The recent discovery of superconductivity in $(\mathrm{Ba},\mathrm{K}){\mathrm{Fe}}_{2}{\mathrm{As}}_{2}$, which crystallizes in the ${\mathrm{ThCr}}_{2}{\mathrm{Si}}_{2}$ (122) structure as compared with the LnFeAsO (Ln is lanthanide) systems that possess the ZrCuSiAs (1111) structure, demonstrates the exciting potential of the FeAs-based materials for high-${T}_{C}$ superconductivity. Here we report neutron diffraction studies that show a tetragonal-to-orthorhombic distortion associated with the onset of $\mathbf{q}=(101)$ antiferromagnetic order in ${\mathrm{BaFe}}_{2}{\mathrm{As}}_{2}$, with a saturation moment $0.87(3){\ensuremath{\mu}}_{B}$ per Fe that is orientated along the longer $a$ axis of the $ab$ planes. The simultaneous first-order structural and magnetic transition is in contrast with the separated transitions previously reported in the 1111-type materials. The orientational relation between magnetic alignment and lattice distortion supports a multiorbital nature for the magnetic order.

Recently, high-transition-temperature (high-Tc) superconductivity was discovered in the iron pnictide RFeAsO(1-x)F(x) (R, rare-earth metal) family of materials. We use neutron scattering to study the structural and magnetic phase transitions in CeFeAsO(1-x)F(x) as the system is tuned from a semimetal to a high-Tc superconductor through fluorine (F) doping, x. In the undoped state, CeFeAsO develops a structural lattice distortion followed by a collinear antiferromagnetic order with decreasing temperature. With increasing fluorine doping, the structural phase transition decreases gradually and vanishes within the superconductivity dome near x=0.10, whereas the antiferromagnetic order is suppressed before the appearance of superconductivity for x>0.06, resulting in an electronic phase diagram remarkably similar to that of the high-Tc copper oxides. Comparison of the structural evolution of CeFeAsO(1-x)F(x) with other Fe-based superconductors suggests that the structural perfection of the Fe-As tetrahedron is important for the high-Tc superconductivity in these Fe pnictides.

The new alpha-Fe(Te,Se) superconductors share the common iron building block and ferminology with the LaFeAsO and BaFe(2)As(2) families of superconductors. In contrast with the predicted commensurate spin-density-wave order at the nesting wave vector (pi, 0), a completely different magnetic order with a composition tunable propagation vector (deltapi, deltapi) was determined for the parent compound Fe_{1+y}Te in this powder and single-crystal neutron diffraction study. The new antiferromagnetic order survives as a short-range one even in the highest T_{C} sample. An alternative to the prevailing nesting Fermi surface mechanism is required to understand the latest family of ferrous superconductors.

The discovery of cuprate high TC superconductors has inspired the search for unconventional superconductors in magnetic materials. A successful recipe has been to suppress long-range order in a magnetic parent compound by doping or high pressure to drive the material towards a quantum critical point. We report an exception to this rule in the recently discovered potassium iron selenide. The superconducting composition is identified as the iron vacancy ordered K0.83(2)Fe1.64(1)Se2 with TC above 30 K. A novel large moment 3.31 μB/Fe antiferromagnetic order that conforms to the tetragonal crystal symmetry has an unprecedentedly high ordering temperature TN ≈ 559 K for a bulk superconductor. Staggeringly polarized electronic density of states is thus suspected, which would stimulate further investigation into superconductivity in a strong spin-exchange field under new circumstances.

On the metal: Open metal sites within isostructural [M2(DHTP)] metal–organic frameworks (M=Co2+, Mn2+, Mg2+, and Zn2+; DHTP=2,5-dihydroxyterephthalate) exhibit differential molecular recognition with acetylene. The extremely strong interaction of Co2+ with acetylene (see structure) makes [Co2(DHTP)] the highest volumetric acetylene storage material with a capacity of 230 cm3 cm−3 at 295 K and 1 atm.

Recent investigations of the superconducting iron-arsenide families have highlighted the role of pressure, be it chemical or mechanical, in fostering superconductivity. Here we report that ${\text{CaFe}}_{2}{\text{As}}_{2}$ undergoes a pressure-induced transition to a nonmagnetic volume ``collapsed'' tetragonal phase, which becomes superconducting at lower temperature. Spin-polarized total-energy calculations on the collapsed structure reveal that the magnetic Fe moment itself collapses, consistent with the absence of magnetic order in neutron diffraction.

NH3-Selective Catalytic Reduction (NH3-SCR) is a widely used technology for NOx reduction in the emission control systems of heavy duty diesel vehicles. Copper-based ion exchanged zeolites and in particular Cu-SSZ-13 (CHA framework) catalysts show both exceptional activity and hydrothermal stability for this reaction. In this work, we have studied the origin of the SCR activity of Cu-SSZ-13 as evidenced from a combination of synchrotron-based and laboratory techniques. Synchrotron-based in situ XAFS/XRD measurements were used to provide complementary information on the local copper environment under realistic NH3-SCR conditions. Crucial then to the catalytic activity of Cu-SSZ-13 is the local environment of the copper species, particularly in the zeolite. Cu-SSZ-13 contains mononuclear Cu2+ species, located in the face of the double-6-ring subunit of the zeolite after calcination where it remains under reaction conditions. At lower temperatures (with low activity), XAFS and XRD data revealed a conformational change in the local geometry of the copper from a planar form toward a distorted tetrahedron as a result of a preferential interaction with NH3. This process appears necessary for activity, but results in a stymieing of activity at low temperatures. At higher temperatures, the Cu2+ possess a local coordination state akin to that seen after calcination.

Increasing atmospheric CO 2 is likely to cause a corresponding increase in oceanic acidity by lowering pH by 0.20.5 pH units by the end of the 21st century [ Royal Society , 2005]. In light of increasing acidity, there are growing concerns about the future health of a variety of marine organisms, particularly shellfish, which in the United States is a $1.6 billion industry. Shellfish predominantly inhabit coastal regions, and in addition to the projected stress caused by the global trend in ocean acidification, some coastal ecosystems receive persistent or episodic acid inputs as a result of interactions with river water, bottom sediments, or atmospheric deposition of terrigenous materials. Most river plumes are acidic relative to the receiving ocean, and river water is mixed extensively over the continental shelf. Moreover, the chemical nature and magnitude of discharge are changing rapidly due to climate change and land‐use practices.

The efficient delivery of nanomaterials to specific targets for in vivo biomedical imaging is hindered by rapid sequestration by the reticuloendothelial system (RES) and consequent short circulation times. To overcome these two problems, we have prepared a new stealth PEG polymer conjugate containing a terminal 1,1-bisphosphonate (BP) group for strong and stable binding to the surface of ultrasmall-superparamagnetic oxide nanomaterials (USPIOs). This polymer, PEG(5)-BP, can be used to exchange the hydrophobic surfactants commonly used in the synthesis of USPIOs very efficiently and at room temperature using a simple method in 1 h. The resulting nanoparticles, PEG(5)-BP-USPIOs are stable in water or saline for at least 7 months and display a near-zero ζ-potential at neutral pH. The longitudinal (r1) and transverse (r2) relaxivities were measured at a clinically relevant magnetic field (3 T), revealing a high r1 of 9.5 mM–1 s–1 and low r2/r1 ratio of 2.97, making these USPIOs attractive as T1-weighted MRI contrast agents at high magnetic fields. The strong T1-effect was demonstrated in vivo, revealing that PEG(5)-BP-USPIOs remain in the bloodstream and enhance its signal 6-fold, allowing the visualization of blood vessels and vascular organs with high spatial definition. Furthermore, the optimal relaxivity properties allow us to inject a dose 4 times lower than with other USPIOs. PEG(5)-BP-USPIOs can also be labeled using a radiolabeled-BP for visualization with single photon emission computed tomography (SPECT), and thus affording dual-modality contrast. The SPECT studies confirmed low RES uptake and long blood circulation times (t1/2 = 2.97 h). These results demonstrate the potential of PEG(5)-BP-USPIOs for the development of targeted multimodal imaging agents for molecular imaging.