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本發(fā)明屬于物理化學材料制備技術領域，具體涉及一種鑭摻雜鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛透明陶瓷的制備方法，先以MgO、Nb2O5、PbO、TiO2和La2O3為原料，用高能球磨法制備PMN-PT粉體，再用干壓成型或冷等靜壓工藝壓制陶瓷坯體，燒結后在氧氣氛條件下間歇抽真空保溫得到PMN-PT透明陶瓷。本發(fā)明的優(yōu)點在于：（1）采用上述方法制備的PMN-PT陶瓷，具有不含焦綠石相的純鈣鈦礦相，致密度高，紅外波段透光率最高可達67%，接近其理論透光率。（2）本制備方法中采用高能球磨，而不是傳統(tǒng)工藝中的行星球磨，轉速快，得到的粉體粒徑小、成分均勻，而且耗時短。（3）使用廉價的普通燒結爐，采用一步燒結，降低粉體制備工藝耗時，可以制備復雜形狀透明陶瓷，適合工業(yè)化批量生產、成本低。新一代信息技術是當前國家十三五戰(zhàn)略規(guī)劃新興產業(yè)，也是山東省新舊動能轉化十大重點產業(yè)之一。在信息通信領域，電光開關、電光調制器是光通信領域的核心器件，而鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛基透明電光陶瓷則是開發(fā)上述器件的核心材料。鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛基透明電光陶瓷的專利技術與相關企業(yè)，如青島海泰光電技術有限公司、青島浦芮斯光電科技有限公司等單位，合作研發(fā)生產基于PMN-PT透明陶瓷的高性能電光器件，擴展其在光通信領域的應用，推進我國光通信網絡建設。也可和相關企業(yè)轉讓，實現產業(yè)化。

傳統(tǒng)的量子振蕩理論，包括考慮了塞曼劈裂的SdH振蕩，都無法解釋最新發(fā)現的對數周期現象。這預示著該工作為量子振蕩家族增加了一個新的成員。此外，相對于已知的量子極限以外的量子態(tài)，例如分數量子霍爾態(tài)、魏格納晶體以及密度波相變等，該研究同時揭示了一種量子極限之外的新型量子態(tài)。? 進一步分析表明，這一新奇發(fā)現中磁電阻振蕩的對數周期性實質上是離散標度不變性的明顯特征。標度不變性指體系在任何尺度下都是自相似的，體系不存在特定的特征尺度。離散標度不變性是連續(xù)標度不變性破缺的結果，其顯著特征是體系的特征尺度滿足等比數列。對數周期振蕩是離散標度不變性的典型特征，這一特征在動物學、金融危機、地震、湍流等多種研究領域中都有所體現。在經典物理體系里，離散標度不變性存在于非線性方程導致的分形結構中。譬如著名數學物理學家龐加萊提出的龐加萊圓盤模型就是一種滿足自相似性的分形結構，參見荷蘭著名畫家埃舍爾的畫作Circle Limit III （圖2A）。對于量子體系，目前已知的只有Efimov三體束縛態(tài)表現出離散標度不變的行為。近年來，Efimov三體束縛態(tài)在冷原子實驗中得到了觀測，進而激發(fā)了相關領域極大的研究熱情。

本項目研發(fā)的新型量子吸藍光材料，用于防藍光眼鏡，防藍光護眼貼膜等產品。可用于防護液晶（LCD）和有機電致發(fā)光（OLED）手機，電腦顯示器等電子產品顯示器屏幕發(fā)出的高能藍光，實現健康護眼的目的。該種新型量子吸藍光材料具有超強的光波過濾功能，比市面現有主流吸藍光材料效果高10－100倍，處于世界領先水平。在技術層面優(yōu)于市場上現有產品。依托于先進的新型量子技術制備防藍光護眼鏡片和護眼貼膜，可高效吸收藍光，從根本上解決電子產品藍光傷害這一社會痛點問題。本項目量子防藍光眼鏡和貼膜產品的生產有兩條技術路線，主要步驟如下：1、無機吸藍光材料分散在聚合物基材（如聚碳酸酯,聚丙烯酸酯）中直接成型；2、無機吸藍光材料分散在紫外光固化膠水中，采用涂布技術制作鏡片或者可貼合膜片。

量子材料與量子相變是本世紀凝聚態(tài)物理與材料領域的研究熱點。量子相變與傳統(tǒng)的熱力學相變不同，是在絕對零度下調節(jié)非熱力學參量而發(fā)生的相變，相變點附近量子漲落而非熱漲落起了重要作用。作為量子相變的經典范例，二維超導-絕緣體相變以及超導-金屬相變研究獲得了2015年美國凝聚態(tài)物理最高獎巴克利獎。在量子相變過程中，除超導基態(tài)和絕緣基態(tài)外，量子金屬態(tài)是否存在于二維超導體系一直是理論與實驗上爭論的焦點（Rev. Mod. Phys.91, 11002 (2019)）。根據安德森標度理論，由于量子干涉效應以及相位相干長度在零溫下發(fā)散的特性，載流子在趨于絕對零度時會表現出局域化效應，因此理論上不存在二維量子金屬基態(tài)。盡管實驗上在各種二維電子體系發(fā)現了量子金屬態(tài)的可能跡象，但受低臨界溫度的制約以及外界高頻噪聲的影響（Science Advances 5, 3826 (2019)），二維量子金屬態(tài)的存在與否仍存在著巨大爭議，是近三十年來國際學術界一直懸而未決的重要物理問題。 最近，北京大學物理學院量子材料中心王健教授、博雅博士后劉易與合作者在高溫超導納米多孔薄膜中首次完全證實了量子金屬態(tài)的存在。通過調節(jié)反應離子刻蝕的時間，研究團隊在高溫超導釔鋇銅氧（YBCO）多孔薄膜中實現了超導-量子金屬-絕緣體相變。量子金屬態(tài)存在的直接證據是體系的電阻隨著溫度降低表現出飽和特性，在高溫超導體YBCO薄膜中，該電阻飽和溫度高達5K，這一溫度相比于傳統(tǒng)超導體系提高了1-2個數量級，大大提升了量子金屬態(tài)的穩(wěn)定性和實驗結果的可信度。通過高頻濾波器極低溫對照實驗表明，是否添加濾波器對體系的電阻在低溫下的飽和規(guī)律沒有明顯的作用，有效地排除了外界高頻噪聲對實驗的影響，為量子金屬態(tài)的存在提供了可靠的實驗證據。實驗還揭示了量子金屬態(tài)的霍爾電阻為零歐姆，意味著量子金屬態(tài)具有與超導體類似的粒子空穴對稱性（particle-hole symmetry）。 此外，實驗表明量子金屬態(tài)在低溫下滿足歐姆定律且具有巨磁阻效應，這些發(fā)現也與理論上對量子金屬態(tài)的預期吻合。 研究團隊通過系統(tǒng)的極低溫電輸運測試發(fā)現，超導，金屬與絕緣這三個量子基態(tài)都有與庫珀電子對相關的h/2e周期的超導量子磁通振蕩，這表明量子金屬態(tài)與傳統(tǒng)金屬不同，是玻色金屬態(tài)，揭示了庫珀對玻色子對量子金屬態(tài)的形成起到了主導作用。（注：傳統(tǒng)金屬中導電是電子，也即費米子）實驗發(fā)現，對于超導態(tài)的樣品，量子振蕩振幅隨溫度的降低迅速增加而發(fā)散; 對于絕緣態(tài)的樣品，振幅隨溫度的降低先迅速增加然后在低溫下衰減; 而對于量子金屬態(tài)的樣品，振幅隨溫度的降低先迅速增加然后在低溫下飽和。進一步分析揭示出振蕩振幅飽和對應于相位相干長度飽和，是量子金屬形成的一種可能機制。有意思的是通過調控正常態(tài)電阻僅兩個數量級，量子振蕩振幅從超導態(tài)樣品到最絕緣的樣品變化了九個數量級，這意味著多孔高溫超導體系具備很好的相位相干調控性。 該工作于2019年11月14日在線發(fā)表于學術期刊《Science》上。（DOI: 10.1126/science.aax5798；https://science.sciencemag.org/content/early/2019/11/13/science.aax5798）。北京大學王健教授、布朗大學James M. Valles Jr 教授、電子科技大學熊杰教授是本文的共同通訊作者，電子科技大學博士生楊超和北京大學博士后劉易為文章共同第一作者，北京大學為第一通訊作者單位。這一工作的主要合作者還包括布朗大學Jimmy Xu教授，北京大學林熙研究員，北京師范大學劉海文研究員，清華大學姚宏教授，電子科技大學李言榮院士等。該工作得到了國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃、中央高校基本科研業(yè)務費、量子物質科學協(xié)同創(chuàng)新中心、中科院卓越創(chuàng)新中心、低維物理國家重點實驗室開放基金、北京市自然科學基金、北京市交叉科學與技術基金、博士后科學基金等支持。 二維高溫超導體系中量子玻色金屬態(tài)的證實是王健研究組與合作者繼量子格里菲斯奇異性發(fā)現以來（Science 350, 509 (2015)); Nature Communications 10, 3633 (2019)），在二維超導量子相變領域的又一重要突破。該工作為國際上爭論了三十多年的量子金屬態(tài)的存在提供了有力的證據，并為研究量子金屬態(tài)提供了新思路。該工作也得到了美國科學院院士斯坦福大學Steven A. Kivelson教授的高度評價，評論文章發(fā)表在Journal Club for Condensed Matter Physics（凝聚態(tài)物理期刊俱樂部）上。Kivelson教授指出：“這一工作對量子材料的理解具有基礎性的重要意義”。圖一， 釔鋇銅氧（YBCO）納米多孔薄膜中的超導-量子金屬-絕緣體量子相變。(A)用多孔氧化鋁（AAO）模板蝕刻法制備YBCO納米多孔薄膜的工藝示意圖。(B) YBCO納米多孔薄膜掃描電鏡（SEM）圖像。(C) YBCO納米多孔薄膜的幾何結構示意圖。(D)不同刻蝕時間下YBCO納米多孔薄膜的電阻對溫度的依賴關系。超導態(tài)(SC)、反常金屬態(tài)(AM1)、過渡態(tài)(TS)和絕緣態(tài)(INS)四種典型薄膜的電阻溫度曲線用黑色表示。圖二,量子金屬態(tài)證據。(A)量子金屬態(tài)薄膜和超導薄膜的輸運曲線。其中低溫下電阻的飽和行為為量子金屬態(tài)的特征。(B) 量子金屬態(tài)薄膜極低溫輸運曲線。是否采用高頻濾波器并不改變量子金屬態(tài)飽和電阻的特征。插圖: 量子金屬態(tài)薄膜的I-V曲線，符合歐姆定律，亦為量子金屬態(tài)的證據。(C)典型量子金屬態(tài)薄膜的霍爾電阻和縱向電阻隨溫度的變化圖。霍爾電阻(Rxy)在低溫下趨于零，而縱向電阻不為零，表現出量子金屬態(tài)的特征。插圖: 量子金屬態(tài)薄膜不同溫度下的霍爾電阻(Rxy)。(D) 量子金屬態(tài)薄膜的巨磁阻效應，與理論上對量子金屬態(tài)的預期相符。圖三，庫柏對在量子相變過程中的相干性衍變 (A)超導態(tài)、(B) 量子金屬態(tài)、(C)絕緣態(tài)的磁導振蕩圖。 (D) 不同溫度下，所有YBCO薄膜的磁導振蕩的振幅。對于量子金屬態(tài)薄膜，磁導振蕩的振幅隨溫度的降低在5 K左右而飽和。而超導態(tài)薄膜磁導振蕩的振幅在低溫下發(fā)散，絕緣態(tài)薄膜磁導振蕩的振幅隨著溫度降低先增加后減小。(E) 通過相位相干的近似模型，計算得到量子金屬態(tài)的相位相干長度在低溫下飽和。揭示了量子金屬形成的一種可能機制。

本項目開發(fā)了一種量子保密通信保障信息傳輸安全條件下的量子安全云智慧考場作弊防控新技術，并成功地開發(fā)了量子安全云智慧偵測器屏蔽、量子安全偵測等終端產品， 所開發(fā)完成的量子安全云智慧考場技防平臺，確保考試安全和公平公正”的明確指示，針對當前無線電作弊的現狀和未來趨勢，實施有效的考場電子防衛(wèi)。該系統(tǒng)偵測范圍涵蓋當前已知的幾乎所有無線電作弊設備（包括語音通信、字符通信以及手機/對講機等），兼具實時偵測、作弊信號識別、作弊信號內容探測、作弊信號還原取證、對作弊信號實施阻斷等多種能力。功能全面強大，易于部署，且能夠接入考務綜合管理平臺，通過數據接口鏈接支持與巡查指揮等其他系統(tǒng)的互聯互通和協(xié)同工作，是目前業(yè)內最先進最完整的高科技作弊防控解決方案。 

超高的遷移率、超低載流子濃度，以及單個費米口袋特性是整個實驗成功的關鍵所在。他們研究了多種高品質的ZrTe5晶體，該材料在2014年被中科院物理所翁紅明、戴希和方忠等人預測可能具有非平庸的拓撲性。在低溫和小磁場條件下，通過量子振蕩輸運測量和分析手段，可以重構出一個非常清晰的閉合費米面拓撲結構。這種封閉的三維費米面可以與準二維體系明確分開，在量子極限

研究背景 超特高壓電網具有電壓等級高，輸電容量大，輸送距離遠，覆蓋范圍廣等特點，電網故障帶來的系統(tǒng)安全影響更加嚴重。超特高壓系統(tǒng)故障后的暫態(tài)特征及繼電保護與控制裝置的配合關系復雜，超特高壓工程帶來的繼電保護新問題對傳統(tǒng)繼電保護配置提出了更高的標準和要求。因此研究超特高壓電網繼電保護新原理是當前超/特高壓電網建設的重大課題。 主要成果 構建了超特高壓系統(tǒng)實時數字仿真系統(tǒng)（RTDS）模型，揭示了超特高壓系統(tǒng)故障機理及其電磁暫態(tài)特征。在超特高壓繼電保護新原理方面取得了多項重大的科研成果，如：提出dR/dt振蕩閉鎖原理，解決了電力系統(tǒng)振蕩過程中距離保護容易誤動的難題；提出“按相補償”方法，改革了接地阻抗繼電器的接線方式，有利于阻抗選相和距離保護的快速動作；提出“虛擬電流”的構成方法，解決了母線保護的故障判別及TA飽和、斷線的判別難題；提出基于電壓回路方程的變壓器保護新原理，解決了勵磁涌流引起差動保護誤動的難題等。研究開發(fā)的微機保護、繼電保護測試仿真系統(tǒng)、變電站自動化系統(tǒng)、發(fā)變組保護系統(tǒng)及故障錄波裝置等均處于國際領先水平。 學術影響 研究團隊在20世紀80年代初研發(fā)了我國第一臺微機繼電機保護裝置，而后研發(fā)的分層、分布式變電站綜合自動化系統(tǒng)率先在西電東送工程的首個500kV變電站投入應用；1000kV線路保護及變電站自動化系統(tǒng)也成功投運；依托研發(fā)技術創(chuàng)建的四方公司已成為我國二次設備三大制造商之一，年產值超過20億元。相關研究成果已成功應用于實際電網中，先后2次2國家級科技進步二等獎，取得了重大經濟和社會效益。

電磁波/聲波的軌道角動量（Orbital Angular Momentum,OAM）在粒子操控、信息傳遞和獲取、先進通信系統(tǒng)等領域具有重要的應用前景。針對重大應用需求，如何實現對渦旋波OAM的自由調控是目前亟需解決的前沿問題之一。 近日，物理科學與技術學院徐亞東教授團隊以“Sound vortex diffraction via topological charge in phase gradient metagratings”為題，在《Science Advances》發(fā)表論文。在之前研究成果（Y.Xu et al. Nat. Commun. 10, 2326 (2019))基礎上，把發(fā)現的奇偶性相關的“光柵衍射新規(guī)律”從“自由空間”拓展到三維圓柱波導“受限空間”，創(chuàng)新地提出“廣義拓撲荷守恒原則”，揭示了操控軌道角動量新的自由度，為操控“受限空間”中渦旋波的OAM提供了新的理論基礎。在此基礎上，研究團隊設計并開展聲波實驗研究，驗證了一種不對稱渦旋波傳輸器件，該器件在基于OAM通信方面具有極大的應用價值。