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成果介紹鐵磁（FM）/非磁（NM）結構的雙層膜中發現的自旋泵浦（spin pumping）效應是磁學和自旋電子學中的一個突破性發展，因此吸引了眾多的研究興趣。它和鐵磁層自旋極化電流相關，同時又和非磁層的自旋軌道耦合有直接聯系。本項目采用具有較高的自旋軌道耦合系數的稀土金屬調制非磁層，運用鐵磁共振和輸運兩種方法，并結合結構、磁性和同步輻射分析等手段，研究不同稀土摻雜對鐵磁/非磁過渡-稀土合金（Py/NM-RE）復合納米雙層膜的結構和界面的影響，得到自旋泵浦強度、界面混合電導以及非磁層的自旋軌道耦合強度和自旋擴散長度的調控規律。從而探索該復合納米雙層膜中的界面自旋泵浦效應和非磁層自旋軌道耦合對自旋動力阻尼的影響機制。這些研究結果將有利于開發新型復合磁性材料和新型強自旋-軌道耦合的非磁材料，有利于集成多功能自旋器件。

1 成果簡介本項目在研發過程中得到了教育部留學人員歸國基金、教育部博士點基金、自然科學基金、國家科技支撐計劃的部分支持，經過主持單位和協作單位的聯合攻關，經過 8 年的時間研究完成的。通過實驗室小試，開發出可將污泥停留時間和水力停留時間分離的新型多孔微生物載體，研究了好氧-厭氧耦合污泥減量化的機理。采用設計的新型載體構建了中試裝置，進行現場中試和實際應用，取得了一系列突破性的進展和成果，并成功的將該項目應用在生活污水、河道污水和工業廢水的治理中，在項目研究過程中共申請國家發明專利 6 項（其中5 項已授權），實用新型 1 項，發表論文 30 余篇，翻譯教材 2 部。 該項目在實施過程中，主要取得如下幾個方面的技術突破： （ 1）研究了好氧-厭氧耦合體系在處理廢水的同時對污泥減量化的作用機理，開發出好氧-厭氧多次反復耦合原位污泥減量技術。 （ 2）對多孔載體的結構及對剩余污泥的截流效果進行了全面研究。設計了一種空隙率高、對污泥截流效果好的多孔載體。 （ 3）開發出以天然高分子為助凝劑的鐵鹽混凝除磷技術。 （ 4）實現了該技術的實際推廣應用，分別應用于處理城市生活污水、農村的生活污水、工業廢水和河道污染治理中。在高碑店污水處理廠進行的運行兩年的 103/d 的中試實驗結果表明，運行效果穩定，在水力停留時間為 12h 時，出水 COD 保持在 60mg/L 以下，出水 SS 在 30mg/L以下，兩年不需要排泥。在廣東肇慶處理 5m3/d 的高濃度發酵制藥廢水（ COD 2000~3000 mg/L），運行近一年的實驗結果表明，在水力停留時間為 27h 時，出水 COD 保持在 100 mg/L 以下，出水 SS 在 50mg/L 以下。 在以上中試試驗研究的基礎上，我們將該技術推廣應用于青島即墨市兩個社會主義新農村的生活污水處理（日處理量 150~180 噸），上海浦東區金家村農村生活污水處理（適于不同地理特點的 170 套反應器，服務人口 2120 人），佛山市石角涌河道截污工程（日處理量 1000~3000噸）和河北威遠生物化工有限公司的農藥廢水處理項目（日處理量 780 噸）。應用結果表明該技術可以有效地去除廢水中的有機物及氮，同時實現原污泥減量化，而且對于用常規方法不能去除的有機物（如苯、苯酚等）也可以有效地去除。新型多孔微生物載體技術在污水處理過程中不需要對剩余污泥進行處理，運行管理簡單，運行成本低，具有廣闊的應用前景。2 技術指標生活污水經過處理后達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準 GB18918-2002》一級B 排放標準；處理生活污水的過程中剩余污泥減量 60~75%；處理河道污水的過程中剩余污泥減量 70~85%；多孔微生物載體的使用壽命在 10 年以上；工業污水由于種類較多，排放標準不一，需要根據具體的情況進行確定。3 應用說明本技術主要是應用于新建或者現有污水處理廠污泥減量、廢水處理方面。該技術利用多孔載體和定點曝氣技術，在反應器中實現了沿載體軸向、反應器水流和高度方向的多層次好氧-厭氧反復耦合環境，從而在同一個反應器中實現好氧-厭氧微生物反應的耦合。實驗室采用人工廢水的小試研究結果表明，該類耦合體系的 COD 去除率大于 90%，而與傳統廢水處理工藝相比，剩余污泥的產率可以減少 90%以上。 對該類耦合體系實現污泥減量的機理研究表明，好氧區增殖的污泥進入下游的厭氧區后發生死亡溶解釋放出胞內蛋白質等組分，進一步被降解成小分子物質，這些物質流入下游好氧區被污泥再次利用，強化了污泥的隱性增殖；而微型動物的穩定存在強化了捕食效應。整個過程伴隨著 CO2、 N2 的釋放，使得進水中有機物以氣體形式脫離體系，從而實現了廢水的凈化處理和剩余污泥的原位減量。 為了進一步將污泥停留時間和水力停留時間分離以實現污泥減量效果，本研究設計開發了新型的多孔微生物載體。采用設計的新型載體構建了中試裝置，進行現場中試和實際應用，取得了一系列突破性的進展和成果，驗證了新型載體的實際應用效果，并進而成功地將該技術應用在生活污水、河道污水和工業廢水的治理中，在處理生活污水的過程中可以使污泥減量 60~75%，處理河道污水的過程中可以使污泥減量 70~85%。4 效益分析城市污水處理廠污泥安全處置工作有其艱巨性和復雜性，特別對于污水處理規模較小，污泥厭氧發酵無法實施的地方，污泥減量化污水處理技術的應用將成為必要的選擇。通過該技術的實施，可以大量的減少剩余污泥的產量，減少填埋用地，節約土地資源，避免了對環境的二次污染。同時，由于污水處理廠對污泥處理量的減少，運行費用隨之降低，而且運行管理簡單，對促進我國水處理事業的發展有積極的影響。 該技術既可以用于生活污水的處理也可以用于工業廢水的處理，適用范圍比較廣，而且在處理污水的同時可以大量的減少剩余污泥的產量。不僅可以減少污水處理設備的投資，而且可以節省運行費用， 適于中小規模的生活污水處理及有機工業污水處理。5 合作方式技術轉讓或合作開發。

概述： FCP磁場控制平臺是根據磁控原理設計的理想磁測量系統，磁場范圍超過3T，利用TESTIK475高斯計穩定磁場控制，適合各系列電磁鐵配置，連續可變的電磁氣隙，實心的和光學入口極帽，線型雙極，真實四象限電磁鐵電源。 您也可以在淘寶網首頁搜索“錦正茂科技”，就能看到我們的企業店鋪，聯系更加方便快速！ 錦正茂磁場控制平臺磁控原理磁測量系統 FCP磁場控制平臺控制特征： TESTIK475型高斯計努力保持確切的磁場密度，用戶輸入的控制設定點，用G、T、Oe、A/m來表示。北京錦正茂的電磁鐵磁場控制平臺集成了硬件和控制部件來形成一個變化的磁場平臺，可以被獨立的被利用或做為用戶設計的測量系統的一個基礎。 您也可以在淘寶網首頁搜索“錦正茂科技”，就能看到我們的企業店鋪，聯系更加方便快速！ 錦正茂磁場控制平臺磁控原理磁測量系統 ※ 磁場控制平臺包括錦正茂公司的電磁鐵、雙極電源、具有控制能力的DSP技術的高斯計、霍爾探頭及支架等。 錦正茂提供的磁場控制平臺具有不同的配制用來滿足在磁場強度、磁場均勻性、樣品尺寸、自定義測量要求等基礎之上的用戶要求。可以獨立的形成用戶所需要的不同磁場強度的可變磁場。廣泛用于磁光測量系統、VSM測量系統、在線退火、霍爾效應、磁化率測量、自旋磁共振、B-H曲線測量和精準的傳感器校準等領域。 475高斯計從高斯計霍爾探頭得到反饋來計算并調整控制（模擬）輸出。為了更大程度實現控制的穩定性，475型高斯計每33毫秒更新模擬輸出。結果是一個內置的PI 控制器提供了峰值-到-峰值的0.5 G*的磁場穩定性。 ※ 當設定點速率激活的時候，儀器會開始從當前磁場讀數加速而不是當前設定點，基于對P和I的設定。另外，475高斯計能設定速率來控制設定點，從當前磁場讀數到一個新的值，使用一個磁場中平滑線性變換而不是瞬態特性的PI控制。 ※ 開環磁場控制也可能用手動輸出來使用475模擬輸出，這意味著忽視了反饋并且模擬輸出停留在手動用戶調整。這個方法使磁體電源操作處于恒定電流模式。 ※ 475也包含了用戶可設定的控制斜率限制和模擬輸出電壓限制。這些軟件限制保證了磁體電源如果磁場控制系統遭到不合適的調整或開始擺動而不會損壞。 您也可以在淘寶網首頁搜索“錦正茂科技”，就能看到我們的企業店鋪，聯系更加方便快速！ FCP磁場控制平臺標準配置： TESTIK475有1個計算機接口：RS-232串口:。這個接口可以設置所有儀器參數和測量值得讀回。在磁場控制期間，接口的讀數率是額定每秒30個讀數。475的LabVIEW驅動是提供的（選配）。磁場控制平臺不含應用軟件。    

近年來，磁振子電子學在信息計算和信息傳輸領域表現出了極具價值的應用潛力。磁振子電子學利用以磁振子為載體的電子自旋進動來實現信息處理，有望實現無熱量產生、低耗散的信息傳輸，相比于傳統意義上通過操縱電荷來實現信息的處理的微電子學具有無可比擬的巨大優勢。磁振子電子學領域的進展很大程度上依賴于能夠有效傳輸磁振子的新材料的發現，而獲得長距離的磁振子輸運始終是磁振子電子學研究的重中之重。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言有很多的新穎物理效應，例如自旋能斯特效應，拓撲磁振子，以及外爾磁振子等。 在最新的研究文章中，量子材料科學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展，觀測到了二維反鐵磁體系中磁振子的長距離輸運。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機械剝離手段得到了二維的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制備了用于測量磁振子輸運的非局域器件，器件結構如圖A所示。器件左側Pt電極通過熱方法來注入磁振子，右側Pt電極探測在二維MnPS3中擴散傳輸的磁振子。在二維反鐵磁MnPS3中，實驗上觀測到了幾微米的磁振子擴散長度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測端距離的增加，探測到的非局域信號表現出e指數衰減的形式，跟一維漂移擴散模型的理論模型一致。在此基礎上，他們還系統研究了MnPS3厚度對磁振子弛豫性質的影響。隨著MnPS3厚度從40nm降低至8nm，磁振子弛豫長度由4μm減小到1μm（圖C），這可能是由較薄的MnPS3中較強的表面雜質散射效應導致的。 該文章中的結果具有重要的學術價值：二維材料中的磁振子輸運實現為二維磁性材料在磁振子電子學的應用與發展奠定了基礎，也有望推動磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質研究。圖：二維反鐵磁體系中磁振子輸運研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運測量結構示意圖。（B）自旋信號R_NL^*隨電極間距的依賴關系，與理論預言的e指數衰減吻合。（C）磁振子弛豫長度隨MnPS3厚度的依賴關系。 該工作于2019年2月7日在線發表于物理學術期刊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計和指導完成，北京大學量子材料科學中心2015級博士生邢文宇為文章第一作者，物理學院2015級本科生邱露頤為第二作者（今年9月份將去哈佛大學讀博士），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中心賈爽教授和謝心澄院士的合作幫助，以及國家重大科學研究計劃、國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項的支持。

本發明公開一種用于制備金屬軟磁復合材料的絕緣粘結劑及其使用方法。本發明絕緣粘結劑是一種納米改性有機硅樹脂絕緣粘結劑，成分由有機硅樹脂和無機納米分散液組成。該絕緣粘結劑大幅度提高了有機硅樹脂的耐熱溫度，提高了磁粉芯的力學強度，成分選擇合理使用效果好，對鐵基、鎳基和其他成分的金屬軟磁磁粉都有很好的絕緣粘結效果。采用本發明提供的絕緣粘結劑所制備的磁粉芯具有綜合的優良磁性能和力學性能。

本發明公開了一種高磁導率低損耗的金屬軟磁復合材料及其制備方法。該軟磁復合材料的組成以原子比表示滿足下式：Fe100-x-y-zSixPyMz，其中M選自Cr、V、Al、Mn中的一種或多種，下標x、y、z表示相應合金元素的原子百分比，滿足以下條件：2≤x≤15，0≤y≤5，0＜z≤5。所制得的金屬軟磁復合材料具有高磁導率、低損耗，且工藝簡單，利于成型，并具有一定的成本優勢。

本發明提供一種基于磁表征的鐵磁性材料表面輪廓檢測識別方法，該方法先將磁敏元件以 0-5<i>mm</i>的提離距離靠近待檢鐵磁性材料表面，拾取近表空氣域內磁場特征，并轉化為電壓信號；再采用電壓信號幅值比較識別判斷法，或者檢測信號波形圖方法進行表面輪廓識別判斷。本發明為非接觸式提離檢測方式，可以實現在線輪廓檢測識別；檢測手段能夠直接穿透灰塵及污垢等物質而不受干擾，不需要高的待檢測表面清潔度及檢測工況環境光線要求。該方法原理是基于鐵磁性材料在加工完后的剩磁在地磁場作用下的磁表征現

基于磁致伸縮扭轉波檢測導磁構件缺陷的裝置，屬于超聲波無損檢測裝置，目的在于克服縱向模式導波衰減較大，存在明顯頻散效應的不足，檢測時無須對構件表面進行處理。本發明包括脈沖信號發生器、功率放大器、磁致伸縮扭轉波傳感器、信號預處理器、A/D 轉換器以及計算機；磁致伸縮扭轉波傳感器包括激勵單元和接收單元。計算機控制脈沖信號的產生，經功率放大器放大，通過激勵單元在構件中產生扭轉波，接收單元接收構件中傳播的扭轉波，經信號預處理器處理，通過 A/D 轉換器轉換為數字信號，通過計算機處理獲得構件的缺陷信息。本發明可

FCP磁場控制平臺產品概述： FCP磁場控制平臺是根據磁控原理設計的理想磁測量系統，磁場范圍超過3T，利用TESTIK475高斯計穩定磁場控制，適合各系列電磁鐵配置，連續可變的電磁氣隙，實心的和光學入口極帽，線型雙極，真實四象限電磁鐵電源。 FCP磁場控制平臺磁測量系統磁光測量儀器 您也可以在淘寶網首頁搜索“錦正茂科技”，就能看到我們的企業店鋪，聯系更加方便快速！ TESTIK475型高斯計努力保持確切的磁場密度，用戶輸入的控制設定點，用G、T、Oe、A/m來表示。北京錦正茂的電磁鐵磁場控制平臺集成了硬件和控制部件來形成一個變化的磁場平臺，可以被獨立的被利用或做為用戶設計的測量系統的一個基礎。FCP磁場控制平臺磁測量系統磁光測量儀器 您也可以在淘寶網首頁搜索“錦正茂科技”，就能看到我們的企業店鋪，聯系更加方便快速！ FCP磁場控制平臺標準配置： TESTIK475有1個計算機接口：RS-232串口:。這個接口可以設置所有儀器參數和測量值得讀回。在磁場控制期間，接口的讀數率是額定每秒30個讀數。475的LabVIEW驅動是提供的（選配）。磁場控制平臺不含應用軟件。 您也可以在淘寶網首頁搜索“錦正茂科技”，就能看到我們的企業店鋪，聯系更加方便快速！ 您也可以在淘寶網首頁搜索“錦正茂科技”，就能看到我們的企業店鋪，聯系更加方便快速！ 錦正科技以現代高科技產業和傳統產業為核心業務，對內承接科研生產任務，對外以商務平臺方式實現軍民兩用技術成果轉換，形成了科學管理的現代化經營模式，專門從事物理、化學和材料等領域的科學儀器研發、銷售各類型超低溫測試設備（液氮 液氦）制冷機系統集成 ，定制 ，高低溫真空磁場發生系統，Helmholtz線圈（全套解決方案），電磁鐵（全系列支持定制），螺線管，電子槍（高穩定性雙極性磁鐵恒流電源1ppm），高低溫磁場真空探針臺，霍爾測試系統，電輸運測量解決方案，磁光克爾效應測量系統等產品種類齊全，性能可靠，至今已有近10余年的歷史，是國內（較早）生產探針臺，電輸運，電磁鐵的廠家之一。