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北京大學物理學院/定量生物學中心歐陽頎課題組在Nature Physics發表題為“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章網址：https://www.nature.com/articles/s41567-019-0701-7）文章，揭示了互相耦合的分子振子達到同步化所需的熱力學代價，表明分子振子的同步化需要額外能量耗散，并揭示了能量耗散與所能達到的最優同步化效果及耦合的最佳設計之間的關系。 振子之間的同步化現象在自然界是非常普遍的現象，許多非線性理論與實驗很好地回答了很大一部分非線性振子中的同步化問題。然而，對于分子振子而言，他們的振蕩節律由隨機的、大噪聲的生化反應所決定，與之前相對成熟的非線性理論所涉及的情況有所不同。這類分子振子的同步化規律，尤其是同步化所需的熱力學代價尚不明確。 歐陽頎課題組與美國IBM T. J. Waston 研究中心/北京大學定量生物學中心杰出訪問教授的涂豫海教授展開合作研究，首次在理論上闡明了實現分子振子同步化所需的熱力學代價。該研究提出一個簡單而普適的隨機理論模型，假設不同的分子振子之間被一些額外的分子間化學反應耦合起來從而使彼此的相位相互靠近，用以描述一般的可產生同步化振蕩的分子振子。在這個理論模型中，研究者們找到了單分子穩定振蕩狀態的概率密度的解析解，由此計算了不同條件下的能量耗散，并通過平均場近似得到了該振蕩出現同步化現象的條件。通過比較不同條件下的能量耗散，研究者發現，若要實現分子振蕩的同步化，除去驅動單個分子振蕩的能量以外，還必須要有一部分不為零的額外的能量耗散。除此以外，當外界條件給定能量耗散的大小時，雖然可以通過調整模型中的參數達到各種不同的同步化效果，但是可以達到的最優的同步化效果由給定的能量耗散所限制。當能量耗散小于一個臨界值時（這個臨界值大于驅動單個分子振蕩的能量）同步化是不可能的，給定的能量耗散越大，所能達到的最優同步化效果越好。該結論具有一定的普適性。隨后研究者在藍藻的生物鐘系統中檢驗了該理論，驗證了生物體內的分子振蕩體系確實需要額外的能量來實現同步化。 北京大學物理學院博士生，歐陽頎課題組的張東良為該文章的第一作者，涂豫海教授為通訊作者，合作者包括歐陽頎教授和美國加州圣地亞哥分校的博士后曹遠勝博士。

本發明公開了一種高壓輸電線路絕緣子清掃與檢測機器人，包括可以繞旋轉軸向兩邊打開的環形框 架和控制箱，環形框架包括通過多個輔助支架固定相連的上層支架和下層支架、以及通過清掃層升降機 構可上下移動的中層支架，上層支架上設有用于夾住絕緣子的上夾爪，上夾爪上設有檢測裝置，中層支 架上設有清掃裝置和夾持絕緣子裙部的輔助夾爪，上層支架和下層支架之間還設有通過夾爪層升降機構 上下移動的下夾爪，與轉軸相對的環形框

本發明是關于半導體材料領域，旨在提供InVO4/g-C3N4復合材料的制備方法。本發明包括如下步驟：將H2SO4水溶液逐滴加入三聚氰胺水溶液中形成白色懸浮液；80℃下攪拌2h后獲得沉淀，過濾，并用蒸餾水和無水乙醇洗滌，干燥處理后獲得三聚氰胺硫酸鹽；獲得g-C3N4顆粒；將g-C3N4顆粒分散到無水乙醇中得到分散體系，將偏釩酸銨水溶液逐滴加入該混合溶液中形成黃色澄清溶液；攪拌獲得沉淀，過濾、洗滌，加入表面活性劑并進行水熱反應；所得沉淀過濾，獲得InVO4/g-C3N4復合材料。本發明的有益效果是：解決了InVO4納米晶的形核、生長問題，促使InVO4納米晶在疏松g-C3N4顆粒表面原位生長。

本發明涉及25種N?取代氨基香豆素衍生物及其制備方法，以及在抑菌、除草方面的用途。25種N?取代氨基香豆素衍生物，通過6?氨基香豆素與間氟苯甲醛縮合并用NaBH4還原得中間體，再將其與不用酰氯在三乙胺存在下縮合得系列目標化合物。這些化合物可作為除草劑防治雜草馬唐及反枝莧，也可作為殺菌劑防治番茄灰霉病菌及蘋果腐爛病菌。

該系列綜合性電工、電子實驗室成套設備是依據我國“電工與電子技術”、“模擬電子技術”、“數字電子技術”、“電工學”、“電路分析”、“電力拖動”、“電工與電子技術”、“影像電子學基礎”等教學大綱要求以及各高等院校對該成套設備需求和建議，由本公和高校電子系有關專家共同研制、開發的跨世紀實驗裝置。本設備采用開放模式進行實驗，能對上述課程的全部實驗項目和課程設計進行實驗操作，完全符合教學大綱的要求，同時為教師或研究生開發新實驗和進行科學研究提供良好的工作處境。為職業技術學校、中等專業學校、高等學校開設實驗課題創造良好條件。 安全性好：實驗臺操作面板采用進口精工制作，絕對防止了高導電和漏電，電器部分具有多級保護電路，高壓部分接插件采用護套全屏蔽型的器件和連線，確保實驗器件和人身安全。 適用性強：元器件采用開放模式，能任意連接電路滿足不同的需要。 功能齊全：具有三相四線輸出，單相交、直流輸出，單相交、直輸出，各種低壓交、直流電源、信號源及測量儀表。 ? 一、主要技術參數 1、工作電源及容量：三相五線380V ±5％?? 50Hz??? 1.5KVA。 2、安全保護功能：本裝置設有多重安全保護，即三相進線設有高靈敏度漏電（觸電）保護開關；網電經三相隔離變壓器送入主控臺；隔離后的電源設有電壓型、電流型漏電保護裝置，其機體外殼意外帶電，總電源瞬時切斷，設備配置的各種實驗插座及連接線均采用高可靠、無外露安全保護型。 3、所有高低電源：輸出均設有過載和短路保護裝置，一旦出現過載或短路，自動進入保護狀態。 4、實驗裝置管理器：具有時間設定及自動顯示記錄故障次數。 5、配置的實驗電源： （1）交流電源三相0～450V/1.5KVA（單相0～250V）連續可調，主控臺設有電壓表及斷相指示燈。 （2）雙路直流穩壓電源，雙路0～30V連續可調，調節精度0.1％，輸出數字顯示，雙路低壓穩壓源6V、12V均有短路保護，并配有數字表顯示輸出電壓。 （3）恒流源0～500mA，負載電阻0～50Ω，輸出數字顯示。 6、信號源：正弦波、方波、三角波、鋸齒波、二脈方列、四脈方列、八脈方列、單次脈沖，狀態選擇及頻率選擇均采用數字技術，輸出頻率數字指示，輸出頻率范圍1Hz-1MHz，Vp-p=0-20V。 二、設備主要配置 1、主控屏、實驗屏架、實驗桌 實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面材料采用貼面板，臺面材料采用貼面防火板，桌面有防火、絕緣、防水、防污、耐磨等功能。實驗桌上方應設有兩個抽屜，便于放置工具、連接線、資料等；下方應有一大柜，用于存放掛箱及電機等。桌面用于安裝控制屏并提供一個寬敞的工作臺面。實驗桌應設有四個可鎖的萬向輪，用于移動與固定，有利于實驗室的布局。 2、電路基礎分析實驗掛箱：供戴維南、疊加原理、選頻（濾波）。 3、交流電路實驗掛箱：供單相、三相、日光燈等電路實驗，燈組負載各自獨立，可方便連接成所需電路。 4、元件掛箱，提供實驗用所需各種元器件，如電阻、電容、電位器、二極管、發光管、穩壓管、燈泡及十進制電阻箱。輸出租值為0-99999.9Ω。 5、智能功率、功率因數表：多種功能，可測頻率、周期、功率因數等，數碼顯示。 6、交流電壓表：提供指針式電壓表三只，測量范圍0-450V。 7、交流電流表：提供指針式電流表三只，測量范圍0-5A。 8、直流電壓、毫安、安培表：直流數顯電壓表1只，測量范圍0-1000V，，三位半數字顯示，精度為0.5級，直流數顯毫安表1只，測量范圍 0-200mA，三位半數字顯示，精度為0.5級，直流數顯電流表1只，測量范圍0-5A，三位半數字顯示，精度為0.5級。 9、模擬電路實驗：掛箱可提供單雙級放大電路、互補對稱功率放大電路，集成運算放大電路；整流、濾波、穩壓；光電耦合；場效應放大電路；集成功率放大電路等實驗。 10、數字電路實驗：邏輯門電路、觸發器、功率電路、設計性實驗。 三、實驗內容 （一）電工基礎實驗 1、元器件伏安特性的測繪 2、基爾霍夫定律的驗證 3、疊加原理的驗證 4、負載獲得最大功率的條件 5、惠斯通電橋 6、戴維南定理 7、電壓源和電流源的等效變換 8、星形--三角形電路的等效互換 9、有源二端網絡特性的測試 10、移相電路的測試 11、電阻、電感 、電容串聯電路頻域響應的測試 12、電容、電感參數的測量 13、一階RC電路暫態響應的測試 14、電容器充放電過程的觀測 15、觀察正弦交流電的相位差 16、RLC串聯諧振電路 ? （二）交流電路實驗 1、三相交流電路負載連接 2、三相交流電路電壓及電流的測量 3、日光燈的原理及功率因數的提高 （三）模擬電路實驗 1、基本放大電路實驗 1)??????? 共射單級三極管放大電路； 2)??????? 共集單級三級管放大電路； 3)??????? 晶體三級管輸入輸出特性實驗； 4)??????? 場效應管放大電路實驗及主要參數測試。 2、集成運放的實驗研究 1)??????? 集成運放的基本參數測試； 2)??????? 集成運放加減法電路； 3)??????? 電壓比較器的研究。 4、功率放大器實驗 1)??????? 互補對稱功率放大器；?? 2)??????? 集成功率放大電路。 5、直流穩壓電源實驗 1)??????? 橋式整流電路；? 2)??????? 固定集成三端穩壓電路； 3)??????? 三端穩壓器組成的恒流源電路。 （四）數字電路實驗 1、門電路的邏輯功能實驗； 2、組合邏輯電路實驗：全加器、8線-3線優先編碼器。 3、時序邏輯電路實驗： 1)??????? 移位寄存器計數器； 2)??????? JK同步計數器 3)??????? 異步計數器 4、計數、譯碼、顯示實驗： 1)??????? 計數器實驗、譯碼器實驗、顯示器顯示； 2)??????? 數字鐘電路實驗。

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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。 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。

徐虎課題組發現具有量子谷Berry Phase的拓撲聲子態在二維六角晶格材料中普適存在。隨著研究的深入，拓撲材料的分類越來越豐富和多樣化。到目前為止，拓撲材料的研究主要集中在費米子相關的系統。隨著研究水平的進一步發展，拓撲的玻色子系統也越來越引起人們的關注，例如光子晶體、聲子晶體等人工晶體中的拓撲現象等。但是，固體中的THz頻率段的拓撲聲子的研究相對緩慢。理論研究表明，拓撲聲子對研究量子聲子霍爾效應、拓撲聲子熱器件等具有重要作用。因此，在現實材料中尋找拓撲聲子態是相關領域亟待解決的問題。 在研究中，徐虎課題組研究人員采用基于密度泛函理論的晶格動力學計算，根據二階力常數矩陣構造類似于電子系統的緊束縛哈密頓量，從而可以獲得聲子系統的Berry 相和拓撲邊緣態。在此基礎上，他們結合高通量計算，發現具有量子谷Berry相的Dirac聲子態在二維六角晶格材料中普適存在(圖3a)。研究結果對進一步研究拓撲聲子態以及其實際應用具有重要作用。 近兩年，徐虎課題組致力于拓撲材料的理論預測和設計方面的研究工作，以南方科技大學物理系為第一單位發表1篇Phys. Rev. Lett.，1篇Nano Lett.和8篇Phys. Rev. (其中5篇為Phys. Rev. B Rapid Communications)。