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第二類超導體中量子化磁通的運動行為對超導材料和器件的電磁輸運性質(zhì)起著關(guān)鍵作用。人為調(diào)控超導磁通量子的運動行為，不但可以有效提高超導體的臨界電流密度，還可實現(xiàn)具有新功能的超導電子器件，如超導磁通整流器、磁通二極管等。以往的磁通量子調(diào)控手段往往缺乏原位可調(diào)性，極大限制了相應(yīng)超導電子器件的應(yīng)用。近日，南京大學吳培亨院士領(lǐng)導的超導電子學研究所王永磊教授和王華兵教授研究團隊設(shè)計出了一種可調(diào)控的新型人工自旋冰與超導異質(zhì)結(jié)構(gòu)器件，不但實現(xiàn)了超導電性的原位開關(guān)，還實現(xiàn)了可開關(guān)和可反轉(zhuǎn)的磁通霍爾效應(yīng)。 人工自旋冰是具有集體相互作用的納米小磁體陣列，其特殊的幾何排列使得系統(tǒng)具有很高的簡并度、新奇的低能激發(fā)態(tài)（如磁單極子）、豐富的相變和磁疇。近年來該團隊致力于人工自旋冰和超導納米結(jié)構(gòu)器件等方面的研究，不但設(shè)計出了可擦寫的人工自旋冰，并且于國際上首次設(shè)計和制備出了人工自旋冰與超導的異質(zhì)結(jié)構(gòu)器件，實現(xiàn)了可調(diào)控的超導磁通阻挫效應(yīng)和磁通整流效應(yīng)。近日該團隊又設(shè)計出了一種基于風車型人工自旋冰與超導的異質(zhì)結(jié)構(gòu)器件，利用風車型人工自旋冰易于調(diào)控的鏈條狀磁荷結(jié)構(gòu)，以及磁荷與超導磁通量子間的強耦合作用，實現(xiàn)了對超導磁通運動的原位操控，展示了超導零電阻態(tài)與耗散態(tài)之間的原位開關(guān)，同時實現(xiàn)了可編程的磁通霍爾效應(yīng)。

項目成果/簡介:1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認為是 21世紀的戰(zhàn)略性材料。 本項目發(fā)明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達 70%以上，并達到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達 200 公斤/年以上）。采用機械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹脂、ABS 及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導率達 0.2 S/cm、導電臨界含量僅為0.06%、電磁屏蔽效果高達 49dB 的復合材料。 本項目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實現(xiàn)了石墨烯的百克級制備（圖 2）。通過透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結(jié)構(gòu)。 獲得了可溶性石墨烯材料及柔性透明導電薄膜（圖 5）；制備了基于石墨烯的高穩(wěn)定性有機光伏電池及復合材料。 圖 5、基于石墨烯的透明電極材料 所研制的單壁碳納米管及石墨烯已用于數(shù)十家科研機構(gòu)的研究和相關(guān)產(chǎn)品/樣機的研制，包括應(yīng)用于國家 863 重大汽車電池項目（中科院物理所）和軍工衛(wèi)星電池項目（中國電子科技集團公司第十八研究所）等。已研制出晶體管、鋰離子電池、超級電容器（圖 6）以及高性能復合材料等多種產(chǎn)品，具有廣闊的應(yīng)用前景。應(yīng)用范圍:南開大學在碳納米材料的制備及應(yīng)用研究方面取得了一批開創(chuàng)性成果，該項目技術(shù)的推廣，將促進我國新材料、微電子、儲能、資源保護等領(lǐng)域的技術(shù)進步和發(fā)展，為我國在這一新型納米材料領(lǐng)域占據(jù)有利地位，提高國際競爭力，做出重要貢獻。

1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認為是 21世紀的戰(zhàn)略性材料。 本項目發(fā)明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達 70%以上，并達到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達 200 公斤/年以上）。采用機械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹脂、ABS 及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導率達 0.2 S/cm、導電臨界含量僅為0.06%、電磁屏蔽效果高達 49dB 的復合材料。 本項目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實現(xiàn)了石墨烯的百克級制備（圖 2）。通過透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結(jié)構(gòu)。 獲得了可溶性石墨烯材料及柔性透明導電薄膜（圖 5）；制備了基于石墨烯的高穩(wěn)定性有機光伏電池及復合材料。 圖 5、基于石墨烯的透明電極材料 所研制的單壁碳納米管及石墨烯已用于數(shù)十家科研機構(gòu)的研究和相關(guān)產(chǎn)品/樣機的研制，包括應(yīng)用于國家 863 重大汽車電池項目（中科院物理所）和軍工衛(wèi)星電池項目（中國電子科技集團公司第十八研究所）等。已研制出晶體管、鋰離子電池、超級電容器（圖 6）以及高性能復合材料等多種產(chǎn)品，具有廣闊的應(yīng)用前景。

1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯 （graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認為是 21 世紀的戰(zhàn)略性材料。 本項目發(fā)明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實現(xiàn) 了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達 70%以上，并達 到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達 200 公斤/年以上）。采用機械共混及"原位"聚合 等方法，使 SWNTs 有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹脂、 ABS 及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導率達 0.2 S/cm、導電臨界含量僅為 0.06%、電磁屏蔽效果高達 49dB 的復合材料。 本項目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯 （SPFGraphene）的方法，實現(xiàn)了石墨烯的百克級制備（圖 2）。通過 透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二 維平面結(jié)構(gòu)。

作為一種高熵可再生能源，不規(guī)則海洋波浪能量是一種很有前途的可持續(xù)能源，正受到全世界的廣泛關(guān)注。

1991年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及2004年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認為是21世紀的戰(zhàn)略性材料。 本項目發(fā)明了一類新的催化劑和大量制備SWNTs的方法，實現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖1），純度達70%以上，并達到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達200公斤/年以上）。 采用機械共混及"原位"聚合等方法，使SWNTs有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹脂、ABS及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導率達0.2 S/cm、導

利用有機發(fā)光二極管(OLEDs)中激發(fā)態(tài)的指紋式磁效應(yīng)曲線作為一種靈敏高效的探測工具，物理科學與技術(shù)學院熊祖洪課題組在有機半導體明星材料¾紅熒烯（Rubrene）中發(fā)現(xiàn)了一個有利于增強器件發(fā)光效率的激子演化通道，即激子的高能態(tài)反向系間竄越（High-Level Reverse Intersystem Crossing (HL-RISC)，T2®S­1®S0+hn）過程，并通過調(diào)控器件載流子濃度、工作溫度、客體摻雜濃度以及控制器件結(jié)構(gòu)對該HL-RISC通道的產(chǎn)生條件、正常與反常的物理行為表現(xiàn)以及如何實現(xiàn)高效率發(fā)光和低效率滾降等方面進行了詳細探究。 OLEDs在平板顯示和固態(tài)照明領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，盡管基于有機發(fā)光的手機顯示屏和電視已開始市場化，但進一步提升其發(fā)光效率和延長其使用壽命仍然是該領(lǐng)域的兩大研究方向。因理論上能夠?qū)崿F(xiàn)100%的內(nèi)量子效率，具有常規(guī)RISC (T1®S­1)通道的熱活化延遲熒光(Thermally-assisted delayed fluorescence, TADF)有機材料和具有HL-RISC (T2®S­1)過程的有機半導體是目前OLEDs領(lǐng)域的熱點研究體系，這是由于無論是RISC還是HL-RISC都可以將占激子總數(shù)3/4的不發(fā)光三重態(tài)T激子轉(zhuǎn)變成發(fā)光的單重態(tài)S激子，從而實現(xiàn)發(fā)光效率的成倍增強。顯然，研究這些激子及其前驅(qū)體(precursor, 如極化子對(polaron-pair))和TADF材料以及激基復合物材料中電荷轉(zhuǎn)移態(tài)(charge-transfer states)激子的形成機制及其演化規(guī)律對進一步認識OLEDs的器件物理和設(shè)計制造高效率OLEDs具有重要的科學意義和應(yīng)用價值。近年來，熊祖洪課題組一直致力于采用有機半導體光電子器件中多種微觀過程具有的指紋式磁效應(yīng)(包括magneto-conductance、magneto-electroluminescence、magneto-photoluminescence以及magneto-photocurrent)曲線，系統(tǒng)深入地研究了多種有機光電子體系的器件物理并取得了一系列研究成果。

目前市場上缺乏能夠成套交付新要求的毫米波天線、集成度高的濾波器等無源器件、以及其相應(yīng)的檢測設(shè)備的綜合性企業(yè)，特別是具有從設(shè)計，加工，調(diào)試到性能檢測認證的全產(chǎn)業(yè)鏈能力。基于我們朗普達創(chuàng)始團隊的核心技術(shù)，我們不但能夠提供業(yè)界最領(lǐng)先的毫米波天線模組，高性能的濾波器和其他無源器件產(chǎn)品，還可以交付針對這些器件的測試檢測設(shè)備。這兩方面的產(chǎn)品能力互相補充，互相促進，互相拓展，使得朗普達的產(chǎn)品具有客戶群體廣泛，客戶類型多樣，能夠快速適應(yīng)市場變化等特點。 我們的毫米波的人工電磁材料技術(shù)可以讓5G基站天線具有比4G基站天線更小面積和更多的天線數(shù)及接口，極大地提高系統(tǒng)容量和頻譜效率；天線陣列寬角掃描技術(shù)，可以在不增加天線數(shù)目的基礎(chǔ)上將手機的覆蓋能力提高70%以上；是滿足新一代無線通信產(chǎn)業(yè)對多天線系統(tǒng)小體積、高容量、廣覆蓋的需求的重要保障，顯得尤為迫切和重要。我們基于矢量擬合法的濾波器特性提取和診斷算法，能夠更精準的設(shè)計高良率的無源器件；同時結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工智能算法，可以適用于我司的濾波器自動檢測設(shè)備和產(chǎn)線，實現(xiàn)濾波器的無人調(diào)試和高效檢驗交付。

近日，南京大學電子科學與工程學院潘力佳、施毅教授團隊在電子皮膚器件領(lǐng)域取得重要進展。