类14 kg、薯类3 kg、豆类1 kg、肉类1·5 kg、鱼类500 g、植物油250g、蛋类500 g、奶2 kg、蔬菜12 kg、水果3kg。这样平均每天摄入总能量10 MJ，可以达到饮食营养基本平衡。而目前高校男生饮食以谷类及其制品为主，其次是蔬菜、瓜茄类，其余依次为畜肉类、豆类及其制品等。女生饮食以蔬菜瓜茄类、谷类及制品为主，其次是畜肉类、豆类及其制品等。男、女生蔬菜、水果、鱼类、乳类、蛋类摄入均未达到要求，可见饮食构成不够合理，学生食堂应增加这些食品的供应，以满足学生合理饮食结构的要求。

二、大学生平衡饮食的作用

人体所需的主要营养素有碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素、无机盐、水和饮食纤维等，对人体有重要的生理功能。对大学生而言，保证科学的营养和平衡的饮食具有下列作用。

(一)能够补充体力，增强记忆力

大学生是一个特殊群体，他们处于青春发育期，代谢旺盛、活泼好动、运动量大，同时学习任务繁重，他们的生长发育状况，学习效力的高低，生活能力及抗病力的强弱，劳动效力、运动能力的大小等等，都与营养卫生有着密切的关系。如果营养不良，不仅影响到身体的健康，而且也会影响到他们的学习和生活。科学研究显示，适当改善营养状况，使饮食结构尽量平衡，对于长时记忆力的充分发挥可能产生有益的影响。

(二)强身健体，防病祛病

饮食平衡相当于一种食补，一方面补虚，即补充身体气血的虚损;另一方面能增强身体的免疫能力，减少疾病的发生。食补是以补养为主，治疗为辅，它将饮食营养与药物治疗完美地融为一体，既可享美食之乐，又可达强身健体、防病祛病之疗效。最重要的是，食补胜于药补，古今皆然。通过合理营养、坚持体育锻炼，可以对心脏病、糖尿病及癌症的减少有一定的帮助作用，同时摄入富含维生素C、维生素E和胡萝卜素的食物，可使皮肤衰老减慢，并且免受与年龄有关疾病的困扰。

(三)缓解情绪，调整心情

大学生往往遇事不冷静，冲动易激怒，同时对一些枯燥乏味的课程易产生厌烦心理，这无论对于学习还是身体都无益处。在人体所摄入的食物中，有一些营养物质能改善人的心情，使其轻松而愉快。如菠菜，其富含的镁能使人头脑和身体放松;鸡蛋，富含胆碱有助于提高记忆力，集中精神;瓜子则有助于心情平静等。让大学生了解这方面的知识，对于其缓解情绪，调整心情具有一定的作用。

三、提高大学生饮食质量的措施

(一)要加强对大学生营养卫生知识的教育

建议我校多开设有关饮食营养方面的公共选修课，使他们懂得营养卫生，指导并帮助大学生建立自我保健意识，养成良好的.饮食习惯。同时，食堂应当配备有较高水平的营养师和厨师，加强管理，不断提高饮食营养水平、保证大学生的饮食健康。应在体育课教学中适时加入饮食和健康的知识，纳入体育考试中，并占一定比例。通过这些举措，目的是使学生重视饮食习惯对身心健康的重要性。显而易见，加强营养教育，普及营养知识，使人们形成科学健康的饮食习惯，可以减少各种营养性疾病的发生，同时也能使人民群众的身体素质得到增强。结合中国大学生日常生活的现况和存在的问题，可见关注和改善大学生营养健康，无论是对个人，还是国家，乃至是社会的经济、科学、文明发展都有着重要的影响。

【摘要】 本文就大学生往常的营养与健康做一讨论。

关键词：大学生论文发表

人类社会曾经进入高速开展的经济时期，二十一世纪的竞争，不但是学问的竞争，更是人才的竞争。大学生作为新一代的学问群体，祖国的接班人，他们营养素质的上下，将直接影响着祖国的将来。培育大学生良好的饮食习气、构成健康的体魄，是顺应将来社会开展的必要前提。因而，关注大学生身体健康，就成为我们不可无视的问题。本文将讨论当代大学生饮食存在的问题及对策。

一、我校大学生营养情况

近期，笔者对本人所在的学校200名学生进行了问卷调查，发现大学生中普遍存在一些不良的饮食习气，例如：早上上完早操，时间慌张，不去吃早饭、有的同窗为了减肥，节食，有的同窗挑食、偏食，以至有的同窗平常不吃饭，等到周末大吃一顿。种种要素招致大多数大学生营养不良。进一步招致大学生中普遍存在一些营养缺乏性疾病，例如：维生素A缺乏症、蛋白质缺乏、缺铁性贫血、缺钙等等。据笔者调查，每天大学生中大多数人的蛋白质摄入量仅为规范供应量的70%左右。同时，他们饮食营养价值不高，好多同窗为了省钱，专吃面食，特别有的男同窗，一天三顿都是面食，招致肉、蛋、奶、蔬菜摄入较少，营养搭配不合理。依据对大学生血红蛋白的测定，男生贫血所占比率为24%，女生为41%，这项数据充沛地阐明了大学生中优质蛋白质和维生素C严重缺乏，影响了铁的吸收和应用。

二、合理的膳食构造对大学生的作用

合理的膳食构造对大学生的生长发育、学习精神以及疾病的治疗、预防方面有着亲密的关系。

1.合理的膳食构造对生长发育的重要性。合理的膳食是大学生生长发育的物质根底。人体的生长发育、生命活动、脑力膂力劳动的进行，都有赖于体内的物质代谢。而人体内物质代谢过程中必需不时地从外界摄取一定数量的营养丰厚的食物，才干促进机体的生长发育、充分人体的精神。加强机体的运动才能，增加学习的效率。

2.合理的膳食构造能进步大学生学习效率。脑组织是人体最活泼的器官，虽然他的重量只要人体总体重的2%左右，但大脑耗费的能量却占全身总耗能量的20%。因而，合理的膳食构造能够进步大脑的活动力，进步大学生的学习效率。

3.糖对大脑的影响。糖能够参与细胞的多种代谢活动，维持神经系统的正常功用，促进蛋白质的合成等多项任务，在智力方面，糖简直是大脑独一的燃料，它为大脑持续、稳定地提供能源，能够进步人们的留意力、反响才能、记忆力以及了解才能，在心情冲动时恰当吃点糖能够起到改善心情的作用。

4.大脑对蛋白质的需求。食入不同含量的蛋白质食物对大脑活动有显著影响。增加食物中的蛋白质含量，能加强大脑皮层的兴奋和抑止作用，而且蛋白质中的合氨酸还能消弭脑细胞在代谢中产生的氨的毒性，有维护大脑的作用。所以，在饮食中应保证优质的蛋白质，如蛋类、乳品、肉类、鱼虾、豆制品等，有助于坚持正常的思想活动。

5.热量。人体能产生热能的营养素为蛋白质、脂肪及碳水化合物。正常人体重60公斤时，在空腹、苏醒安静状态下，在适合的空气中(18℃～25℃)，24小时维持根本生命活动所需热量约为6024.96kJ。青年学生规范摄入热能，每日男生应为10878.4kJ，女生应为10041.6kJ。食物中营养素的产热量：蛋白质每克产16.74kJ，脂肪每克产热37.66kJ，碳水化合物每克产16.74kJ。热量的主要来源是糖和脂肪，其次是蛋白质。由于大学生以脑力劳动为主，正处在青春发育后期，体魄还在发，故食欲旺盛，热量需求量大，为保证大学生有旺盛的精神进行学习和参与各项活动，应保证摄入足够热量。

6.维生素、无机盐。下表为大学生每日无机盐、维生素供应规范。

维生素和无机盐是构成人体、维持生命、生长发育、生殖等机能所必需的物质，也是调理物质代谢、构成某些辅酶的主要成分。这些营养物质日常的食物中含量都比拟丰厚，如蔬菜，牛奶，肉类，豆制品等，所以需求坚持平衡的饮食。普通状况下，一天需求的营养，应该均摊在三餐之中。每餐所摄取的热量应该占全天总热量的1/3左右，但午餐既要补充上午耗费的热量，又要为下午的工作、学习提供能量，能够多一些。所以，一日三餐的热量，早餐应该占25%～30%，午餐占40%，晚餐占30%～35%。那么，一日三餐应怎样布置呢?人们常说“早吃好，午吃饱，晚吃少”，这一养生经历是有道理的。早餐不但要留意数量，而且还要考究质量。午餐应恰当多吃一些，而且质量要高。晚餐要吃得少，以油腻、容易消化为准绳，至少要在就寝前两个小时进餐。

三、大学生健康饮食准绳

(1)食物多样、谷类为主;

(2)多吃蔬菜、水果和薯类;

(3)每天吃乳类、豆类或其制品;

(4)经常吃适量鱼、禽、蛋、瘦肉，少吃肥肉和荤油;

(5)食量与膂力活动要均衡，坚持适合体重;

(6)吃油腻少盐的膳食;

(7)如饮酒应限量;

(8)吃清洁卫生、不蜕变的食物。

四、讨论

养成不良饮食习气的要素：目前一些大学华诞常生活中存在着如下9大不良饮食习气，给健康带来严重影响，应当惹起我们大学生的高度注重。健康科学通知我们，无规则地进食很容易惹起胃病，其中以胃溃疡最为普遍，这就是许多大学生肠胃功用不好、胃病发病率高的重要缘由。依据医学证明，科学饮食必需遵照以下准绳：第一，禁吃曾经蜕变的花生、黄豆、玉米、核桃以及各种干果等食物，它们含有大量有毒的黄曲霉素，这类霉素能够在肾脏、胃、直肠、乳腺和卵巢中惹起肿瘤;第二，禁吃一切过时或蜕变食品;第三，少吃腌腊制品食物;第四，少吃油炸、含糖过多和可能使身体瘦削的食物;第五，少吃茴香、花椒等辛辣调味品，这些调味品的过量食用会刺激胃黏膜;第六，晚上加餐半小时后再睡觉。节制晚餐是一项十分重要的健康措施。

总之，大学生目前正处在身心发育的关键时期，合理的饮食关于对大学生身心发育起到了关键作用。因而，关注大学生饮食健康是每一个教育工作者的紧要工作。

编译 | 未玖

Nature , 21 October 2021, VOL 598, ISSUE 7881

《自然》 2021年10月21日，第598卷，7881期

天文学 Astronomy

Carbon monoxide gas produced by a giant impact in the inner region of a young system

年轻星系内部发生巨大碰撞产生一氧化碳气体

作者：Tajana Schneiderman, Luca Matrà, Alan P. Jackson, Grant M. Kennedy, Quentin Kral, Sebastián Marino, et al.

链接：

摘要

类地行星形成的模型预测，行星组合的最后阶段（年轻的原行星盘扩散之后持续的数千万年间）主要发生行星碰撞。正是通过这些巨大的撞击，像年轻的地球这样的行星才能成长到最终质量，并实现长期稳定的轨道结构。

一个关键预测是这些撞击会产生碎片。到目前为止，关于撞击后碎片最令人信服的观测证据来自于附近2300万年前的A型恒星HD172555周围的行星系。该星系显示大量细尘，具有异常陡峭的粒度分布和非典型的尘埃组成，此前将其归因于超高速撞击或巨大的小行星带。

研究组报道了一个与HD172555周围的尘埃碎片共轨的一氧化碳气体环的光谱分辨率探测结果，气体环与HD172555相距大约6到9个天文单位，类似于太阳系的外类地行星区域。

综上所述，尘埃和一氧化碳的检测结果有助于理解大型、易挥发性天体之间的巨大碰撞。这表明行星级的碰撞类似于月球形成的碰撞，可释放大量的气体和碎片，并且这种气体是可观测的，为了解年轻行星的组成提供了一个窗口。

Abstract

Models of terrestrial planet formation predict that the final stages of planetary assembly—lasting tens of millions of years beyond the dispersal of young protoplanetary disks—are dominated by planetary collisions. It is through these giant impacts that planets like the young Earth grow to their final mass and achieve long-term stable orbital configurations. A key prediction is that these impacts produce debris. So far, the most compelling observational evidence for post-impact debris comes from the planetary system around the nearby 23-million-year-old A-type star HD 172555. This system shows large amounts of fine dust with an unusually steep size distribution and atypical dust composition, previously attributed to either a hypervelocity impact or a massive asteroid belt. Here we report the spectrally resolved detection of a carbon monoxide gas ring co-orbiting with dusty debris around HD 172555 between about six and nine astronomical units—a region analogous to the outer terrestrial planet region of our Solar System. Taken together, the dust and carbon monoxide detections favour a giant impact between large, volatile-rich bodies. This suggests that planetary-scale collisions, analogous to the Moon-forming impact, can release large amounts of gas as well as debris, and that this gas is observable, providing a window into the composition of young planets.

材料科学 Materials Science

Half- and quarter-metals in rhombohedral trilayer graphene

菱面体三层石墨烯中的半金属和四分之一金属

作者：Haoxin Zhou, Tian Xie, Areg Ghazaryan, Tobias Holder, James R. Ehrets, Eric M. Spanton, et al.

链接：

摘要

铁磁性在电子占据高度局域化d轨道的过渡金属化合物中最为常见。然而，在低密度二维电子系统中也可能出现铁磁有序。

研究组证明了菱面体三层石墨烯中的门调谐范霍夫奇点，驱动电子系统的自发铁磁极化转变为一种或多种自旋和谷型。

通过电容和输运测量，研究组观察到调谐至相位间载流子浓度和电位移场的一系列跃迁，其中量子振荡具有四重、二重或一重简并度，分别对应自旋和谷简并的“正常金属态”、自旋极化的“半金属态”以及自旋极化和谷极化的“四分之一金属态”。

对于电子掺杂，包含谷各向异性相互作用的唯象斯通纳模型很好地捕捉到了数据的显著特征。对于空穴填充，研究组观察到一个更丰富的相图，其特征是费米面拓扑中对称性破缺和跃迁的微妙相互作用。

最后，研究组通过旋转对齐的六方氮化硼衬底引入莫尔超晶格。值得注意的是，研究组发现同位旋序仅受到弱扰动，当迁移的半金属态或四分之一金属态填充半超晶格带或四分之一超晶格带时，莫尔势会催化拓扑非平凡间隙态的形成。

该结果表明，菱面体石墨烯是一个多体理论控制测试的理想平台，并揭示了莫尔材料的磁性本质上是迁移的。

Abstract

Ferromagnetism is most common in transition metal compounds where electrons occupy highly localized d orbitals. However, ferromagnetic order may also arise in low-density two-dimensional electron systems. Here we show that gate-tuned van Hove singularities in rhombohedral trilayer graphene drive spontaneous ferromagnetic polarization of the electron system into one or more spin and valley flavours. Using capacitance and transport measurements, we observe a cascade of transitions tuned to the density and electronic displacement field between phases in which quantum oscillations have fourfold, twofold or onefold degeneracy, associated with a spin- and valley-degenerate normal metal, spin-polarized ‘half-metal’, and spin- and valley-polarized ‘quarter-metal’, respectively. For electron doping, the salient features of the data are well captured by a phenomenological Stoner model that includes valley-anisotropic interactions. For hole filling, we observe a richer phase diagram featuring a delicate interplay of broken symmetries and transitions in the Fermi surface topology. Finally, we introduce a moiré superlattice using a rotationally aligned hexagonal boron nitride substrate. Remarkably, we find that the isospin order is only weakly perturbed, with the moiré potential catalysing the formation of topologically nontrivial gapped states whenever itinerant half- or quarter-metal states occur at half- or quarter-superlattice band filling. Our results show that rhombohedral graphene is an ideal platform for well-controlled tests of many-body theory, and reveal magnetism in moiré materials to be fundamentally itinerant in nature.

Superconductivity in rhombohedral trilayer graphene

菱面体三层石墨烯的超导性

作者：Haoxin Zhou, Tian Xie, Takashi Taniguchi, Kenji Watanabe & Andrea F. Young.

链接：

摘要

在一个干净的二维器件中通过电场效应获得超导性是纳米电子学的一个核心目标。最近，石墨烯莫尔异质结构已实现超导性；然而，其中许多结构在机械上并不稳定，实验显示出强无序特征。

研究组报道了在亚开尔文温度下表现为低电阻率或零电阻率的晶体菱面三层石墨烯（一种结构上亚稳态的碳同素异形体）的超导性。超导性发生在两个不同的门调谐区（SC1和SC2），且深度在由平均自由程和超导态相干长度之比定义的干净极限内。

量子振荡对常态费米面的映射显示，这两种超导体都来自环形费米海，并且接近同位旋对称性破缺转变，其中费米面简并度发生变化。SC1从顺磁正常态出现，而SC2则从自旋极化、谷简并的半金属态中出现，且违反了面内磁场的泡利极限至少一个数量级。

研究组讨论了该结果的各种机制，包括传统的声子介导配对，近同位旋序波动产生的配对，以及环形费米液体的固有不稳定性导致的配对。

研究组为干净且结构简单的二维金属中超导性的观察提供了一个模型系统，用于测试相互竞争的超导理论模型，而不会出现建模混乱的复杂情况，同时使基于相关电子现象和弹道电子输运的新型场效应控制电子器件成为可能。

Abstract

To access superconductivity via the electric field effect in a clean, two-dimensional device is a central goal of nanoelectronics. Recently, superconductivity has been realized in graphene moiré heterostructures; however, many of these structures are not mechanically stable, and experiments show signatures of strong disorder. Here we report the observation of superconductivity—manifesting as low or vanishing resistivity at sub-kelvin temperatures—in crystalline rhombohedral trilayer graphene, a structurally metastable carbon allotrope. Superconductivity occurs in two distinct gate-tuned regions (SC1 and SC2), and is deep in the clean limit defined by the ratio of mean free path and superconducting coherence length. Mapping of the normal state Fermi surfaces by quantum oscillations reveals that both superconductors emerge from an annular Fermi sea, and are proximal to an isospin-symmetry-breaking transition where the Fermi surface degeneracy changes. SC1 emerges from a paramagnetic normal state, whereas SC2 emerges from a spin-polarized, valley-unpolarized half-metal and violates the Pauli limit for in-plane magnetic fields by at least one order of magnitude. We discuss our results in view of several mechanisms, including conventional phonon-mediated pairing, pairing due to fluctuations of the proximal isospin order, and intrinsic instabilities of the annular Fermi liquid. Our observation of superconductivity in a clean and structurally simple two-dimensional metal provides a model system to test competing theoretical models of superconductivity without the complication of modelling disorder, while enabling new classes of field-effect controlled electronic devices based on correlated electron phenomena and ballistic electron transport.

Dexterous magnetic manipulation of conductive non-magnetic objects

导电非磁性物体的灵巧磁操控

作者：Lan N. Pham, Griffin F. Tabor, Ashkan Pourkand, Jacob L. B. Aman, Tucker Hermans & Jake J. Abbott.

链接：

摘要

对铁磁物体的灵巧磁操控已很好建立，根据物体的几何结构，可能有三到六个自由度。有些物体需要非接触式灵巧操作，它们不含有大量的铁磁性材料，但含有导电材料。

时变磁场在导电材料中产生涡流，涡流与磁场相互作用产生力和力矩。这种现象曾被用于诱导阻力，以减少物体通过静态场时的运动，或使用动态场在单个方向上对物体施加力，但尚未被用于对导电物体进行如铁磁物体那样的灵活操控。

研究组表明，通过使用多个旋转磁偶极子场可在六个自由度下操控导电物体。利用量纲分析，结合多物理场数值模拟和实验验证，研究组描述了在旋转磁偶极子场中导电球体上产生的力和力矩。利用该模型，研究组在仿真和物理实验中实现了灵活操控。

Abstract

Dexterous magnetic manipulation of ferromagnetic objects is well established, with three to six degrees of freedom possible depending on object geometry. There are objects for which non-contact dexterous manipulation is desirable that do not contain an appreciable amount of ferromagnetic material but do contain electrically conductive material. Time-varying magnetic fields generate eddy currents in conductive materials, with resulting forces and torques due to the interaction of the eddy currents with the magnetic field. This phenomenon has previously been used to induce drag to reduce the motion of objects as they pass through a static field, or to apply force on an object in a single direction using a dynamic field, but has not been used to perform the type of dexterous manipulation of conductive objects that has been demonstrated with ferromagnetic objects. Here we show that manipulation, with six degrees of freedom, of conductive objects is possible by using multiple rotating magnetic dipole fields. Using dimensional analysis, combined with multiphysics numerical simulations and experimental verification, we characterize the forces and torques generated on a conductive sphere in a rotating magnetic dipole field. With the resulting model, we perform dexterous manipulation in simulations and physical experiments.

地球科学 Earth Science

Pliocene decoupling of equatorial Pacific temperature and pH gradients

上新世赤道太平洋温度和pH梯度的解耦

作者：Madison G. Shankle, Natalie J. Burls, Alexey V. Fedorov, Matthew D. Thomas, Wei Liu, Donald E. Penman, et al.

链接：

摘要

赤道太平洋的海洋动力学驱动热带气候模式，影响全球海洋和陆地生态系统。该地区如何应对全球变暖对全球气候、经济稳定和生态系统 健康 具有深远影响。因此，许多研究调查了上新世（530-260万年前）和中新世晚期（约600万年前）期间的赤道太平洋动力学，作为该地区在全球变暖下未来行为的模拟。

这一时期的古海洋学记录提出了一个明显的悖论，即沿着赤道太平洋东西向的海面温度梯度降低表明风驱动的上升流减少，这与东太平洋生物生产力增强的证据相冲突，后者通常由更强的上升流引起。

研究组通过提供新的证据，证明上新世早期/中新世晚期与现代环流体制完全不同，导致更古老、更酸性和更富营养的水到达赤道太平洋，从而调和了这些观察结果。这些结果为上新世早期/中新世晚期东太平洋生产力的提高提供了一种新机制，即使在风力驱动上升流较弱的情况下也是如此。

该发现为赤道太平洋动力学提供了新的线索，并有助于限制它们在不久的将来可能发生的变化，因为预计下个世纪地球将达到上新世那样的变暖水平。

Abstract

Ocean dynamics in the equatorial Pacific drive tropical climate patterns that affect marine and terrestrial ecosystems worldwide. How this region will respond to global warming has profound implications for global climate, economic stability and ecosystem health. As a result, numerous studies have investigated equatorial Pacific dynamics during the Pliocene (5.3–2.6 million years ago) and late Miocene (around 6 million years ago) as an analogue for the future behaviour of the region under global warming. Palaeoceanographic records from this time present an apparent paradox with proxy evidence of a reduced east–west sea surface temperature gradient along the equatorial Pacific—indicative of reduced wind-driven upwelling—conflicting with evidence of enhanced biological productivity in the east Pacific that typically results from stronger upwelling. Here we reconcile these observations by providing new evidence for a radically different-from-modern circulation regime in the early Pliocene/late Miocene that results in older, more acidic and more nutrient-rich water reaching the equatorial Pacific. These results provide a mechanism for enhanced productivity in the early Pliocene/late Miocene east Pacific even in the presence of weaker wind-driven upwelling. Our findings shed new light on equatorial Pacific dynamics and help to constrain the potential changes they will undergo in the near future, given that the Earth is expected to reach Pliocene-like levels of warming in the next century.

Direct radiative effects of airborne microplastics

空气中微塑料的直接辐射效应

作者：Laura E. Revell, Peter Kuma, Eric C. Le Ru, Walter R. C. Somerville & Sally Gaw

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摘要

微塑料现在被认为是大气中广泛存在的污染物，由于其体积小、密度低，可以随风绕地球传播。大气气溶胶，如矿物粉尘和其他类型的空气悬浮颗粒物，通过吸收和散射辐射（直接辐射效应）影响地球气候，其影响通常用有效辐射强迫（ERF）度量进行量化。然而，空气中微塑料的辐射效应及其对全球气候的影响尚不清楚。

研究组计算了空气中微塑料的光学性质和直接辐射效应（不包括气溶胶-云相互作用）。假设平均表面浓度为1个微塑料颗粒/ m3 ，且垂直分布在10公里高空，则计算出当今大气中空气微塑料的ERF为0.044 0.399 mW/ m2 。

然而，微塑料的地理和垂直分布存在很大的不确定性。假设它们局限于边界层，短波效应占主导地位，微塑料ERF约为 0.746 0.553 mW/ m2 。与气溶胶-辐射相互作用引起的总ERF相比（ 0.71至 0.14 W/ m2 ），微塑料ERF很小。

然而，塑料产量在过去70年中迅速增长；如果不认真改革塑料生产和废物管理实践，空气中微塑料的丰度和ERF将继续增加。

Abstract

Microplastics are now recognized as widespread contaminants in the atmosphere, where, due to their small size and low density, they can be transported with winds around the Earth. Atmospheric aerosols, such as mineral dust and other types of airborne particulate matter, influence Earth’s climate by absorbing and scattering radiation (direct radiative effects) and their impacts are commonly quantified with the effective radiative forcing (ERF) metric. However, the radiative effects of airborne microplastics and associated implications for global climate are unknown. Here we present calculations of the optical properties and direct radiative effects of airborne microplastics (excluding aerosol–cloud interactions). The ERF of airborne microplastics is computed to be 0.044 0.399 milliwatts per square metre in the present-day atmosphere assuming a uniform surface concentration of 1 microplastic particle per cubic metre and a vertical distribution up to 10 kilometres altitude. However, there are large uncertainties in the geographical and vertical distribution of microplastics. Assuming that they are confined to the boundary layer, shortwave effects dominate and the microplastic ERF is approximately 0.746 0.553 milliwatts per square metre. Compared with the total ERF due to aerosol–radiation interactions ( 0.71 to 0.14 watts per square metre), the microplastic ERF is small. However, plastic production has increased rapidly over the past 70 years; without serious attempts to overhaul plastic production and waste-management practices, the abundance and ERF of airborne microplastics will continue to increase.