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石墨烯中電子除了自旋這個內(nèi)秉自由度，還有子格贗自旋和谷贗自旋自由度。石墨烯中電子的多自由度給石墨烯帶來了很多新奇的物理性質(zhì)。單原子缺陷是材料體系中最簡單的缺陷形式，可以作為一種模型體系來幫助了解缺陷對材料性質(zhì)的影響和調(diào)控。物理學系何林教授課題組長期致力于研究石墨烯中的單原子缺陷，發(fā)現(xiàn)缺陷可對石墨烯中自旋、子格贗自旋和谷贗自旋相關(guān)的電學性質(zhì)產(chǎn)生深刻影響。例如，他們利用掃描隧道顯微鏡（STM）首次證實石墨烯中單原子空位缺陷存在局域自旋磁矩，并在原子尺度上實現(xiàn)了對其自旋磁矩調(diào)控，實現(xiàn)了三種自旋量子態(tài)；觀測到石墨烯中單原子缺陷引入的對稱性破缺態(tài)，并系統(tǒng)地測量了缺陷附近谷極化和谷依賴的自旋極化在實空間的分布情況。 石墨烯中電子的子格贗自旋來自于其六角晶格結(jié)構(gòu)，有A和B兩套子格，因此波函數(shù)數(shù)學形式上類似于自旋。對于電子自旋有很多有意思的可觀測物理現(xiàn)象，那么對應石墨烯中的子格贗自旋是否有可觀測的物理現(xiàn)象呢？帶著這一問題，何林教授課題組開展了深入研究。他們發(fā)現(xiàn)石墨烯中的單原子缺陷可以使準粒子在石墨烯手性不同的兩個谷之間發(fā)生彈性散射，并伴隨著子格贗自旋的旋轉(zhuǎn)，在缺陷附近產(chǎn)生一個原子尺度的子格贗自旋渦旋，而贗自旋在渦旋（單原子缺陷）的繞數(shù)直接反映了體系的Berry相位（圖1）。通常來說，貝利相位的測量需要借助于外加磁場，因為磁場可以驅(qū)動準粒子沿閉合的軌跡絕熱運動，所以這一的結(jié)果提供了一個簡單的方法測量不同層石墨烯Berry相位的方法。何林教授課題組利用STM測量單原子缺陷引起的谷間散射形成的電荷密度波振蕩，證明電荷密度波振蕩在實空間中增加的額外波前條紋數(shù)直接反映了子格贗自旋在渦旋的繞數(shù)，從而可直接測量不同層石墨烯的Berry相位。最近的工作中，他們對雙層石墨烯進行了詳細的研究，并將相關(guān)結(jié)果推廣到多層石墨烯體系。進一步他們還研究了相同和相反繞數(shù)的子格贗自旋渦旋的量子干涉。上述結(jié)果直接證明了子格贗自旋有很多豐富有趣的物理現(xiàn)象亟待深入研究，也為子格贗自旋物理提供了全新的研究思路。

石墨烯中電子除了自旋這個內(nèi)秉自由度，還有子格贗自旋和谷贗自旋自由度。石墨烯中電子的多自由度給石墨烯帶來了很多新奇的物理性質(zhì)。單原子缺陷是材料體系中最簡單的缺陷形式，可以作為一種模型體系來幫助了解缺陷對材料性質(zhì)的影響和調(diào)控。物理學系何林教授課題組長期致力于研究石墨烯中的單原子缺陷，發(fā)現(xiàn)缺陷可對石墨烯中自旋、子格贗自旋和谷贗自旋相關(guān)的電學性質(zhì)產(chǎn)生深刻影響。例如，他們利用掃描隧道顯微鏡（STM）首次證實石墨烯中單原子空位缺陷存在局域自旋磁矩，并在原子尺度上實現(xiàn)了對其自旋磁矩調(diào)控，實現(xiàn)了三種自旋量子態(tài)；觀測到石墨烯中單原子缺陷引入的對稱性破缺態(tài)，并系統(tǒng)地測量了缺陷附近谷極化和谷依賴的自旋極化在實空間的分布情況。 石墨烯中電子的子格贗自旋來自于其六角晶格結(jié)構(gòu)，有A和B兩套子格，因此波函數(shù)數(shù)學形式上類似于自旋。對于電子自旋有很多有意思的可觀測物理現(xiàn)象，那么對應石墨烯中的子格贗自旋是否有可觀測的物理現(xiàn)象呢？帶著這一問題，何林教授課題組開展了深入研究。他們發(fā)現(xiàn)石墨烯中的單原子缺陷可以使準粒子在石墨烯手性不同的兩個谷之間發(fā)生彈性散射，并伴隨著子格贗自旋的旋轉(zhuǎn)，在缺陷附近產(chǎn)生一個原子尺度的子格贗自旋渦旋，而贗自旋在渦旋（單原子缺陷）的繞數(shù)直接反映了體系的Berry相位（圖1）。通常來說，貝利相位的測量需要借助于外加磁場，因為磁場可以驅(qū)動準粒子沿閉合的軌跡絕熱運動，所以這一的結(jié)果提供了一個簡單的方法測量不同層石墨烯Berry相位的方法。何林教授課題組利用STM測量單原子缺陷引起的谷間散射形成的電荷密度波振蕩，證明電荷密度波振蕩在實空間中增加的額外波前條紋數(shù)直接反映了子格贗自旋在渦旋的繞數(shù)，從而可直接測量不同層石墨烯的Berry相位。最近的工作中，他們對雙層石墨烯進行了詳細的研究，并將相關(guān)結(jié)果推廣到多層石墨烯體系。進一步他們還研究了相同和相反繞數(shù)的子格贗自旋渦旋的量子干涉。上述結(jié)果直接證明了子格贗自旋有很多豐富有趣的物理現(xiàn)象亟待深入研究，也為子格贗自旋物理提供了全新的研究思路。

在二維鐵基高溫超導體中的一維原子缺陷鏈兩端發(fā)現(xiàn)馬約拉納零能模，為實現(xiàn)較高溫度下、無外加磁場的拓撲零能激發(fā)態(tài)提供了一種可行性平臺。王健研究組通過分子束外延（MBE）技術(shù)在鈦酸鍶襯底上成功制備出大尺度、高質(zhì)量的單層FeTe0.5Se0.5高溫超導薄膜，其超導轉(zhuǎn)變溫度T_c≈62 K，遠高于塊材Fe(Te,Se) (T_c≈14.5 K)。利用原位低溫（4.2 K）掃描隧道顯微鏡（STM）和掃描隧道譜（STS）技術(shù)，研究組在薄膜表面發(fā)現(xiàn)了一種由最上層Te/Se原子缺失形成的一維原子鏈缺陷。在這種一維原子鏈缺陷兩端，同時觀測到了零能束縛態(tài)（圖1），而在一維原子鏈缺陷的非端點處，依然是超導帶隙的譜形。隨著溫度升高，零能束縛態(tài)的峰高逐漸降低，最終在遠低于T_c時消失（約20 K）。隨著針尖逐漸逼近薄膜表面，即隧穿勢壘電導變大，零能束縛態(tài)峰迅速升高且沒有發(fā)生劈裂，展現(xiàn)出良好的抗干擾性。此外，研究組發(fā)現(xiàn)在較短的一維原子鏈缺陷兩端的零能束縛態(tài)發(fā)生了一定程度的耦合（圖2），其峰高隨缺陷長度的依賴關(guān)系在統(tǒng)計中展現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。這些零能束縛態(tài)的譜學特性，如峰值高度與半高寬隨溫度的演化，消失的溫度，針尖逼近隧穿譜與難劈裂的特性等，都與馬約拉納零能模的解釋相符合，可以基本上排除Kondo效應、雜質(zhì)缺陷束縛態(tài)或有節(jié)點的高溫超導體中Andreev零能束縛態(tài)等其它可能性。波士頓學院的汪自強教授團隊基于肖克利缺陷態(tài)的能帶理論在超導體中的表現(xiàn)提出了可能的理論解釋。在強自旋軌道耦合作用下，單層FeTe0.5Se0.5薄膜表面的一維原子鏈缺陷可以是衍生一維拓撲超導體，其端點處會產(chǎn)生受時間反演對稱性保護的一對馬約拉納零能模。時間反演對稱性破缺下也可產(chǎn)生一維原子鏈缺陷拓撲超導體，其兩個端點各產(chǎn)生一個馬約拉納零能模。這一工作首次揭示了二維高溫超導體FeTe0.5Se0.5單層薄膜中的一類拓撲線缺陷端點處的零能激發(fā)，具備單一材料、較高工作溫度和零外加磁場等優(yōu)勢，為進一步實現(xiàn)可應用的拓撲量子比特提供了一種可能的方案。

基于機器視覺、圖像處理等人工智能技術(shù)，開發(fā)了砂型缺陷智能檢測系統(tǒng)，通過高精度弱紋理表面分析技術(shù)，實現(xiàn)鑄造砂型的高精度、高速、全類型的缺陷自動檢測功能，代替人工目視檢測，減少或避免誤檢、漏檢造成的損失。本產(chǎn)品核心的高精度表面紋理分析技術(shù)不僅可用于砂型缺陷檢測，也可用于其他產(chǎn)品或工件的表面缺陷檢測。 砂型缺陷智能檢測系統(tǒng)主要功能如下： 支持扒型、裂紋、缺料、型板粘砂、小砂塊掉落、多料、墊箱等全類型的缺陷檢測和分類 精確檢測出缺陷尺寸，檢測精度可到毫米級 支持砂型件號/日期等信息的文字識別 缺陷數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析功能 大數(shù)據(jù)看板，大屏展示，數(shù)據(jù)遠程查看 缺陷判別標準自主學習功能 產(chǎn)線聯(lián)動報警，MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接 24小時不間斷運行，斷電狀態(tài)下數(shù)據(jù)不丟失 界面簡潔大方，交互便捷友好，支持用戶手動設置缺陷標準  

成果創(chuàng)新點 主要技術(shù)創(chuàng)新路徑（如涉及技術(shù)秘密，可簡略描述）： 利用多反射腔將原子磁力儀小型化的同時將檢測靈敏 度提高一個量級，最終好于 50 fT/Hz1/2。引入微納加工手 段，將產(chǎn)品標準化，從而可進行批量化生產(chǎn)。可進一步應 用于原子陀螺。 技術(shù)成熟度 關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)階段 市場前景 1.與醫(yī)院合作用于生物磁場測量和可移動式磁成像； 2.共磁力儀用于慣性測量。

主要技術(shù)創(chuàng)新路徑（如涉及技術(shù)秘密，可簡略描述）： 利用多反射腔將原子磁力儀小型化的同時將檢測靈敏度提高一個量級，最終好于 50 fT/Hz1/2。引入微納加工手段，將產(chǎn)品標準化，從而可進行批量化生產(chǎn)。

本發(fā)明公開了一種能提高原子束流量密度的原子發(fā)生器，包括 真空法蘭、氣路組件、加熱裝置和隔熱冷卻裝置，氣路組件包括供氣 源、真空微調(diào)閥、氣體引入法蘭、供氣管、陶瓷套和鎢毛細管;加熱 裝置包括直流穩(wěn)壓電源、電引入法蘭和鎢加熱子;隔熱冷卻裝置包括 冷卻水引入法蘭、銅套、鉬隔熱層和冷卻塊，銅套上設置有冷卻水道， 鉬隔熱層的下端設置有作為原子束出口的第一圓孔，銅套上設置有作 為原子束出口的第二圓孔，并且所述鎢毛細管、第一圓孔、第二圓孔 的軸線重合。本發(fā)明出口處原子角度分布上，小極角范圍內(nèi)的原子流 量密度得到增

偏光片缺陷檢測系統(tǒng)用于對切割、研磨、噴碼后的偏光片進行外觀檢查，可檢測標記、臟污、氣泡、缺角等缺陷，采用輕量化深度學習檢測算法，無需手動設計缺陷特征，提高算法設計快速性，滿足在線檢測的實時性要求，檢測速度3片/秒，精度99.5%。系統(tǒng)包括8K彩色線掃相機、光電傳感器、伺服電機、控制系統(tǒng)等。

本發(fā)明公開了一種在役纜索缺陷檢測裝置，用于檢測纜索(3)內(nèi)部缺陷，該裝置包括檢測爬行器和信號處理部分，其中，所述檢測爬行器包括對稱分布在纜索(3)周向上的多個檢測模塊(1)，各檢測模塊(1)兩端分別通過套在纜索(3)上的外部框架(2)卡接在一起；檢測模塊為模塊化設計，由磁化吸附單元、主動單元、從動單元和檢測探頭單元組成；該檢測爬行器沿纜索(3)通過在表面爬升運動，獲得纜索(3)內(nèi)部檢測信號，并傳輸?shù)剿鲂盘柼幚聿糠诌M行分析處理，完成對纜索(3)的檢測。本發(fā)明將磁性檢測中的磁化力作為爬升運動的壓緊力，

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，國內(nèi)汽車保有量迅速增加，對高品質(zhì)汽車板的需求日益旺盛。目前，板材表面光潔性、涂漆性能是影響汽車外板關(guān)鍵因素，尤其是中高檔轎車，外板材料必須達到 O5 級表面水平（O5 級別要求鋼板表面無任何缺陷）。因此，控制汽車板材表面質(zhì)量是鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)中最重要的技術(shù)之一。當前高等級的汽車板生產(chǎn)難度極高，主要是存在以下三個難題：（1）汽車板澆鑄過程中水口結(jié)瘤物嚴重，影響汽車板質(zhì)量與正常生產(chǎn)；（2）連鑄結(jié)晶器液面波動引起的界面卷渣缺陷；（3）大尺寸夾雜物及液態(tài)保護渣易出現(xiàn)在鑄坯表層。當前普遍采用鑄坯表面扒皮方法降低缺陷概率，然而此種方法耗費大量人力、物力，且不能從根本上解決高等級的汽車面板缺陷問題。因此，控制汽車板表面缺陷是打造高端 O5 板、實現(xiàn)高效節(jié)能穩(wěn)定生產(chǎn)需解決的關(guān)鍵問題。（1）汽車板鋼連鑄浸入式水口結(jié)瘤控制技術(shù)。汽車板鋼 RH 精煉過程加入鋁粒，脫除鋼中[O]含量，生產(chǎn) Al 3 O 2 夾雜物，在后續(xù)工藝中采用控制精煉渣系、提高軟吹時間、防止二次氧化等手段，減少鋼液中夾雜物含量。在實際連鑄生產(chǎn)過程中，Al 2 O 3 仍頻繁的造成水口結(jié)瘤，影響正常澆鑄。在水口結(jié)瘤物中發(fā)現(xiàn)，水口內(nèi)壁結(jié)瘤物中普遍存在大量的凝固鋼，從而加劇水口堵塞的速度。本項目提出水口結(jié)瘤控制技術(shù)，在浸入式水口附近采用電磁加熱技術(shù)，通過調(diào)整電流頻率和強度，在水口內(nèi)部附近產(chǎn)生高頻交變磁場，誘導此區(qū)域產(chǎn)生大量的焦耳熱，提高水口內(nèi)壁溫度，避免由于鋼液滯留造成的凝鋼現(xiàn)象，降低水口堵塞幾率，避免由于偏流現(xiàn)象導致的界面卷渣行為，改善鑄坯表層質(zhì)量，提高高端汽車板生產(chǎn)節(jié)奏的穩(wěn)定性。（2）連鑄結(jié)晶器界面卷渣控制技術(shù)。通過改變浸入式水口類型、浸入深度、吹氬流量等操作參數(shù)可以改變連鑄結(jié)晶器內(nèi)單環(huán)流—雙環(huán)流流動行為，從而改善界面波動，降低卷渣概率。當前研究吹氬條件下結(jié)晶器鋼液流動行為，普遍通過水模型進行物理模擬，而對實際生產(chǎn)過程中鋼渣界面的波動行為研究很少。因此在實際生產(chǎn)過程中，仍頻繁出現(xiàn)卷渣現(xiàn)象，遺留至鑄坯表層附近，嚴重影響汽車板的正常生產(chǎn)。本項目采用插釘板實驗，實驗測量澆鑄過程中鋼渣界面形狀和流速分布，確定獲得鋼渣界面的傳輸行為。通過優(yōu)化操作工藝參數(shù)，實現(xiàn)連鑄結(jié)晶器界面卷渣的有效控制。與國內(nèi)研究相比，能夠?qū)崿F(xiàn)連鑄結(jié)晶器液面波動行為的實際測量，測量結(jié)果更為準確直觀，有效指導生產(chǎn)實踐。（3）初始凝固鉤尺寸控制技術(shù)。連鑄結(jié)晶器彎月面附近，高溫鋼液與結(jié)晶器銅板接觸良好，大量的凝固潛熱瞬時釋放，凝坯殼快速形成。在結(jié)晶器往復震動作用下，初始凝固坯殼被液態(tài)保護渣擠壓向鋼液內(nèi)部彎曲，病形成初始凝固鉤。在非正常澆鑄條件下，初始凝固鉤尺寸較大，對上浮的大尺寸夾雜物和液態(tài)保護渣有較強的捕獲作用，造成鑄坯表層夾渣而遺留至鑄坯內(nèi)部，并在后續(xù)軋制過程中極易形成汽車板表層缺陷。目前國內(nèi)對彎月面附近初始凝固行為研究較少，開展凝固鉤捕獲大尺寸夾雜物與保護渣研究很少。本項目采用實驗檢測與數(shù)值模擬手段，研究結(jié)晶器彎月面附近凝固行為，研究凝固鉤形成過程及大尺寸夾雜物遷移、捕獲行為，分析關(guān)鍵工藝參數(shù)初始凝固行為影響，實現(xiàn)凝固鉤尺寸的有效控制，降低凝固鉤對夾雜物和保護渣捕獲概率。