The studies of topological phases of matter have been developed from condensed matter physics to photonic systems, resulting in fascinating designs of robust photonic devices. Recently, higher-order topological insulators have been investigated as a novel topological phase of matter beyond the conventional bulk-boundary correspondence. Previous studies of higher-order topological insulators have been mainly focused on the topological multipole systems with negative coupling between lattice sites. Here we experimentally demonstrate that second-order topological insulating phases without negative coupling can be realized in two-dimensional dielectric photonic crystals. We visualize both one-dimensional topological edge states and zero-dimensional topological corner states by using the near-field scanning technique. Our findings open new research frontiers for photonic topological phases and provide a new mechanism for light manipulating in a hierarchical way.

Abstract The quantum spin Hall effect lays the foundation for the topologically protected manipulation of waves, but is restricted to one-dimensional-lower boundaries of systems and hence limits the diversity and integration of topological photonic devices. Recently, the conventional bulk-boundary correspondence of band topology has been extended to higher-order cases that enable explorations of topological states with codimensions larger than one such as hinge and corner states. Here, we demonstrate a higher-order quantum spin Hall effect in a two-dimensional photonic crystal. Owing to the non-trivial higher-order topology and the pseudospin-pseudospin coupling, we observe a directional localization of photons at corners with opposite pseudospin polarizations through pseudospin-momentum-locked edge waves, resembling the quantum spin Hall effect in a higher-order manner. Our work inspires an unprecedented route to transport and trap spinful waves, supporting potential applications in topological photonic devices such as spinful topological lasers and chiral quantum emitters.

The high performance and long life of engineering structures can be realized through replacing traditional steel materials with glass fiber reinforced polypropylene composites with high toughness/durability, flexibility design and recycling. In addition, the anchorage problem of composites needs to be solved by developing new anchorage technologies or forms. In the present paper, a new type cable-anchor component was developed to prolong the service life and realize the reliable anchoring of composite. The influence mechanism of arc angle (10o, 20o, and 30o) on the mechanical properties of cable-anchor component was evaluated through the experimental and mechanical simulation. The durability evolution of cable-anchor component exposed to alkali solution environment was investigated through macro-performance test and microstructure analysis. The results showed the tensile strength retention of cable-anchor component was up to 88.7% at the arc angles of 10o under the circumferential constraint of carbon fiber. Larger arc angle increased the stress concentration and fiber misalignment of transition area between arc and straight segments, leading to the formation and propagation of defects or cracks in transition areas and early fracture failure. The saturated water absorption and diffusion coefficient of glass fiber reinforced polypropylene composites were obtained to be 0.78% and 4.41×10-14 m2/s, respectively. Compared with nylon 6 and epoxy resin, polypropylene has excellent hydrophobic properties with the diffusion coefficient ratio of 0.0077 and 0.024. At the longest immersion, the tensile strength retentions of cable-anchor component were 61.8% and the failure mode changed from component longitudinal splitting to brittleness fracture of arc region. The degradation mechanism was attributed to the initial defects of arc section formed and expanded under the complex stress and corrosive medium, which further aggravated the fiber/resin interfacial debonding. Through comparing with other glass fiber reinforced thermoplastic and thermosetting composites, the cable-anchor component has higher tensile strength retention after the immersion of alkaline solution owing to excellent hydrophobicity behavior of polypropylene and efficient preparation process.

Abstract Urea electrosynthesis from carbon dioxide (CO 2 ) and nitrate (NO 3 − ) is an alternative approach to traditional energy‐intensive urea synthesis technology. Herein, we report a CuAu single‐atom alloy (SAA) with electronic metal support interaction (EMSI), achieving a high urea yield rate of 813.6 μg h −1 mg cat −1 at −0.94 V versus reversible hydrogen electrode (vs. RHE) and a Faradaic efficiency (FE) of 45.2 % at −0.74 V vs. RHE. In situ experiments and theoretical calculations demonstrated that single‐atom Cu sites modulate the adsorption behavior of intermediate species. Bimetallic sites synergistically accelerate C−N bond formation through spontaneous coupling of *CO and *NO to form *ONCO as key intermediates. More importantly, electronic metal support interaction between CuAu SAA and CeO 2 carrier further modulates electron structure and interfacial microenvironment, endowing electrocatalysts with superior activity and durability. This work constructs SAA electrocatalysts with EMSI effect to tailor C−N coupling at the atomic level, which can provide guidance for the development of C−N coupling systems.

Abstract Urea electrosynthesis from carbon dioxide (CO 2 ) and nitrate (NO 3 − ) is an alternative approach to traditional energy‐intensive urea synthesis technology. Herein, we report a CuAu single‐atom alloy (SAA) with electronic metal support interaction (EMSI), achieving a high urea yield rate of 813.6 μg h −1 mg cat −1 at −0.94 V versus reversible hydrogen electrode (vs. RHE) and a Faradaic efficiency (FE) of 45.2 % at −0.74 V vs. RHE. In situ experiments and theoretical calculations demonstrated that single‐atom Cu sites modulate the adsorption behavior of intermediate species. Bimetallic sites synergistically accelerate C−N bond formation through spontaneous coupling of *CO and *NO to form *ONCO as key intermediates. More importantly, electronic metal support interaction between CuAu SAA and CeO 2 carrier further modulates electron structure and interfacial microenvironment, endowing electrocatalysts with superior activity and durability. This work constructs SAA electrocatalysts with EMSI effect to tailor C−N coupling at the atomic level, which can provide guidance for the development of C−N coupling systems.

This study introduces a photo-enzyme catalysis system for efficient DFF-to-FDCA conversion under mild conditions, achieving 84.14 ± 4.68% yield, with high selectivity and improved H 2 O 2 handling.