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在傳統(tǒng)貴金屬（金、銀等）之外發(fā)掘出具有高性能等離激元效應(yīng)的非金屬新材料，是當(dāng)前等離激元學(xué)基礎(chǔ)研究及應(yīng)用研發(fā)的一個熱點(diǎn)與難點(diǎn)。金屬氧化物半導(dǎo)體材料具有豐富可調(diào)的光、電、熱、磁等性質(zhì)，對其采取氫化處理可有效修飾其電子結(jié)構(gòu)，從而獲得豐富可調(diào)的等離激元效應(yīng)；此處的一個關(guān)鍵性挑戰(zhàn)在于如何顯著提高金屬氧化物半導(dǎo)體材料內(nèi)稟的低自由載流子濃度。基于該研究團(tuán)隊(duì)新近發(fā)展的、理論模擬計(jì)算指導(dǎo)下的電子-質(zhì)子協(xié)同摻氫策略，在本工作中研究人員采用簡便易行的金屬-酸溶液原位聯(lián)合處理方法實(shí)現(xiàn)了金屬氧化物MoO3半導(dǎo)體材料在溫和條件下的可控加氫（即實(shí)現(xiàn)了“本征半導(dǎo)體→準(zhǔn)金屬”的可控相變），從而突破性地大幅提升了該材料中的自由載流子濃度。研究表明，氫化后的MoO3材料中自由電子濃度與貴金屬相當(dāng)（譬如H1.68MoO3：~1021cm-3；Au/Ag：~1022cm-3），這使得該材料的等離激元共振響應(yīng)從近紅外區(qū)移至可見光區(qū)，且兼具強(qiáng)增益及可調(diào)性。結(jié)合第一性原理模擬計(jì)算和以超快光譜為主的多種物性表征，研究人員進(jìn)一步揭示出該協(xié)同摻氫所導(dǎo)致的準(zhǔn)金屬能帶結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的等離激元動力學(xué)性質(zhì)。作為效果驗(yàn)證，研究人員在一系列表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）實(shí)驗(yàn)中證實(shí)該材料表面等離激元局域強(qiáng)場可使吸附的羅丹明6G染料分子的SERS增強(qiáng)因子高達(dá)1.1×107（相較于一般半導(dǎo)體的104?5和貴金屬的107?8），檢測靈敏限低至納摩量級（1×10-9mol L-1）。 這項(xiàng)工作創(chuàng)新性地發(fā)展出一種調(diào)控非金屬半導(dǎo)體材料系統(tǒng)中自由載流子濃度的一般性策略，不僅低成本地實(shí)現(xiàn)了具有強(qiáng)且可調(diào)的等離激元效應(yīng)的準(zhǔn)金屬相材料，而且顯著地拓寬了半導(dǎo)體材料物化性質(zhì)的可變范圍，為新型金屬氧化物功能材料的設(shè)計(jì)提供了嶄新的思路和指導(dǎo)。

項(xiàng)目成果/簡介:在傳統(tǒng)貴金屬（金、銀等）之外發(fā)掘出具有高性能等離激元效應(yīng)的非金屬新材料，是當(dāng)前等離激元學(xué)基礎(chǔ)研究及應(yīng)用研發(fā)的一個熱點(diǎn)與難點(diǎn)。金屬氧化物半導(dǎo)體材料具有豐富可調(diào)的光、電、熱、磁等性質(zhì)，對其采取氫化處理可有效修飾其電子結(jié)構(gòu)，從而獲得豐富可調(diào)的等離激元效應(yīng)；此處的一個關(guān)鍵性挑戰(zhàn)在于如何顯著提高金屬氧化物半導(dǎo)體材料內(nèi)稟的低自由載流子濃度。基于該研究團(tuán)隊(duì)新近發(fā)展的、理論模擬計(jì)算指導(dǎo)下的電子-質(zhì)子協(xié)同摻氫策略，在本工作中研究人員采用簡便易行的金屬-酸溶液原位聯(lián)合處理方法實(shí)現(xiàn)了金屬氧化物MoO3半導(dǎo)體材料在溫和條件下的可控加氫（即實(shí)現(xiàn)了“本征半導(dǎo)體→準(zhǔn)金屬”的可控相變），從而突破性地大幅提升了該材料中的自由載流子濃度。研究表明，氫化后的MoO3材料中自由電子濃度與貴金屬相當(dāng)（譬如H1.68MoO3：~1021cm-3；Au/Ag：~1022cm-3），這使得該材料的等離激元共振響應(yīng)從近紅外區(qū)移至可見光區(qū)，且兼具強(qiáng)增益及可調(diào)性。結(jié)合第一性原理模擬計(jì)算和以超快光譜為主的多種物性表征，研究人員進(jìn)一步揭示出該協(xié)同摻氫所導(dǎo)致的準(zhǔn)金屬能帶結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的等離激元動力學(xué)性質(zhì)。作為效果驗(yàn)證，研究人員在一系列表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）實(shí)驗(yàn)中證實(shí)該材料表面等離激元局域強(qiáng)場可使吸附的羅丹明6G染料分子的SERS增強(qiáng)因子高達(dá)1.1×107（相較于一般半導(dǎo)體的104?5和貴金屬的107?8），檢測靈敏限低至納摩量級（1×10-9mol L-1）。 這項(xiàng)工作創(chuàng)新性地發(fā)展出一種調(diào)控非金屬半導(dǎo)體材料系統(tǒng)中自由載流子濃度的一般性策略，不僅低成本地實(shí)現(xiàn)了具有強(qiáng)且可調(diào)的等離激元效應(yīng)的準(zhǔn)金屬相材料，而且顯著地拓寬了半導(dǎo)體材料物化性質(zhì)的可變范圍，為新型金屬氧化物功能材料的設(shè)計(jì)提供了嶄新的思路和指導(dǎo)。

本發(fā)明公開一種基于人工表面等離激元的微波渦旋波發(fā)生器。該結(jié)構(gòu)工作在微波頻段，由雙層人工表面等離激元波導(dǎo)實(shí)現(xiàn)對于電磁波的傳輸，上層波導(dǎo)和下層波導(dǎo)之間的連接通過一個金屬過孔實(shí)現(xiàn)。該微波渦旋波發(fā)生器的輻射部分主要由一系列放置在人工表面等離激元波導(dǎo)旁邊的圓形貼片實(shí)現(xiàn)，同時這些圓形貼片作為諧振器也提供了產(chǎn)生不同的渦旋波所需的相位。這種微波渦旋波發(fā)生器可以在不同頻率處實(shí)現(xiàn)具有不同軌道角動量模式的渦旋波，而不需要在結(jié)構(gòu)上做出任何改變。

實(shí)驗(yàn)原理 1、在電磁場的作用下，材料中的自由電子會在金屬表面發(fā)生集體振蕩，產(chǎn)生表面等離激元（Surface Plasmon）； 2、共振狀態(tài)下電磁場的能量被有效轉(zhuǎn)換為金屬表面自由電子的集體振動能。

本成果圍繞光伏并網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量展開。基于深度學(xué)習(xí)算法，研究諧波等電能質(zhì)量指標(biāo)變化規(guī)律，運(yùn)用特征提取技術(shù)處理時序數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量預(yù)測。研發(fā)基于態(tài)勢感知的電能質(zhì)量調(diào)控裝置，總諧波補(bǔ)償率不小于 90%，補(bǔ)償次數(shù) 2 - 50 次。成果形式包括研究報(bào)告、調(diào)控裝置示范應(yīng)用，申請發(fā)明專利 3 項(xiàng)，發(fā)表論文 3 篇。應(yīng)用場景涵蓋光伏電站、配電網(wǎng)等，可提升電網(wǎng)可靠性與經(jīng)濟(jì)性，減少設(shè)備損耗、優(yōu)化調(diào)控策略、降低棄光率，為新能源消納提供支撐。

一、 項(xiàng)目簡介磁致伸縮材料具有磁致伸縮大、能量密度高、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，在功率換能器、精密控制系統(tǒng)、傳感器等方面得到廣泛應(yīng)用。針對磁致伸縮材料存在的制備工藝復(fù)雜、難于制備復(fù)雜形狀及高頻特性差等問題，提出一種方法來制備磁致伸縮材料。應(yīng)用制備的材料研制了換能器與傳感器等，在企業(yè)和大專院校得到應(yīng)用。二、 項(xiàng)目技術(shù)成熟程度已完成實(shí)驗(yàn)工作，進(jìn)入中試階段，部分產(chǎn)品得到應(yīng)用。三、 技術(shù)指標(biāo)取向Tb-Dy-Fe合金樣品在40 kA/m磁場下的磁致伸縮為1000×10-6。粘結(jié)Sm-Dy-Fe合金樣品在低磁場下具有較高的磁致伸縮數(shù)值，當(dāng)磁場為100 kA/m時,磁致伸縮可達(dá)265×10-6。Fe-Ga合金樣品在10 kA/m磁場下的磁致伸縮為260×10-6。獲得實(shí)用新型專利，已申報(bào)發(fā)明專利。四、 市場前景材料在功率換能器、精密控制系統(tǒng)、有源消振及傳感器等方面得到廣泛應(yīng)用，市場前景廣闊。五、 規(guī)模與投資需求根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模確定。六、 生產(chǎn)設(shè)備真空熔煉爐、模具、壓機(jī)等。七、 效益分析按每年生產(chǎn)4噸計(jì)算，可獲利約1500-2000萬，八、 合作方式面談。九、 項(xiàng)目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式王博文， 翁玲： 電話：022-60204363；E-mail: bwwang@hebut.edu.cn

成果簡介：隨著老齡化和疾病譜的變化，腦健康已經(jīng)成為國家重大需求。根據(jù)科 技部發(fā)布的“重大慢性非傳染性疾病防控研究”重點(diǎn)專項(xiàng)的指南，抑郁障礙、神 經(jīng)退行性疾病等防控研究紛紛被列入十三五計(jì)劃。深部經(jīng)顱磁刺激技術(shù)是自動化 學(xué)院橫向課題成果，聯(lián)合了中科院、首都醫(yī)科大學(xué)及其附屬醫(yī)院、中日友好醫(yī)院、 加拿大阿拉伯塔大學(xué)等，在基礎(chǔ)研究與臨床研究中均取得了突破性的進(jìn)展，有望 在睡眠、抑郁癥、阿爾茨海默病、卒中后功能障礙等腦疾病的防治中發(fā)揮重要作 用。 成果水平： 國際領(lǐng)先。 應(yīng)用范圍： 1、失眠的治療：我國睡眠障礙的比例高達(dá) 38.2%，尚沒有非常好的解決方案。2、抑郁癥的治療：被認(rèn)為有望改變精神疾病治療領(lǐng)域的游戲規(guī)則。 3、卒中后功能障礙的康復(fù)。 4、阿爾茨海默病和帕金森病等神經(jīng)退行性疾病的防治。 以上四個領(lǐng)域，除失眠的治療以外，其他三項(xiàng)均列入了十三五重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃指南， 都是尚未很好滿足的重大需求。深部腦磁刺激儀通過全腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接特性和神 經(jīng)可塑性的改善，有望在這些領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。 市場分析及前景：我國 38.2%的成年人有睡眠障礙，6000 萬的抑郁癥患者，超過 一千萬的阿爾茨海默病患者，都需要更好的治療。 隨著老齡化加速，如果不去預(yù)防，20 年后的阿爾茨海默病患者數(shù)量將達(dá)到 2600 萬人，2050 年的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)將達(dá)到 5 萬億。 我們采取“按使用付費(fèi)”的模式，“每天 10 元，呵護(hù)全家人的腦健康”作為 我們的營銷策略，將為每一個家庭提供腦健康服務(wù)。市場巨大。 我們采取分步走戰(zhàn)略，從睡眠改善開始，逐步獲取治療失眠、治療抑郁癥、 治療卒中后功能障礙、治療阿爾茨海默病為適應(yīng)癥的醫(yī)療器械注冊。 如果投入及時，將取得快速發(fā)展，三年實(shí)現(xiàn)利潤 1 個億。 主要技術(shù)指標(biāo)：弱強(qiáng)度磁場強(qiáng)度，峰值磁場強(qiáng)度只有 20Gs,十分安全。 高頻單波（1000hz）和組合節(jié)律，帶來意想不到的療效。 均勻分布的磁場，有效的磁刺激可作用到大腦深部。 提升腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子含量，促進(jìn)海馬體神經(jīng)細(xì)胞新生和發(fā)育，在臨床試驗(yàn)中 發(fā)現(xiàn)治療抑郁癥 6 周內(nèi)的臨床痊愈率高達(dá) 50%，治療阿爾茨海默病的效果與主流 抗癡呆藥物相當(dāng)，聯(lián)合使用還能夠增效。 投資規(guī)模：首期融資 2000 萬人民幣，可以分期到位。 2018 年，2000 萬美元，用于美國的臨床。 2021 年，完成美國臨床和 FDA 認(rèn)證。PRE-IPO 融資。 2022-2023，獲得美國 FDA 認(rèn)證并實(shí)現(xiàn)資本市場上市。 合作方式：技術(shù)入股

本項(xiàng)目綜合運(yùn)用理論分析、數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)研究等方法，研制了基于磁致伸縮效應(yīng)的超聲導(dǎo)波檢測儀。該儀器集成度高，耗電少，可便攜，方便于現(xiàn)場檢測；傳感器可根據(jù)檢測結(jié)構(gòu)和檢測需求，該超聲    導(dǎo)波檢測儀可以根據(jù)檢測需要，更換不同結(jié)構(gòu)的傳感器，用于不同結(jié)構(gòu)的超聲導(dǎo)波檢測。可檢結(jié)構(gòu)包括    管道、板和桿等。該儀器檢測的先進(jìn)性包括：檢測信號可調(diào)；超聲導(dǎo)波模態(tài)可選；傳感器可安裝在某點(diǎn)，   對數(shù)米或數(shù)十米的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測；檢測全面、效率高。該磁致伸縮導(dǎo)波檢測儀的軟硬件系統(tǒng)完全自主開發(fā)， 獲批多項(xiàng)國家發(fā)明專利、實(shí)用新型專利和軟件著作權(quán)，擁有完全核心知識產(chǎn)權(quán)，總體技術(shù)達(dá)到國際水平，    處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。

小試階段/n短路電流過大已經(jīng)成為制約現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展的技術(shù)瓶頸之一。有效限制短路電流不僅可解決電力系統(tǒng)短路容量超標(biāo)問題，而且還可能大大降低電網(wǎng)中各種電氣設(shè)備如變壓器、斷路器等的設(shè)計(jì)容量標(biāo)準(zhǔn)。本成果基于超導(dǎo)線圈失超與電感解耦，可有效限制故障短路電流，采用超導(dǎo)材料提高線圈耦合度、降低穩(wěn)態(tài)阻抗，且利于設(shè)備小型化。該成果適用于交直流電力系統(tǒng)，限流率可達(dá)到50%，響應(yīng)時間在毫秒級，能靈活配合系統(tǒng)的重合閘，具有自穩(wěn)定與自保護(hù)能力