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關于遠紅外表面聲子極化激元探測的研究進展
聲子極化激元是極性材料中晶格振動與光場之間的強耦合，有望應用在低損耗納米光學元器件中。相關的理論研究由黃昆先生于上世紀五十年代提出，目前已經較為成熟。但是實驗測量表面聲子極化激元直到近年才有較大的進展，主要是因為表面聲子極化激元的測量同時需要高的空間分辨率和能量分辨率。目前測量表面聲子極化激元的主要方法為近場光學方法（s-SNOM），該方法可以在中紅外和太赫茲區(qū)間對聲子極化激元進行很好的探測。但在遠紅外區(qū)間，由于目前缺少合適的遠紅外激光光源和探測器，相關材料體系的表面聲子極化激元的研究受到很大限制。 近日，北京大學物理學院2016級本科生亓瑞時和王任飛利用掃描透射電子顯微鏡的電子能量損失譜，對ZnO納米結構中的遠紅外表面聲子極化激元進行了細致的探測。通過在納米尺度上測量納米線、納米片不同空間位置的電子能量損失，探究了表面聲子極化激元的性質，得到了表面聲子極化激元的色散關系，并研究了其尺寸效應、幾何效應等。圖1. 左：利用電子束激發(fā)和探測納米線表面聲子極化激元。右：測量得到的色散關系。 利用電子顯微鏡中的電子束來激發(fā)和探測聲子極化激元具有很多的優(yōu)點，包括（1）電子顯微鏡方法具有亞埃的空間分辨率；（2）電子激發(fā)具有更高的效率（電子與材料相互作用的散射截面更大）；（3）電子能激發(fā)一些非光學活性的模式；（4）電子能量損失譜能得到高q（波矢）值下的信息；（5）電子能量損失譜具有很寬的激發(fā)、測量窗口，原則上可以測量從meV量級的振動譜信號至keV量級的芯電子激發(fā)譜信號。因此，電子能量損失譜有望極大地推動包括表面聲子極化激元在內的相關實驗研究。 該工作于2019年7月19日在線發(fā)表于學術期刊Nano Letters（DOI:10.1021/acs.nanolett.9b01350），第一作者為北京大學物理學院2016級本科生亓瑞時、王任飛，指導老師為量子材料科學中心和電子顯微鏡實驗室的高鵬研究員。該項研究得到國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃、量子物質科學協同創(chuàng)新中心等基金的支持。 論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.9b01350
北京大學
2021-04-11
一種基于子結構的復合材料彈性參數識別方法
本發(fā)明提供了一種基于子結構的復合材料彈性參數識別方法，建立復合材料子結構有限元模型，根據子結構理論對復合材料子結構模型進行動力學縮聚；縮聚后子結構特征矩陣裝配到殘余結構上，計算得到復合材料全模型模態(tài)信息；提取全模型模態(tài)數據，計算模態(tài)頻率對殘余結構彈性參數的相對靈敏度；將試驗和有限元模擬的模態(tài)頻率殘差的二范數作為目標函數，利用迭代優(yōu)化算法最小化目標函數。本發(fā)明通過考慮了子結構的復合材料建模，將模型待識別部分定義為殘余結構，通過全模型模態(tài)頻率對殘余結構彈性參數的相對靈敏度分析和模態(tài)振型匹配，采用優(yōu)化迭代算法識別復合材料待識別參數，節(jié)省計算資源，提高計算效率，具有十分重要的工程意義。
東南大學
2021-04-11
針對第二陳數保護的手征Majorana費米子態(tài)的研究
當系統處于FFLO類型的超導配對時，在超導的渦旋線激發(fā)中出現手征無能隙馬約拉納態(tài)，且進一步表明，該手征特性的馬約拉納模不能由在二維空間定義的第一陳數保護。在原本的三維真實空間上，以超導相位作為參數空間，引入人工維度，進而研究由真實空間加人工維度形成的人造四維空間拓撲特性。他們計算發(fā)現在該四維空間中，系統的第二陳數非零，且提供了對前述渦旋線中手征馬約拉納態(tài)的拓撲保護。這個結論存在一系列非平凡推論，其中最有趣的是當考慮渦旋環(huán)結構時，該手征馬約拉納態(tài)可滿足3-loop型的3D非阿貝爾統計。這對于研究高維空間的非阿貝爾統計性質以及新型拓撲物態(tài)提供了實際物理平臺。
北京大學
2021-04-11
一種基于逆向子結構的有限元模型修正方法
本發(fā)明公開了一種基于逆向子結構的有限元模型修正方法。該 方法包括以下步驟：首先，測量實際工程結構的試驗模態(tài)，建立整體 結構的試驗模態(tài)；通過獨立子結構試驗模態(tài)參數和整體結構試驗模態(tài) 參數之間的關系，將整體結構的試驗模態(tài)分解為獨立子結構的試驗模 態(tài)；然后，基于獨立子結構的試驗模態(tài)建立目標函數，調整獨立子結 構參數，使目標函數最小化，獲取子結構最優(yōu)結構參數，根據所述最 優(yōu)結構參數修正獨立子結構有限元模型；最后，根據結構損傷前后有 限元模型結構參數的變化完成結構損傷識別。本發(fā)明通過修正獨立子 結構模型，避免
華中科技大學
2021-04-14
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翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代的分子鑒定技術
該成果提供一種快速、準確鑒別翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代的分子標記方法。在鱖類種質鑒定和保護、遺傳育種和養(yǎng)殖生產中有極大的應用價值。
分子鑒定方法包括以下步驟：基因組DNA的提取、DNA目的片段的擴增、PCR產物的電泳及銀染色鑒定。方法中還包括一對特異微衛(wèi)星引物和標準圖譜。本發(fā)明的分子鑒定法能快速、有效地鑒別出翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代，具有客觀、快速、準確、經濟的優(yōu)點。
該成果采用微衛(wèi)星標記技術對翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代進行鑒別，其反應穩(wěn)定，重復性好，具有廣泛的適用性，與傳統的形態(tài)學鑒定相比具有檢測準確性高的優(yōu)點。本發(fā)明通過一個微衛(wèi)星位點、進行一次PCR鑒別出翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代，減少了檢測時間和降低了檢測成本。
該成果有較高的產業(yè)化前景，實際操作性強，簡便、準確，價格適中。
成果完成時間：2017年2月
華中農業(yè)大學
2021-01-12
微波毫米波新型基片集成類導波結構及器件
成果介紹基片集成類導波結構是近十幾年發(fā)展起來的一類新型平面集成高性能導波結構，2011年被國際微波雜志列為“改變未來無源與控制器件的十大非凡發(fā)明”之首（Microwave Journal, Nov. 2011）。本項目組是國際上這一領域的主要貢獻者之一，在國家自然科學基金委創(chuàng)新群體基金和國家973項目等的資助下，對基片集成類導波結構的傳輸特性、諧振特性、損耗機理、模式轉換機理、極化轉換機理等科學問題及其在多個分支的創(chuàng)新應用開展了系統深入的研究，建立了精確有效的設計方法，構建了基礎設計公式，提出并命名了半模基片集成波導等新型導波結構，提出了一系列基片集成類無源元件新結構等。技術創(chuàng)新點及參數1、在國際上最早提出并發(fā)展了適合于周期性基片集成類導波結構的頻域有限差分和直線法全波分析模型，揭示了其傳輸機理，并在此基礎上構建了一組閉式設計公式。這組公式已被廣泛用于基片集成類導波結構元器件的設計。相關代表作單篇正面他引均超過150次。2、提出并命名了半模基片集成波導、折疊半模基片集成波導等新型導波結構，系統研究了其導波特性、損耗機理和模式轉換機理等，構建了設計公式，并在此基礎上發(fā)展了一系列新型微波毫米波高性能元器件，其中代表作單篇正面他引均超過100次。3、提出了多種基片集成波導無源新結構，深入研究了其諧振特性、耦合特性和損耗機理，并在此基礎上發(fā)展了一系列高性能新型元器件及單基片集成系統。相關代表作合計正面他引350余次。4、在基片集成波導天線輻射機理研究的基礎上，突破了經典Elliott設計公式的局限性，建立了相應的分析模型和設計方法，發(fā)展了一系列新穎的高性能基片集成類天線及陣列，相關代表作由于其基礎性和創(chuàng)新性被合計正面他引300余次。市場前景項目研究成果已獲54項授權國家發(fā)明專利，其中部分專利已進行技術轉讓并應用于企業(yè)產品中。
東南大學
2021-04-11
微波毫米波新型基片集成類導波結構及器件
該項目以基片集成類導波結構的工作機理與創(chuàng)新應用為主線，對這類結構及器件的傳輸特性、損耗機理等基礎科學問題進行了深入研究，提出了半模基片集成波導等多種新型平面導波結構，發(fā)展了相應的設計方法，并發(fā)明了一系列新型高性能微波毫米波器件，部分器件已得到實際應用。
東南大學
2021-04-10
微流體脈沖噴射儀及配套微流體器件制備儀
微流體數字化技術通過對裸結構的微噴嘴實施脈沖的慣性力，使微量流體在慣性力與黏性力交替作用下實現微流體的脈沖流動，從而實現數字化可控的微量流體的噴射，適用于液體微噴射、粉體微噴射等領域。 成熟度：基于非晶態(tài)玻璃材料毛細加工原理，進行了拉制、鍛制、殘余應力熱處理等工序研究，制作了出微納米級的微噴嘴、微管道。以玻璃微噴嘴制備儀為平臺研究了不同拉制參數、鍛制參數對微噴嘴幾何形狀的影響規(guī)律。基于微流體脈沖驅動-控制技術，分別采用拉制、鍛制的微噴嘴穩(wěn)定地制備了均一的微液滴。 微流體
南京理工大學
2021-04-14
硅基上III-V的直接外延及器件集成
采用光互連技術可以有效的解決集成電路進一步發(fā)展的尺寸限制同時可以極大的提高芯片間信息傳輸的速度和頻率。Si基光子集成是實現集成電路光互聯的核心技術和重要研究方向。然而，Si因為其間接帶系的特性很難作為發(fā)光材料使得Si基光源的缺失成為制約Si基光子芯片的瓶頸，而傳統Ⅲ-Ⅴ族材料如GaAs，InP等由于優(yōu)良的光電轉換效率已經在光電子器件領域得到廣泛的應用。因此，Si基與Ⅲ-Ⅴ的集成是實現Si基光子芯片的一種理想途徑。
南京大學
2021-04-14
鎢酸鎘閃爍單晶材料的制備技術與器件應用
寧波大學晶體材料實驗室在國際上首次成功開發(fā)鎢酸鎘(CWO)閃爍單晶的坩堝下降法生長技術，自主掌握CWO單晶材料制備專利技術。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
閃爍單晶是廣泛應用于高能射線探測成像技術的光學功能材料。寧波大學晶體材料實驗室在國際上首次成功開發(fā)鎢酸鎘(CWO)閃爍單晶的坩堝下降法生長技術，自主掌握CWO單晶材料制備專利技術。近年來所制備閃爍單晶性能完全達到射線探測器制造所要求實用化指標，CWO閃爍單晶材料可廣泛應用于安檢設備、集裝箱檢查系統、CT診療儀等技術領域。迄今已經形成單晶原坯、多規(guī)格晶片和單晶陣列的批量生產能力，相關材料產品已銷往國內外相關射線探測成像設備制造廠商。
寧波大學
2022-08-16