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220mm×220mm×490mm，鋁環(huán)和磁鐵，鋁環(huán)能在管外，使封閉在管內(nèi)的磁鐵上下振動(dòng)。

成果簡(jiǎn)介： 陀螺是實(shí)現(xiàn)角速率測(cè)量的核心關(guān)鍵部件。在隧道挖掘、礦山開采、地下管線鋪設(shè)及制導(dǎo)彈藥等領(lǐng)域，載體（鉆頭或彈丸）運(yùn)動(dòng)過程中存在高過載、高速、高 旋等惡劣環(huán)境條件，現(xiàn)有各類陀螺無(wú)法滿足 10000g以上高過載角速率直接測(cè)量 需求，迫切需要抗高過載、大量程、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的新一代陀螺。 本成果的鐘形振子式角速率陀螺可實(shí)現(xiàn)過載大于 10000g條件下角速率直接 測(cè)量。成果突破了隧道挖掘、制導(dǎo)彈藥等領(lǐng)域高動(dòng)態(tài)角速率直接測(cè)量的技術(shù)瓶頸

本實(shí)用新型涉及多自由度壓電超聲電機(jī)技術(shù)，具體涉及基于準(zhǔn)田字形壓電振子驅(qū)動(dòng)的平面電機(jī)，包 括定子組件、動(dòng)子組件、支座組件和預(yù)緊組件，采用準(zhǔn)田字形定子組件，且通過預(yù)緊組件與支座組件連 接；動(dòng)子組件分別連接定子組件和支座組件。電機(jī)通過激發(fā)準(zhǔn)田字形定子組件的面外一階對(duì)稱彎曲振動(dòng)、 左右圍桿面內(nèi)一階彎曲振動(dòng)、前后圍桿面內(nèi)一階彎曲振動(dòng)三種模態(tài)的振動(dòng)或近共振復(fù)合出兩相橢圓運(yùn)動(dòng) 軌跡，據(jù)此推動(dòng)動(dòng)子組件交替地沿 x、y 向移動(dòng)。可實(shí)現(xiàn)微米甚至更高精度級(jí)平面運(yùn)動(dòng)；

本發(fā)明涉及用于箱形主梁斜拉橋顫振控制的檢修軌道結(jié)構(gòu)，其特征在于：在主梁的 斜腹板下緣設(shè)置檢修軌道結(jié)構(gòu)，該檢修軌道結(jié)構(gòu)由軌道和軌道支撐塊構(gòu)成。本發(fā)明的斜 腹板下側(cè)設(shè)置檢修軌道的控制措施不但能將顫振臨界風(fēng)速提升 10.8％，顯著提高了箱形 主梁斜拉橋結(jié)構(gòu)的顫振穩(wěn)定性能，而且經(jīng)濟(jì)性能最佳，幾乎不需要增加工程造價(jià)，同時(shí) 滿足了主梁上檢修車移動(dòng)檢修的要求。本發(fā)明的斜拉橋顫振控制檢修軌道結(jié)構(gòu)是一種有 效的顫振控制措施。 

本發(fā)明公開了一種基于Duffing振子的ZPW-2000軌道移頻信號(hào)譯碼方法。該方法首先將采集到的ZPW-2000軌道移頻信號(hào)進(jìn)行衰減后加入到由4個(gè)Duffing振子組成的載頻譯碼4振子陣列中，根據(jù)振子的狀態(tài)變化譯碼出載頻，然后用該載頻對(duì)軌道移頻信號(hào)進(jìn)行頻譜搬移再帶通濾波，最后將濾波后的信號(hào)加入到由18個(gè)Duffing振子組成的低頻譯碼18振子陣列中，根據(jù)振子的狀態(tài)變化譯碼出低頻。該發(fā)明方法可靠性強(qiáng)、易于硬件實(shí)現(xiàn)，能對(duì)低信噪比的ZPW-2000和UM-71軌道移頻信號(hào)進(jìn)行可靠準(zhǔn)確譯碼，為強(qiáng)噪聲環(huán)境下的軌道移頻信號(hào)檢測(cè)提供了可行方案，在高速鐵路和客運(yùn)專線中具有較大的應(yīng)用價(jià)值。

哈爾濱工程大學(xué)振子自動(dòng)定位系統(tǒng)采購(gòu)項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)性磋商

近年來，磁振子電子學(xué)在信息計(jì)算和信息傳輸領(lǐng)域表現(xiàn)出了極具價(jià)值的應(yīng)用潛力。磁振子電子學(xué)利用以磁振子為載體的電子自旋進(jìn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)信息處理，有望實(shí)現(xiàn)無(wú)熱量產(chǎn)生、低耗散的信息傳輸，相比于傳統(tǒng)意義上通過操縱電荷來實(shí)現(xiàn)信息的處理的微電子學(xué)具有無(wú)可比擬的巨大優(yōu)勢(shì)。磁振子電子學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)展很大程度上依賴于能夠有效傳輸磁振子的新材料的發(fā)現(xiàn)，而獲得長(zhǎng)距離的磁振子輸運(yùn)始終是磁振子電子學(xué)研究的重中之重。與通常的三維磁性絕緣體（如Yttrium Iron Garnet）相比，二維尺度下的磁振子被理論預(yù)言有很多的新穎物理效應(yīng)，例如自旋能斯特效應(yīng)，拓?fù)浯耪褡樱约巴鉅柎耪褡拥取?在最新的研究文章中，量子材料科學(xué)中心韓偉課題組在二維磁性體系中展開工作并取得了重要進(jìn)展，觀測(cè)到了二維反鐵磁體系中磁振子的長(zhǎng)距離輸運(yùn)。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機(jī)械剝離手段得到了二維的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制備了用于測(cè)量磁振子輸運(yùn)的非局域器件，器件結(jié)構(gòu)如圖A所示。器件左側(cè)Pt電極通過熱方法來注入磁振子，右側(cè)Pt電極探測(cè)在二維MnPS3中擴(kuò)散傳輸?shù)拇耪褡印Ｔ诙S反鐵磁MnPS3中，實(shí)驗(yàn)上觀測(cè)到了幾微米的磁振子擴(kuò)散長(zhǎng)度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測(cè)端距離的增加，探測(cè)到的非局域信號(hào)表現(xiàn)出e指數(shù)衰減的形式，跟一維漂移擴(kuò)散模型的理論模型一致。在此基礎(chǔ)上，他們還系統(tǒng)研究了MnPS3厚度對(duì)磁振子弛豫性質(zhì)的影響。隨著MnPS3厚度從40nm降低至8nm，磁振子弛豫長(zhǎng)度由4μm減小到1μm（圖C），這可能是由較薄的MnPS3中較強(qiáng)的表面雜質(zhì)散射效應(yīng)導(dǎo)致的。 該文章中的結(jié)果具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值：二維材料中的磁振子輸運(yùn)實(shí)現(xiàn)為二維磁性材料在磁振子電子學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，也有望推動(dòng)磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質(zhì)研究。圖：二維反鐵磁體系中磁振子輸運(yùn)研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運(yùn)測(cè)量結(jié)構(gòu)示意圖。（B）自旋信號(hào)R_NL^*隨電極間距的依賴關(guān)系，與理論預(yù)言的e指數(shù)衰減吻合。（C）磁振子弛豫長(zhǎng)度隨MnPS3厚度的依賴關(guān)系。 該工作于2019年2月7日在線發(fā)表于物理學(xué)術(shù)期刊Physical Review X上(Phys. Rev. X 9, 011026 (2019) )。 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.011026。該工作由韓偉研究員設(shè)計(jì)和指導(dǎo)完成，北京大學(xué)量子材料科學(xué)中心2015級(jí)博士生邢文宇為文章第一作者，物理學(xué)院2015級(jí)本科生邱露頤為第二作者（今年9月份將去哈佛大學(xué)讀博士），韓偉研究員為文章通訊作者。本工作的順利完成得到了量子材料科學(xué)中心賈爽教授和謝心澄院士的合作幫助，以及國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)的支持。

北京大學(xué)物理學(xué)院/定量生物學(xué)中心歐陽(yáng)頎課題組在Nature Physics發(fā)表題為“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章網(wǎng)址：https://www.nature.com/articles/s41567-019-0701-7）文章，揭示了互相耦合的分子振子達(dá)到同步化所需的熱力學(xué)代價(jià)，表明分子振子的同步化需要額外能量耗散，并揭示了能量耗散與所能達(dá)到的最優(yōu)同步化效果及耦合的最佳設(shè)計(jì)之間的關(guān)系。 振子之間的同步化現(xiàn)象在自然界是非常普遍的現(xiàn)象，許多非線性理論與實(shí)驗(yàn)很好地回答了很大一部分非線性振子中的同步化問題。然而，對(duì)于分子振子而言，他們的振蕩節(jié)律由隨機(jī)的、大噪聲的生化反應(yīng)所決定，與之前相對(duì)成熟的非線性理論所涉及的情況有所不同。這類分子振子的同步化規(guī)律，尤其是同步化所需的熱力學(xué)代價(jià)尚不明確。 歐陽(yáng)頎課題組與美國(guó)IBM T. J. Waston 研究中心/北京大學(xué)定量生物學(xué)中心杰出訪問教授的涂豫海教授展開合作研究，首次在理論上闡明了實(shí)現(xiàn)分子振子同步化所需的熱力學(xué)代價(jià)。該研究提出一個(gè)簡(jiǎn)單而普適的隨機(jī)理論模型，假設(shè)不同的分子振子之間被一些額外的分子間化學(xué)反應(yīng)耦合起來從而使彼此的相位相互靠近，用以描述一般的可產(chǎn)生同步化振蕩的分子振子。在這個(gè)理論模型中，研究者們找到了單分子穩(wěn)定振蕩狀態(tài)的概率密度的解析解，由此計(jì)算了不同條件下的能量耗散，并通過平均場(chǎng)近似得到了該振蕩出現(xiàn)同步化現(xiàn)象的條件。通過比較不同條件下的能量耗散，研究者發(fā)現(xiàn)，若要實(shí)現(xiàn)分子振蕩的同步化，除去驅(qū)動(dòng)單個(gè)分子振蕩的能量以外，還必須要有一部分不為零的額外的能量耗散。除此以外，當(dāng)外界條件給定能量耗散的大小時(shí)，雖然可以通過調(diào)整模型中的參數(shù)達(dá)到各種不同的同步化效果，但是可以達(dá)到的最優(yōu)的同步化效果由給定的能量耗散所限制。當(dāng)能量耗散小于一個(gè)臨界值時(shí)（這個(gè)臨界值大于驅(qū)動(dòng)單個(gè)分子振蕩的能量）同步化是不可能的，給定的能量耗散越大，所能達(dá)到的最優(yōu)同步化效果越好。該結(jié)論具有一定的普適性。隨后研究者在藍(lán)藻的生物鐘系統(tǒng)中檢驗(yàn)了該理論，驗(yàn)證了生物體內(nèi)的分子振蕩體系確實(shí)需要額外的能量來實(shí)現(xiàn)同步化。 北京大學(xué)物理學(xué)院博士生，歐陽(yáng)頎課題組的張東良為該文章的第一作者，涂豫海教授為通訊作者，合作者包括歐陽(yáng)頎教授和美國(guó)加州圣地亞哥分校的博士后曹遠(yuǎn)勝博士。

量子材料科學(xué)中心韓偉課題組在二維磁性體系中展開工作并取得了重要進(jìn)展，觀測(cè)到了二維反鐵磁體系中磁振子的長(zhǎng)距離輸運(yùn)。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機(jī)械剝離手段得到了二維的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制備了用于測(cè)量磁振子輸運(yùn)的非局域器件，器件結(jié)構(gòu)如圖A所示。器件左側(cè)Pt電極通過熱方法來注入磁振子，右側(cè)Pt電極探測(cè)在二維MnPS3中擴(kuò)散傳輸?shù)拇耪褡印Ｔ诙S反鐵磁MnPS3中，實(shí)驗(yàn)上觀測(cè)到了幾微米的磁振子擴(kuò)散長(zhǎng)度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測(cè)端距離的增加，探測(cè)到的非局域信號(hào)表現(xiàn)出e指數(shù)衰減的形式，跟一維漂移擴(kuò)散模型的理論模型一致。在此基礎(chǔ)上，他們還系統(tǒng)研究了MnPS3厚度對(duì)磁振子弛豫性質(zhì)的影響。隨著MnPS3厚度從40nm降低至8nm，磁振子弛豫長(zhǎng)度由4μm減小到1μm（圖C），這可能是由較薄的MnPS3中較強(qiáng)的表面雜質(zhì)散射效應(yīng)導(dǎo)致的。 二維材料中的磁振子輸運(yùn)實(shí)現(xiàn)為二維磁性材料在磁振子電子學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，也有望推動(dòng)磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質(zhì)研究。圖：二維反鐵磁體系中磁振子輸運(yùn)研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運(yùn)測(cè)量結(jié)構(gòu)示意圖。（B）自旋信號(hào)R_NL^*隨電極間距的依賴關(guān)系，與理論預(yù)言的e指數(shù)衰減吻合。（C）磁振子弛豫長(zhǎng)度隨MnPS3厚度的依賴關(guān)系。