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近年來(lái)，磁振子電子學(xué)在信息計(jì)算和信息傳輸領(lǐng)域表現(xiàn)出了極具價(jià)值的應(yīng)用潛力。磁振子電子學(xué)利用以磁振子為載體的電子自旋進(jìn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息處理，有望實(shí)現(xiàn)無(wú)熱量產(chǎn)生、低耗散的信息傳輸，相比于傳統(tǒng)意義上通過(guò)操縱電荷來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的處理的微電子學(xué)具有無(wú)可比擬的巨大優(yōu)勢(shì)。磁振子電子學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)展很大程度上依賴于能夠有效傳輸磁振子的新材料的發(fā)現(xiàn)，而獲得長(zhǎng)距離的磁振子輸運(yùn)始終是磁振子電子學(xué)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(yù)言有很多的新穎物理效應(yīng)，例如自旋能斯特效應(yīng)，拓?fù)浯耪褡樱约巴鉅柎耪褡拥取?在最新的研究文章中，量子材料科學(xué)中心韓偉課題組在二維磁性體系中展開(kāi)工作并取得了重要進(jìn)展，觀測(cè)到了二維反鐵磁體系中磁振子的長(zhǎng)距離輸運(yùn)。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機(jī)械剝離手段得到了二維的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制備了用于測(cè)量磁振子輸運(yùn)的非局域器件，器件結(jié)構(gòu)如圖A所示。器件左側(cè)Pt電極通過(guò)熱方法來(lái)注入磁振子，右側(cè)Pt電極探測(cè)在二維MnPS3中擴(kuò)散傳輸?shù)拇耪褡?。在二維反鐵磁MnPS3中，實(shí)驗(yàn)上觀測(cè)到了幾微米的磁振子擴(kuò)散長(zhǎng)度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測(cè)端距離的增加，探測(cè)到的非局域信號(hào)表現(xiàn)出e指數(shù)衰減的形式，跟一維漂移擴(kuò)散模型的理論模型一致。在此基礎(chǔ)上，他們還系統(tǒng)研究了MnPS3厚度對(duì)磁振子弛豫性質(zhì)的影響。隨著MnPS3厚度從40nm降低至8nm，磁振子弛豫長(zhǎng)度由4μm減小到1μm（圖C），這可能是由較薄的MnPS3中較強(qiáng)的表面雜質(zhì)散射效應(yīng)導(dǎo)致的。 該文章中的結(jié)果具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值：二維材料中的磁振子輸運(yùn)實(shí)現(xiàn)為二維磁性材料在磁振子電子學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，也有望推動(dòng)磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質(zhì)研究。圖：二維反鐵磁體系中磁振子輸運(yùn)研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運(yùn)測(cè)量結(jié)構(gòu)示意圖。（B）自旋信號(hào)R_NL^*隨電極間距的依賴關(guān)系，與理論預(yù)言的e指數(shù)衰減吻合。（C）磁振子弛豫長(zhǎng)度隨MnPS3厚度的依賴關(guān)系。 該工作于2019年2月7日在線發(fā)表于物理學(xué)術(shù)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(shè)計(jì)和指導(dǎo)完成，北京大學(xué)量子材料科學(xué)中心2015級(jí)博士生邢文宇為文章第一作者，物理學(xué)院2015級(jí)本科生邱露頤為第二作者（今年9月份將去哈佛大學(xué)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(xué)中心賈爽教授和謝心澄院士的合作幫助，以及國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)的支持。

北京大學(xué)物理學(xué)院/定量生物學(xué)中心歐陽(yáng)頎課題組在Nature Physics發(fā)表題為“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章網(wǎng)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(dá)到同步化所需的熱力學(xué)代價(jià)，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(dá)到的最優(yōu)同步化效果及耦合的最佳設(shè)計(jì)之間的關(guān)系。 振子之間的同步化現(xiàn)象在自然界是非常普遍的現(xiàn)象，許多非線性理論與實(shí)驗(yàn)很好地回答了很大一部分非線性振子中的同步化問(wèn)題。然而，對(duì)于分子振子而言，他們的振蕩節(jié)律由隨機(jī)的、大噪聲的生化反應(yīng)所決定，與之前相對(duì)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(guī)律，尤其是同步化所需的熱力學(xué)代價(jià)尚不明確。 歐陽(yáng)頎課題組與美國(guó)IBM T. J. Waston 研究中心/北京大學(xué)定量生物學(xué)中心杰出訪問(wèn)教授的涂豫海教授展開(kāi)合作研究，首次在理論上闡明了實(shí)現(xiàn)分子振子同步化所需的熱力學(xué)代價(jià)。該研究提出一個(gè)簡(jiǎn)單而普適的隨機(jī)理論模型，假設(shè)不同的分子振子之間被一些額外的分子間化學(xué)反應(yīng)耦合起來(lái)從而使彼此的相位相互靠近，用以描述一般的可產(chǎn)生同步化振蕩的分子振子。在這個(gè)理論模型中，研究者們找到了單分子穩(wěn)定振蕩狀態(tài)的概率密度的解析解，由此計(jì)算了不同條件下的能量耗散，并通過(guò)平均場(chǎng)近似得到了該振蕩出現(xiàn)同步化現(xiàn)象的條件。通過(guò)比較不同條件下的能量耗散，研究者發(fā)現(xiàn)，若要實(shí)現(xiàn)分子振蕩的同步化，除去驅(qū)動(dòng)單個(gè)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(dāng)外界條件給定能量耗散的大小時(shí)，雖然可以通過(guò)調(diào)整模型中的參數(shù)達(dá)到各種不同的同步化效果，但是可以達(dá)到的最優(yōu)的同步化效果由給定的能量耗散所限制。當(dāng)能量耗散小于一個(gè)臨界值時(shí)（這個(gè)臨界值大于驅(qū)動(dòng)單個(gè)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(dá)到的最優(yōu)同步化效果越好。該結(jié)論具有一定的普適性。隨后研究者在藍(lán)藻的生物鐘系統(tǒng)中檢驗(yàn)了該理論，驗(yàn)證了生物體內(nèi)的分子振蕩體系確實(shí)需要額外的能量來(lái)實(shí)現(xiàn)同步化。 北京大學(xué)物理學(xué)院博士生，歐陽(yáng)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(yáng)頎教授和美國(guó)加州圣地亞哥分校的博士后曹遠(yuǎn)勝博士。

本發(fā)明公開(kāi)了一種高壓輸電線路絕緣子清掃與檢測(cè)機(jī)器人，包括可以繞旋轉(zhuǎn)軸向兩邊打開(kāi)的環(huán)形框 架和控制箱，環(huán)形框架包括通過(guò)多個(gè)輔助支架固定相連的上層支架和下層支架、以及通過(guò)清掃層升降機(jī) 構(gòu)可上下移動(dòng)的中層支架，上層支架上設(shè)有用于夾住絕緣子的上夾爪，上夾爪上設(shè)有檢測(cè)裝置，中層支 架上設(shè)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(shè)有通過(guò)夾爪層升降機(jī)構(gòu) 上下移動(dòng)的下夾爪，與轉(zhuǎn)軸相對(duì)的環(huán)形框

近日，國(guó)防科技大學(xué)前沿交叉學(xué)科學(xué)院朱夢(mèng)劍-秦石喬課題組與北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院彭海琳課題組合作，設(shè)計(jì)了一種梯度表面能調(diào)控的復(fù)合型轉(zhuǎn)移媒介，實(shí)現(xiàn)了晶圓級(jí)超平整石墨烯向半導(dǎo)體襯底的干法貼合與無(wú)損釋放。

成果描述：本成果研發(fā)出一款具有中介高Q值的微波介質(zhì)材料，主要參數(shù)滿足： 介電常數(shù)：45±5% Qf：≥35000 溫度系數(shù)：≈0 ppm/℃市場(chǎng)前景分析：該材料主要應(yīng)用于介質(zhì)加載的腔體濾波器中，可將傳統(tǒng)基于金屬腔的腔體濾波器體積縮小一半左右，在通信基站等領(lǐng)域有非常廣泛的應(yīng)用前景。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：目前國(guó)內(nèi)有兩三家企業(yè)在生產(chǎn)類似的產(chǎn)品，但與日本京瓷等公司的同類型產(chǎn)品在性能上還有一定的差距，本成果研發(fā)材料接近日本京瓷產(chǎn)品指標(biāo)，成本上有很大的優(yōu)勢(shì)。

陳國(guó)良院士的研究組在863及國(guó)家自然科學(xué)基金支持下，以創(chuàng)新的發(fā)展高溫TiAl合金新思路，在國(guó)內(nèi)外首次成功發(fā)展出有自己知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高Nb 高溫TiAl合金。該合金具有以下優(yōu)點(diǎn)： 高溫強(qiáng)度和使用溫度與先進(jìn)渦輪盤用變形鎳基高溫合金相同，比重比鎳基高溫合金小一半，減重效果達(dá)50%。 比普通TiAl合金的使用溫度高60-100℃，強(qiáng)度高400～500 Mpa。 成分特點(diǎn)：高鈮低鋁（7/10Nb,￡45Al）提高熔點(diǎn)和組織穩(wěn)定性、高鈮固溶強(qiáng)化及少量W、Hf、Mn、C、B、稀土等復(fù)合強(qiáng)化強(qiáng)化。   該項(xiàng)目先后獲得部級(jí)自然科學(xué)一等獎(jiǎng)和部級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)各三項(xiàng)。在高鈮的強(qiáng)化作用和機(jī)制，形變誘導(dǎo)晶界結(jié)構(gòu)和有序結(jié)構(gòu)變化，形變孿晶和孿晶交截機(jī)制，層錯(cuò)能和超位錯(cuò)分解寬度研究等方面都有創(chuàng)造性成果。得到一項(xiàng)高鈮鈦鋁合金專利，申請(qǐng)專利2項(xiàng)，發(fā)表文章約100篇。

本項(xiàng)目主要依托東北大學(xué)近十年來(lái)在加壓冶金裝備和超高強(qiáng)韌、耐蝕高氮不銹鋼品種開(kāi)發(fā)方面的長(zhǎng)期技術(shù)積淀，投資工業(yè)化規(guī)模的加壓冶金裝備（一臺(tái)1噸的加壓感應(yīng)爐和一臺(tái)5噸的加壓電渣爐），聯(lián)合開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)超高強(qiáng)韌、耐蝕高氮不銹鋼材料系列，用于制造航空航天、軍工、高端裝備制造用高端軸承、海洋工程耐海水腐蝕部件、醫(yī)用生物材料、高端醫(yī)療工具、民用特種刀具、特種塑料模具和高端閥門等。目前該項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)屬于首創(chuàng)。 高氮耐蝕塑料模具鋼M303、M333（0.1%N）和M340（0.2%N），其組織更均勻細(xì)小，同時(shí)具有最佳的拋光性能以及極佳的耐腐蝕性能、良好的韌性、加工性能和尺寸穩(wěn)定性，可高端耐蝕鏡面塑料模具市場(chǎng)需求。P900N（18Cr-18Mn-0.9N）和P900NMo（18Cr-18Mn-2Mo-0.9N）和P2000（16Cr-14Mn-3Mo-0.9N ）該類鋼具有高的屈服強(qiáng)度和塑性，良好的耐腐蝕性能特別是耐應(yīng)力腐蝕和低的導(dǎo)磁性能，強(qiáng)度級(jí)別更高的P900N、P900NMo和P2000在航母、潛艇和各種艦船上的大型電機(jī)用護(hù)環(huán)以及航母彈射器上用的護(hù)環(huán)制備中具有廣泛的應(yīng)用前景，同時(shí)P2000可以用與人體植入材料、以及高強(qiáng)緊固件。 Fe-Cr-Mn-N系高氮奧氏體不銹鋼（氮含量0.8-1.5wt%），其無(wú)磁性而大幅提高武器裝備的隱蔽能力和抗磁干擾能力，其優(yōu)良抗彈性能和高防護(hù)系數(shù)，同時(shí)兼有優(yōu)良的耐蝕性能，可作為兩棲坦克的高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料和兩棲裝甲的理想防護(hù)材料，為裝甲鋼方面的發(fā)展添加了一條新途徑。Fe-Cr-Ni-N體系的高氮不銹鋼具有優(yōu)異的耐應(yīng)力腐蝕性能和高的屈服強(qiáng)度，可應(yīng)用于壓力水（PWR）和沸騰水（BWR）核反應(yīng)的冷卻材料。因此，在核動(dòng)力航母和核潛艇上也將有潛在的應(yīng)用。目前東北大學(xué)已成功開(kāi)發(fā)出制備超高強(qiáng)韌、耐蝕高氮不銹鋼的加壓冶金關(guān)鍵設(shè)備和核心工藝技術(shù)，并實(shí)驗(yàn)室規(guī)模成功制備性能優(yōu)異的高氮馬氏體不銹鋼Cronidur30、M303、M333和M340，高氮奧氏體不銹鋼P(yáng)900N、P900NMo和P2000等，已經(jīng)基本完成了航空用軸承、高端耐蝕塑料模具、生物植入器件和高強(qiáng)緊固件等用材料的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模試制。

近年來(lái)，食品安全、環(huán)境污染、大規(guī)模傳染性疾病等威脅到人類身體健康和生命安全的問(wèn)題頻發(fā)，社會(huì)各界高度關(guān)注。應(yīng)對(duì)這些影響人類健康和生命安全的社會(huì)公共問(wèn)題，發(fā)展快速高靈敏的檢測(cè)技術(shù)顯得尤為重要。我們研究組長(zhǎng)期從事生物芯片檢測(cè)技術(shù)研究，可以在直徑為3~5英寸基片上生長(zhǎng)出均勻的納米基底，適于大規(guī)模生產(chǎn)，其表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）的增強(qiáng)因子高達(dá)十的九次方。生產(chǎn)出的基片重復(fù)度高，可用于生化分子檢測(cè)快捷（檢測(cè)時(shí)間小于1分鐘）。幾年來(lái)，我們開(kāi)發(fā)出了一系列不同的基底和檢測(cè)平臺(tái)，并將其用于病毒、病菌、毒素和藥物等的檢測(cè)，取得了多項(xiàng)美國(guó)專利，可彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)生物檢測(cè)芯片發(fā)展緩慢的不足

成果描述：對(duì)高鎂磷礦進(jìn)行復(fù)合選別，并將其中的鎂進(jìn)行回收制得鎂的工業(yè)產(chǎn)品(如氫氧化鎂)，磷利用率達(dá)到95%。同時(shí)對(duì)其中的鈣也進(jìn)行回收，得到硫酸鈣晶須或輕質(zhì)超細(xì)碳酸鈣材料，以及其它鈣產(chǎn)品。全部實(shí)現(xiàn)綜合利用，提高經(jīng)濟(jì)效益。市場(chǎng)前景分析：目前我國(guó)磷礦中高鈣鎂磷礦占多數(shù)，還有大量高硅磷礦，本項(xiàng)目附合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，不僅消除了堆積污染，還創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)效益，具有較好的市場(chǎng)前景。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：（1）回收的磷肥約為30%P2O5，磷收率大于95%。 （2）氫氧化鎂產(chǎn)品中Mg(OH)2>90%，鎂收率大于80%。 （3）硫酸鈣產(chǎn)品中白度>90，鎂收率大于90%。