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關于自旋超流基態的研究
研究小組首先利用激光分子束外延技術生長了具有原子級別平整度的反鐵磁Cr2O3薄膜，是電荷的絕緣體。采用非局域自旋輸運的技術，用熱方法在鉑電極和Cr2O3薄膜界面注入自旋流、產生自旋壓，在另外一個鉑電極處利用鉑的自旋霍爾效應測量自旋流的輸運（圖A）。實驗數據顯示在低溫下自旋輸信號出現飽和現象，對應著自旋導的飽和，也就是零自旋阻效應；即自旋超流基態的最重要基本性質之一（圖B）。在此基礎上，該研究小組又系統研究了不同自旋輸運距離下自旋超流的輸運現象，證明了自旋在該自旋超流基態可以進行長距離的輸運，并且其隨輸運距離的關系與自旋超流態輸運理論預言一致（圖C）。該工作是是自旋超導態領域研究的一項重大突破，勢必推動自旋超導態的快速發展，為研究基于自旋玻色子的玻色愛因斯坦凝聚的基礎物理研究提供了實驗平臺，并為新型量子自旋器件，如自旋流約瑟夫森結等，奠定了實驗基礎。圖：自旋超流基態的重要實驗證據。（A）非局域自旋輸運測量示意圖。用熱方法在左邊鉑電極和Cr2O3薄膜界面注入自旋流，在右邊鉑電極處利用鉑的自旋霍爾效應測量自旋流的輸運。（B）自低溫下自旋輸信號出現飽和現象，反映出自旋超流基態的零自旋阻效應。（C）自旋信號隨其隨輸運距離的關系與自旋超流態輸運理論預言一致。
北京大學
2021-04-11
新型高效潛水推流曝氣機
該裝置工作原理不同于已有產品，具有推流和曝氣雙重作用，利用葉輪的高速旋轉，在葉輪前端形成一定負壓吸入空氣，形成汽水混合物后在葉輪的強大推力下噴出，采用旋轉蝸殼噴水裝置，渦殼在水流反作用力下可以做 360 度旋轉，極大地提高曝氣面積。該裝置的特點是：使用獨特的高效無堵塞推流曝氣葉輪，提高了效率；采用水力自旋轉蝸殼噴水裝置，提高了服務面積；結構緊湊，安裝維護方便。
揚州大學
2021-04-14
挑流-射流聯合消能系統
挑流-射流聯合消能系統利用下泄的高速水流沖擊溢流堰上葉輪轉動，通過變速器加速發電機旋轉發電，為置于水墊塘中的增壓泵供電，增壓泵的矩形出水口向上噴射出的面狀水流與溢流壩面挑射后下泄的面狀水流在空中碰撞消能，沖擊葉輪過程進行底坎消能，在完成底坎消能和對沖消能后，余能將在水墊塘得到進一下的消減。
安徽理工大學
2021-04-13
Q波段連續波曲折波導行波管
曲折波導行波管是傳統螺旋線和耦合腔行波管的折中，具有較寬的工作帶寬和較大的功率容量，在毫米波和太赫茲頻段具有獨特的優點。為了進一步提高器件的性能，研制了新型慢波結構，以及毫米波段新型慢波結構真空電子器件。研制成功的Q波段連續波曲折波導行波管突破了高效率曲折波導慢波結構設計、加工與裝配、大電流密度電子槍、大功率連續波輸出等關鍵技術，實現了大功率輸出。 曲折波導慢波結構 Q波段連續波曲折波導行波管應用于衛星通信、電磁干擾等裝備系統中。
電子科技大學
2021-04-10
太赫茲波傳輸和調控功能器件
太赫茲（THz）科學技術既是重大的基礎科學問題，也是國家的重大需求。然而，作為一段全新的的電磁波譜，實現THz波傳輸與控制的相關器件極為匱乏，大大限制了THz科學技術的發展及應用。本項目提出了THz波物質探測、低損傳輸、高速控制的新理論和新技術，研制出多種實用化THz功能器件。本項目的主要成果包括：(1) 提出了THz波吸收的理論模型，研制出吸收率達到85%以上的窄帶、多帶和寬帶太赫茲吸收材料，解決了傳統電磁波吸收材料無法有效工作于THz頻段的技術難題；(2)提出“人工電磁結構”與“電子功能材料”相結合構建可調諧太赫茲功能器件的思想，研制出開關速率達到0.1ms的太赫茲開關、調制速率達到10Mbps的太赫茲波調制器，帶內透射達到80%的太赫茲帶通濾波器，以及高效太赫茲功率衰減器；（3）基于高阻Si的深能級摻雜技術和石墨烯二維晶體材料，研制出寬帶太赫茲波空間調制器，開關速率達到5MHz，空間調制面積達到3英寸，為提高太赫茲成像速率和分辨率奠定了基礎；(4)提出極化約束實現太赫茲波導低損耗傳輸的新概念。基于“聚合物空芯波導”與“周期性金屬光柵結構”的集成，研制出一種雙面光柵聚合物空芯波導實現了單模的傳輸,大幅度降低太赫茲傳輸損耗到0.68dB/m，達到了實用化的要求。 這一研究成果既加深了對THz波譜特性和基本物理現象的理解，也解決了THz傳輸、控制、波譜識別和應用成像的多個關鍵科學問題。本項目成果的實施，可望實現載波300GHz以上高速無線通信，為太赫茲波無線通信、雷達探測、醫療診斷以及以及波譜成像等應用系統提供了重要的技術支撐。在Appl. Phys. Lett., Sci. Rep., Opt. Lett., Optics Express, J. Opt. Soc. Am.等國際主流期刊上發表SCI 論文66 篇。申請國家發明專利22 項，已授權專利7 項，獲得教育部自然科學一等獎1項。跟國內外綜合比較，本項目的研究成果總體上處于國際先進水平，對推動太赫茲科學快速進入實際應用領域具有重要的科學意義。
電子科技大學
2021-04-10
微波/毫米波大功率計
微波毫米波大功率計主要完成微波/毫米波領域大功率測試，是監測微波毫米波器件性能的關鍵測試儀器/設備。 團隊研制的微波/毫米波大功率計可以完成平均功率20kW以上電磁波能量的測定。
電子科技大學
2021-04-10
Q波段連續波曲折波導行波管
曲折波導行波管是傳統螺旋線和耦合腔行波管的折中，具有較寬的工作帶寬和較大的功率容量，在毫米波和太赫茲頻段具有獨特的優點。為了進一步提高器件的性能，研制了新型慢波結構，以及毫米波段新型慢波結構真空電子器件。研制成功的Q波段連續波曲折波導行波管突破了高效率曲折波導慢波結構設計、加工與裝配、大電流密度電子槍、大功率連續波輸出等關鍵技術，實現了大功率輸出
電子科技大學
2021-04-10
太赫茲波傳輸和調控功能器件
本項目提出了THz波物質探測、低損傳輸、高速控制的新理論和新技術，研制出多種實用化THz功能器件。
電子科技大學
2021-04-10
紅外熱像（熱波）無損檢測技術
本項目研發的紅外無損檢測設備通過超聲波、脈沖光源、連續光源等方式對被檢測物體進行熱激勵，以紅外熱成像方式檢測物體的內部缺陷，具有單次檢測面積大、速度快、可單面檢測、無需拆卸被檢測部件、可在外場使用等優點，適合于多種形狀固體材料結構內部裂紋、分層或脫粘缺陷檢測。其主要檢測對象有：材料內部微裂紋，復合材料的分層、脫粘和撞擊損傷，熱障涂層和陶瓷部件上的微裂紋，管道內壁的裂紋和腐蝕坑，C/C復合材料上的裂紋，固體發動機絕熱層脫粘，航天膠接結構脫粘，焊縫內部裂紋等多種材料內部缺陷。
北京航空航天大學
2021-04-10
橫電磁波傳輸室場強裝置
東南大學電磁環境效應研究中心相繼開發出橫電磁波室（TEM Cell）、非對稱橫電磁波室、吉赫茲橫電磁波室（GTEM Cell）、三極化橫電磁波傳輸室（TTEM Cell）等系列橫電磁波室場強裝置。創造性地采用異形結構形式增大GTEM Cell的可用試驗空間，同軸輸入接頭獲國家發明專利。所研制橫電磁波傳輸室的電壓駐波比小于1.5，外形長度尺寸從0.2m到8m，工作頻率從9kHz到18GHz，最高脈沖工作電壓達80kV，連續波承受功率大于1kW。本成果可應用于信息技術設備、電力電子、汽車電子、醫療器械、集成芯片等產品的電磁兼容性試驗和場強探頭校準。
東南大學
2021-04-11