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關于遠紅外表面聲子極化激元探測的研究進展
聲子極化激元是極性材料中晶格振動與光場之間的強耦合，有望應用在低損耗納米光學元器件中。相關的理論研究由黃昆先生于上世紀五十年代提出，目前已經較為成熟。但是實驗測量表面聲子極化激元直到近年才有較大的進展，主要是因為表面聲子極化激元的測量同時需要高的空間分辨率和能量分辨率。目前測量表面聲子極化激元的主要方法為近場光學方法（s-SNOM），該方法可以在中紅外和太赫茲區間對聲子極化激元進行很好的探測。但在遠紅外區間，由于目前缺少合適的遠紅外激光光源和探測器，相關材料體系的表面聲子極化激元的研究受到很大限制。 近日，北京大學物理學院2016級本科生亓瑞時和王任飛利用掃描透射電子顯微鏡的電子能量損失譜，對ZnO納米結構中的遠紅外表面聲子極化激元進行了細致的探測。通過在納米尺度上測量納米線、納米片不同空間位置的電子能量損失，探究了表面聲子極化激元的性質，得到了表面聲子極化激元的色散關系，并研究了其尺寸效應、幾何效應等。圖1. 左：利用電子束激發和探測納米線表面聲子極化激元。右：測量得到的色散關系。 利用電子顯微鏡中的電子束來激發和探測聲子極化激元具有很多的優點，包括（1）電子顯微鏡方法具有亞埃的空間分辨率；（2）電子激發具有更高的效率（電子與材料相互作用的散射截面更大）；（3）電子能激發一些非光學活性的模式；（4）電子能量損失譜能得到高q（波矢）值下的信息；（5）電子能量損失譜具有很寬的激發、測量窗口，原則上可以測量從meV量級的振動譜信號至keV量級的芯電子激發譜信號。因此，電子能量損失譜有望極大地推動包括表面聲子極化激元在內的相關實驗研究。 該工作于2019年7月19日在線發表于學術期刊Nano Letters（DOI:10.1021/acs.nanolett.9b01350），第一作者為北京大學物理學院2016級本科生亓瑞時、王任飛，指導老師為量子材料科學中心和電子顯微鏡實驗室的高鵬研究員。該項研究得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃、量子物質科學協同創新中心等基金的支持。 論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.9b01350
北京大學
2021-04-11
基于光力相互作用的非互易聲子耦合的新原理
學諧振子在現代科技和生活中具有廣泛的應用，大到引力波探測裝置，小到我們身邊的手機，涉及傳感、變頻、濾波等重要器件。一般的諧振子器件是互易的，即器件內部或者兩個器件之間的聲子傳遞和方向無關。而非互易的諧振子器件對于全雙工聲子信號收發、聲子隔離等有著非常關鍵的作用，甚至還可以用來對熱能進行單向傳遞，使冷的物體更冷，熱的物體更熱。圖a，基于光力相互作用的非互易聲子耦合機制。b，通過控制激光相位，聲子隔離度±30分貝連續可調。 光力學是光學和力學相結合的新興科研領域。光力相互作用可以用于光學和力學模式的精密調控和測量，有著重要的物理意義和實際應用。這個工作中的光力學系統由超高品質因子的氮化硅納米薄膜和高精細度光學腔構成。激光將聲子從納米薄膜的一個諧振模式轉化為光子，再變回另一個諧振模式中的聲子。多束激光的物理效應互相干涉，使聲子傳遞增強或者減弱。通過控制激光相位，實現了聲子隔離度在±30分貝范圍內連續可調（如圖所示）。在徐海潭等人之前的工作（Nature 537，80 （2016））中，他們通過拓撲操作實現了瞬態的非互易聲子傳遞，而在最新的工作中，他們通過光力相互作用產生了聲子模式間靜態的非互易耦合，從而實現了穩定的非互易聲子傳遞。
北京大學
2021-04-11
一種基于子結構的復合材料彈性參數識別方法
本發明提供了一種基于子結構的復合材料彈性參數識別方法，建立復合材料子結構有限元模型，根據子結構理論對復合材料子結構模型進行動力學縮聚；縮聚后子結構特征矩陣裝配到殘余結構上，計算得到復合材料全模型模態信息；提取全模型模態數據，計算模態頻率對殘余結構彈性參數的相對靈敏度；將試驗和有限元模擬的模態頻率殘差的二范數作為目標函數，利用迭代優化算法最小化目標函數。本發明通過考慮了子結構的復合材料建模，將模型待識別部分定義為殘余結構，通過全模型模態頻率對殘余結構彈性參數的相對靈敏度分析和模態振型匹配，采用優化迭代算法識別復合材料待識別參數，節省計算資源，提高計算效率，具有十分重要的工程意義。
東南大學
2021-04-11
針對第二陳數保護的手征Majorana費米子態的研究
當系統處于FFLO類型的超導配對時，在超導的渦旋線激發中出現手征無能隙馬約拉納態，且進一步表明，該手征特性的馬約拉納模不能由在二維空間定義的第一陳數保護。在原本的三維真實空間上，以超導相位作為參數空間，引入人工維度，進而研究由真實空間加人工維度形成的人造四維空間拓撲特性。他們計算發現在該四維空間中，系統的第二陳數非零，且提供了對前述渦旋線中手征馬約拉納態的拓撲保護。這個結論存在一系列非平凡推論，其中最有趣的是當考慮渦旋環結構時，該手征馬約拉納態可滿足3-loop型的3D非阿貝爾統計。這對于研究高維空間的非阿貝爾統計性質以及新型拓撲物態提供了實際物理平臺。
北京大學
2021-04-11
一種基于逆向子結構的有限元模型修正方法
本發明公開了一種基于逆向子結構的有限元模型修正方法。該 方法包括以下步驟：首先，測量實際工程結構的試驗模態，建立整體 結構的試驗模態；通過獨立子結構試驗模態參數和整體結構試驗模態 參數之間的關系，將整體結構的試驗模態分解為獨立子結構的試驗模 態；然后，基于獨立子結構的試驗模態建立目標函數，調整獨立子結 構參數，使目標函數最小化，獲取子結構最優結構參數，根據所述最 優結構參數修正獨立子結構有限元模型；最后，根據結構損傷前后有 限元模型結構參數的變化完成結構損傷識別。本發明通過修正獨立子 結構模型，避免
華中科技大學
2021-04-14
翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代的分子鑒定技術
可以量產/n該項目公開了一種用于翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代的分子鑒定方法，其步驟：1）提取待測鱖魚（翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代）樣品的基因組DNA；2）以提取的待測樣品基因組DNA為模板，采用聚合酶鏈式反應（PCR）擴增出DNA目的片段，用于PCR的一對微衛星引物序列為：引物正向序列：5’ATGTAACCGTAAGTGACCTC3’，引物反向序列：5’TGTTGTTCAGACGATGACGA3’；3）PCR產物用8%的非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳分離后進行銀染色，拍照記錄電泳結果；4）與標準酶切片段的圖
華中農業大學
2021-01-12
專家報告薈萃? | 石河子大學副校長楊興全：整合創新要素，聚合創新平臺，嵌合創新體系 支撐引領中國式現代化兵團實踐
高校是教育、科技、人才的集中交匯點，必須深入實施科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略，統籌推進教育、科技、人才體制機制一體化改革。
中國高等教育博覽會
2025-01-03
一種光-生耦合定向轉化低變質煤的方法
伴隨著能源危機的挑戰和生物技術的發展，采用生物轉化技術轉化低變質煤不僅可以實現煤的高附加值高效利用，而且能夠有效緩解石油資源短缺的局面，具有十分重要的科學研究意義和經濟價值。由于不同煤種生物溶解產物是不同的，對同一煤種使用的菌株不同，其溶煤產物也不同。本方法首次采用粗壯串珠霉、黃綠青霉和黃桿菌進行溶煤，并通過選擇合適的轉化條件定向轉化低變質煤。該方法包括以下步驟：（ 1 ）光氧化煤粉的制備；（ 2 ）光氧化煤粉的堿抽提；（ 3 ）光氧化煤粉及堿抽提后光氧化煤粉的微生物轉化。通過控制煤粉的光氧化時間、接種量、轉化條件以及光氧化煤粉的用量可以有效提高低變質煤基再生腐殖酸的產量，不僅可以實現煤炭綠色轉化、高附加值利用及提高資源有效利用率；同時提高低變質煤再生腐殖酸的產率，從而制得精細化學品，實現煤的溫和條件下轉化和非燃燒利用，提高資源有效利用率，極具推廣應用價值。
西安科技大學
2021-04-11
蟲生真菌微菌核一步發酵新技術及發酵工藝
生物農藥是國家重點發展的方向，其中殺蟲真菌生物農藥具有環境友好、害 蟲不容易產生抗性、能夠接觸性侵染的優勢更加受到人們親睞。項目針對蟲生真 菌液固兩相發酵周期長、成本高、一些菌株產抱條件苛刻，難于規模生產的共性 技術難題，自主創新，開發出新型微菌核（Microsclerotium, MS）制劑，具有生 產成本低，貨架期穩定、抗逆性強和對害蟲有持續控制作用的特點，可以替代分 生抱子，具有巨大的商業化前景。微菌核是由厚壁色素細胞組成的直徑200-600 Pm的休眠繁殖體，在特定誘導條件下由菌絲聚集而成的，目前國內外關于蟲生 真菌微菌核發酵工藝研究寥寥無幾，尚無商業化開發應用的先例。重慶大學生命 科學學院王中康課題組在國內率先開展了萊氏野村菌微菌核誘導發酵相關研究， 在農業部、科技部和教育部的科研項目資助下，先后完成萊氏野村菌微菌核的誘 導、發酵工藝、中試發酵工藝優化；微菌核新劑型創制和制劑加工研究。目前項 目已達到中試水平，研究成果通過農業部公益性行業科研專項項目驗收，一致公 認達到國內領先水平。 市場及經濟效益分析： 目前已完成農業科研成果轉化項目鑒定、實現了野村菌微菌核一步液體發 酵中試生產工藝優化。 產業化實施條件及預算：產業化實施（年產微菌核制劑1000噸）需要有生物 農藥定點生產企業資質，預算約1200萬元（包括廠房2000平米，專用設備費（發 酵生、干燥設備、制劑成型設備等）及常規設備200萬元，流動資金200萬元，新 農藥登記費200萬元。）
重慶大學
2021-04-11
速生闊葉材制漿造紙過程酶催化關鍵技術及應用
我國是世界上第一造紙大國，紙和紙板產量已超過全球總產量的25%。但我國木材資源匱乏，充分利用速生闊葉材資源、采用高效清潔制漿造紙技術是從根本上解決我國造紙工業面臨的資源與環境問題的有效途徑。陳嘉川教授領銜的科研團隊在973計劃和國家科技支撐計劃等資助下，歷經10余年，自主研究開發了酶促磨漿技術、酶促消潛技術、酶助漂白技術、酶精制紙漿技術等一系列制漿造紙酶催化綠色新技術，在降低磨漿能耗、消除有毒物污染、提升紙漿品質、改善抄造性能和研發高檔紙基新材料等方面取得了突破，實現了國產木材資源的高效高值化利用。
先后在世界造紙十強企業山東晨鳴紙業集團和國內龍頭企業山東太陽紙業股份有限公司等20余家骨干企業推廣應用，用生物酶催化技術生產出了優質木漿，并用于高級紙基材料的生產，實現了速生闊葉材的高效高值化利用，并產生了重大的經濟效益和社會效益。過2012-2014三年時間累計實現新增銷售額130.1億元，利潤25.6億元。
齊魯工業大學
2021-04-22