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太赫茲（THz）科學(xué)技術(shù)既是重大的基礎(chǔ)科學(xué)問題，也是國家的重大需求。然而，作為一段全新的的電磁波譜，實現(xiàn)THz波傳輸與控制的相關(guān)器件極為匱乏，大大限制了THz科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用。本項目提出了THz波物質(zhì)探測、低損傳輸、高速控制的新理論和新技術(shù)，研制出多種實用化THz功能器件。本項目的主要成果包括：(1) 提出了THz波吸收的理論模型，研制出吸收率達到85%以上的窄帶、多帶和寬帶太赫茲吸收材料，解決了傳統(tǒng)電磁波吸收材料無法有效工作于THz頻段的技術(shù)難題；(2)提出“人工電磁結(jié)構(gòu)”與“電子功能材料”相結(jié)合構(gòu)建可調(diào)諧太赫茲功能器件的思想，研制出開關(guān)速率達到0.1ms的太赫茲開關(guān)、調(diào)制速率達到10Mbps的太赫茲波調(diào)制器，帶內(nèi)透射達到80%的太赫茲帶通濾波器，以及高效太赫茲功率衰減器；（3）基于高阻Si的深能級摻雜技術(shù)和石墨烯二維晶體材料，研制出寬帶太赫茲波空間調(diào)制器，開關(guān)速率達到5MHz，空間調(diào)制面積達到3英寸，為提高太赫茲成像速率和分辨率奠定了基礎(chǔ)；(4)提出極化約束實現(xiàn)太赫茲波導(dǎo)低損耗傳輸?shù)男赂拍睢；凇熬酆衔锟招静▽?dǎo)”與“周期性金屬光柵結(jié)構(gòu)”的集成，研制出一種雙面光柵聚合物空芯波導(dǎo)實現(xiàn)了單模的傳輸,大幅度降低太赫茲傳輸損耗到0.68dB/m，達到了實用化的要求。 這一研究成果既加深了對THz波譜特性和基本物理現(xiàn)象的理解，也解決了THz傳輸、控制、波譜識別和應(yīng)用成像的多個關(guān)鍵科學(xué)問題。本項目成果的實施，可望實現(xiàn)載波300GHz以上高速無線通信，為太赫茲波無線通信、雷達探測、醫(yī)療診斷以及以及波譜成像等應(yīng)用系統(tǒng)提供了重要的技術(shù)支撐。在Appl. Phys. Lett., Sci. Rep., Opt. Lett., Optics Express, J. Opt. Soc. Am.等國際主流期刊上發(fā)表SCI 論文66 篇。申請國家發(fā)明專利22 項，已授權(quán)專利7 項，獲得教育部自然科學(xué)一等獎1項。跟國內(nèi)外綜合比較，本項目的研究成果總體上處于國際先進水平，對推動太赫茲科學(xué)快速進入實際應(yīng)用領(lǐng)域具有重要的科學(xué)意義。

本項目提出了THz波物質(zhì)探測、低損傳輸、高速控制的新理論和新技術(shù)，研制出多種實用化THz功能器件。

本項目專注于太赫茲擴頻設(shè)備的研制、生產(chǎn)及銷售，并提供毫米波太赫茲頻段設(shè)備定制及相關(guān)技術(shù)服務(wù)。 一、項目進展 已注冊公司運營 二、企業(yè)信息 企業(yè)名稱 南京珞達信息有限公司 企業(yè)法人 徐子昂 注冊時間 2021.7.6 注冊所在省市 江蘇省 組織機構(gòu)代碼 91320115MA26FU8R1D 經(jīng)營范圍 一般項目：信息系統(tǒng)集成服務(wù)；網(wǎng)絡(luò)與信息安全軟件開發(fā)；信息安全設(shè)備銷售；信息技術(shù)咨詢服務(wù)；計算器設(shè)備銷售；電子產(chǎn)品銷售；計算機軟硬件及輔助設(shè)備零售；軟件開發(fā)；技術(shù)服務(wù)、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)咨詢、技術(shù)交流、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)推廣；特種設(shè)備銷售；儀器儀表銷售；通信設(shè)備銷售；安防設(shè)備銷售；電氣設(shè)備銷售（除依法須經(jīng)批準的項目外，憑營業(yè)執(zhí)照依法自主開展經(jīng)營活動） 企業(yè)地址 南京市江寧區(qū)東南大學(xué)路33號東南大學(xué)國家大學(xué)科技園 獲投資情況 東大科技園——紫金科創(chuàng)學(xué)生創(chuàng)業(yè)基金10萬元 三、負責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時間 徐子昂 微波 入學(xué) 羅新宇 信息工程 入學(xué) 雷晨露 會計學(xué) 入學(xué) 張李凡 信息工程 入學(xué) 四、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 郭健 信息學(xué)院 副教授/博導(dǎo) 毫米波太赫茲電路及組件 曹凡 信息學(xué)院 助教 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育 徐杰 信息學(xué)院 副研究員 微波毫米波電路 五、項目簡介 本項目專注于太赫茲擴頻設(shè)備的研制、生產(chǎn)及銷售，并提供毫米波太赫茲頻段設(shè)備定制及相關(guān)技術(shù)服務(wù)。核心產(chǎn)品為太赫茲信號源擴展設(shè)備、太赫茲頻譜儀擴展設(shè)備、太赫茲矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀擴展設(shè)備等，核心業(yè)務(wù)還包括太赫茲頻段的器件、設(shè)備定制設(shè)計及服務(wù)。擁有完全獨立自主、成套的知識產(chǎn)權(quán)完全，已開發(fā)出系列化產(chǎn)品，團隊具有豐富的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)歷，底層器件設(shè)計能力，標準設(shè)備開發(fā)能力，快速響應(yīng)定制化需求能力。相關(guān)擴頻產(chǎn)品可突破國外技術(shù)封鎖、在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位，是國內(nèi)太赫茲擴頻相關(guān)技術(shù)的領(lǐng)跑者。

基于有機-無機納米復(fù)合材料制備了一種柔性 的太赫茲完美吸收器，吸收頻寬 0.1-20 THz，平均吸收率超過 95%，工作頻寬達 到世界領(lǐng)先水平。適用于太赫茲隱身、太赫茲黑體等設(shè)備的制備。

可充電電池按照電解液可分為有機系和水系。其中水系電池具有制備工藝簡單、無起火爆炸之風(fēng)險。本項目研制了一種水系鋅離子電池，負極為鋅片，正極為基于導(dǎo)電聚合物和碳材料的復(fù)合物，不含重金屬，電解液是中性水溶液。該儲能器件具有高比容量，長循環(huán)壽命之優(yōu)點。其能量密度高于目前商業(yè)化的鉛酸電池，連續(xù)充放電1萬次后容量保持率為100%，即使用壽命約為現(xiàn)有電池的10-20倍。該產(chǎn)品安全環(huán)保、成本低，可用于大規(guī)模電網(wǎng)儲能、汽車啟動電源、電動交通、UPS電源等領(lǐng)域；除了能夠取代目前占據(jù)市場份額第二位的鉛酸電池，由于較高的功率密度，在某些應(yīng)用領(lǐng)域又可替代超級電容器。

 1、主要功能和應(yīng)用領(lǐng)域 針對太赫茲高分辨雷達和通信系統(tǒng)應(yīng)用需求，研究了常溫固態(tài)太赫茲連續(xù)波發(fā)射和接收的總體方案和實現(xiàn)技術(shù)，研究了太赫茲平面肖特基勢壘二極管非線性模型的精確模型，提出了太赫茲高效倍頻電路和低損耗分諧波接收電路的拓撲結(jié)構(gòu)，掌握了太赫茲倍頻器和分諧波混頻器的優(yōu)化方法，解決了固態(tài)太赫茲關(guān)鍵技術(shù)的工藝難題，突破太赫茲連續(xù)波發(fā)射和接收的關(guān)鍵技術(shù)，打破國外技術(shù)封鎖，提高自主創(chuàng)新能力，形成自主知識產(chǎn)權(quán)，相關(guān)技術(shù)水平達到國際先進，為我國太赫茲技術(shù)的發(fā)展和太赫茲系統(tǒng)的應(yīng)用奠定技術(shù)基礎(chǔ)，提供技術(shù)支撐。 2、特色和先進性 1）國內(nèi)首次報道了400GHz以上頻段的太赫茲源，輸出功率大于5mW 2）首次開展了太赫茲高功率多管芯二極管的三維電磁模型研究； 3）國內(nèi)首次報道了220GHz、380GHz和664GHz分諧波混頻器，變頻損耗指標由于10dB； 4）國內(nèi)首次開展了基于光電結(jié)合的太赫茲高速無線通信系統(tǒng)實驗，通信速率大于12.5Gbps； 5）太赫茲核心模塊已應(yīng)用于太赫茲成像和通信系統(tǒng)中。 3、技術(shù)指標 太赫茲倍頻器指標對比 頻段 國外研究機構(gòu) 電子科技大學(xué) 美國VDI FARRAN 仿真 實測 59GHz 26dBm 20dBm 23dBm 17dBm 91.5GHz 22dBm 15dBm 16dBm 13dBm 110GHz 20dBm 12dBm 16dBm 12.5dBm 212.5GHz 15dBm 4dBm 13dBm 7dBm 340GHz 15dBm 4dBm 13dBm 4.5dBm 420GHz 9.5dBm 無 12dBm 4dBm 太赫茲分諧波混頻器指標對比

成果簡介： 1、主要功能和應(yīng)用領(lǐng)域 針對太赫茲高分辨雷達和通信系統(tǒng)應(yīng)用需求，研究了常溫固態(tài)太赫茲連續(xù)波發(fā)射和接收的總體方案和實現(xiàn)技術(shù)，研究了太赫茲平面肖特基勢壘二極管非線性模型的精確模型，提出了太赫茲高效倍頻電路和低損耗分諧波接收電路的拓撲結(jié)構(gòu)，掌握了太赫茲倍頻器和分諧波混頻器的優(yōu)化方法，解決了固態(tài)太赫茲關(guān)鍵技術(shù)的工藝難題，突破太赫茲連續(xù)波發(fā)射和接收的關(guān)鍵技術(shù)，打破國外技術(shù)封鎖，提高自主創(chuàng)新能力，形成自主知識產(chǎn)權(quán)，相關(guān)技術(shù)水平達到國際先進，為我國太赫茲技術(shù)的發(fā)展和太赫茲系統(tǒng)的應(yīng)用奠定技術(shù)基礎(chǔ)，提供技術(shù)支撐。 2、特色和先進性 1）國內(nèi)首次報道了400GHz以上頻段的太赫茲源，輸出功率大于5mW 2）首次開展了太赫茲高功率多管芯二極管的三維電磁模型研究； 3）國內(nèi)首次報道了220GHz、380GHz和664GHz分諧波混頻器，變頻損耗指標由于10dB； 4）國內(nèi)首次開展了基于光電結(jié)合的太赫茲高速無線通信系統(tǒng)實驗，通信速率大于12.5Gbps； 5）太赫茲核心模塊已應(yīng)用于太赫茲成像和通信系統(tǒng)中。 3、技術(shù)指標 太赫茲倍頻器指標對比 頻段 國外研究機構(gòu) 電子科技大學(xué) 美國VDI FARRAN 仿真 實測 59GHz 26dBm 20dBm 23dBm 17dBm 91.5GHz 22dBm 15dBm 16dBm 13dBm 110GHz 20dBm 12dBm 16dBm 12.5dBm 212.5GHz 15dBm 4dBm 13dBm 7dBm 340GHz 15dBm 4dBm 13dBm 4.5dBm 420GHz 9.5dBm 無 12dBm 4dBm 太赫茲分諧波混頻器指標對比

本發(fā)明屬于介電材料及儲能材料制備技術(shù)領(lǐng)域的一種聚合物基高儲能密度材料及其制備方法，所發(fā)明的聚合物基高儲能密度材料由通過化學(xué)方法用有機物改性的碳納米管材料和聚合物基體材料組成，具有絕緣性好、密度低、柔韌性佳、低成本及易加工的特點，可應(yīng)用于信息技術(shù)電子器件、介電工程和靜電能存儲及電容器介電材料。 2 合作方式 商談。

通過合成新型高分子半導(dǎo)體并優(yōu)化器件工藝，該工作取得了聚合物太陽能電池領(lǐng)域前所未有的高填充因子（76%-80％）。論文還通過對太陽能電池薄膜形貌、電子性質(zhì)和器件物理的深入研究揭示了高填充因子的起源。其工作原理在于，聚合物和富勒烯取得與基底平行方向的相分離，與基底垂直方向的相漸變（圖 1）。該形貌特征有效地抑制了電荷復(fù)合，使得電荷能有效和定向性地收集。研究發(fā)現(xiàn)，80％的填充因子接近硅太陽能電池，也預(yù)示聚合物太陽能電池能量轉(zhuǎn)化效率可能遠高于現(xiàn)有水平。

一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 本項目開發(fā)出兩類高性能尖晶石型錳系鋰電池正極材料，包括多孔結(jié)構(gòu)LiMn2O4材料和微納結(jié)構(gòu) LiNi0.5Mn1.5O4材料。對于LiMn2O4材料，利用“乳液沉淀-固相鋰化”制備路徑，獲得了高純度富鋰尖晶石相，產(chǎn)物具有一維多孔結(jié)構(gòu)，產(chǎn)物尺寸可在納米、亞微米和微米尺度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，優(yōu)化的產(chǎn)品具有非常好的高倍率性能和長周期循環(huán)性能。對于LiNi0.5Mn1.5O4材料，利用“碳酸鹽一步共沉淀法”和“表面活性劑輔助草酸鹽共沉淀法”兩種制備技術(shù)路線，獲得的產(chǎn)品眾多優(yōu)點。 項目特色和創(chuàng)新之處：開發(fā)了“乳液沉淀-固相鋰化”、“碳酸鹽一步共沉淀法”和“表面活性劑輔助草酸鹽共沉淀法”三條技術(shù)路線，用于多孔結(jié)構(gòu)LiMn2O4電極材料和微納結(jié)構(gòu)LiNi0.5Mn1.5O4的制備，制備方法工藝簡單、易于實施，有利于推廣應(yīng)用，制備的產(chǎn)品具有晶相純度高、形貌規(guī)整、粒徑可調(diào)、振實密度大、高電壓區(qū)間容量高、比容量高、倍率性能好、長周期循環(huán)性能突出等特點。 社會貢獻和經(jīng)濟效益：使尖晶石型新型錳系鋰電池正極材料形成自主知識產(chǎn)權(quán)，促進成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化，提升電池行業(yè)的研發(fā)水平和產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)優(yōu)化，帶動鋰電池等新興能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。