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新型微波超材料對空間波和表面等離激元波的自由調(diào)控或?qū)崟r調(diào)控
成果介紹超材料(Metamaterial),或其二維形式—超表面(Metasurface)由具有亞波長尺寸的人工原子周期或者非周期地排列而成,其描述方式可分為等效媒質(zhì)和空間編碼兩種形式。由等效媒質(zhì)描述的超材料(或超表面)我們稱之為新型人工電磁媒質(zhì),由空間編碼描述的超材料(超表面)我們稱之為編碼超材料(超表面)和數(shù)字超材料(超表面)。對于新型人工電磁媒質(zhì),人們通過自由設(shè)計單元結(jié)構(gòu)、單元排列方式、以及單元各向異性,可以根據(jù)意愿控制等效媒質(zhì)的媒質(zhì)參數(shù),實現(xiàn)自然界中不存在或者很難實現(xiàn)的介電常數(shù)和/或磁導(dǎo)率,進而控制電磁波。本成果對于新型人工電磁媒質(zhì)對電磁波的調(diào)控作用,例如隱身衣、電磁黑洞、雷達幻覺器件、遠場超分辨率成像透鏡、新型透鏡天線、隱身表面、極化轉(zhuǎn)換器、人工表面等離激元器件及混合集成電路等。技術(shù)創(chuàng)新點及參數(shù)對于編碼和數(shù)字超材料(超表面),我們提出基于空間編碼調(diào)控電磁波的新思路。其中,一比特編碼超材料選用相位差接近180度的兩種基本單元(記為0單元和1單元),按照一定規(guī)律排列0和1單元構(gòu)成超材料,以實現(xiàn)所需的設(shè)計功能。當電磁編碼采用FPGA控制時,可實現(xiàn)現(xiàn)場可編程超材料,即單一的超材料在FPGA的實時控制下可實現(xiàn)多種功能(例如單波束、多波束、波束掃描、隱身功能等)。市場前景本成果獲得國家自然科學二等獎。該項目突破傳統(tǒng)模擬超材料的等效媒質(zhì)表征方法，創(chuàng)造性地提出用 0 和 1 表征的數(shù)字超材料，建了數(shù)字編碼和現(xiàn)場可編程超材料新體系；在國際上率先從微波傳輸線的角度研究人工 SPP 超材料，提出一種性能優(yōu)越的超薄、可共形 SPP 傳輸線，開辟了基于 SPP 模式的微波領(lǐng)域新分支，實現(xiàn)了超材料研究從跟跑、并跑變成走在世界前列的跨越。
東南大學
2021-04-11
關(guān)于組織申報2023年度山西省重點研發(fā)計劃（半導(dǎo)體與新材料領(lǐng)域）項目的通知
為全面深入學習貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想，黨的二十大精神，以及習近平總書記關(guān)于新時代科技創(chuàng)新的重要論述重要指示精神，圍繞重點產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈，瞄準攻關(guān)半導(dǎo)體與新材料領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)與共性理論問題，為我省重點產(chǎn)業(yè)鏈和特色專業(yè)鎮(zhèn)建設(shè)提供創(chuàng)新支撐。根據(jù)《山西省科技計劃項目管理辦法》（晉政辦發(fā)〔2021〕42號），現(xiàn)將凝練形成的2023年度山西省重點研發(fā)計劃（半導(dǎo)體與新材料領(lǐng)域）重點支持方向予以發(fā)布，請根據(jù)要求組織項目申報工作。
山西省科技廳半導(dǎo)體與新材料科技處
2023-08-08
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一種提高厭氧發(fā)酵體系產(chǎn)氣速率的高分子材料及其制備方法和應(yīng)用
我國每年排放巨量的城市垃圾、畜禽糞便等低劣生物質(zhì)，而厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣是解決低劣生物質(zhì)污染的主要方法，兼具減排、治污意義。我國從90年代始建立了若干畜禽養(yǎng)殖場大中型沼氣工程，但由于厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣速率低、成本高等導(dǎo)致企業(yè)基本靠政府補貼才能維持正常運行。 厭氧發(fā)酵過程中產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌之間既相互依存又相互制約，產(chǎn)甲烷菌在pH 6.8-7.2時活性最高，而產(chǎn)酸菌在pH 5-6時有旺盛的活力。本作品以聚丙烯腈為原料，在材料表面修飾羧基和胺基，構(gòu)筑適合不同菌群的微環(huán)境，同時有利
南京工業(yè)大學
2021-01-12
鈦酸鉀晶須改性高分子耐磨復(fù)合材料及其在機械與汽車上的應(yīng)用
該成果采用鈦酸鉀晶須、碳纖維改性聚醚醚酮等聚合物，獲得高強、高耐磨聚合物復(fù)合材料（耐磨墊片），或以其為內(nèi)襯、金屬為外層，通過特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計和預(yù)處理在高溫高壓使兩者結(jié)合，得到所需金屬/聚合物復(fù)合材料制品（復(fù)合軸承）。相關(guān)產(chǎn)品實現(xiàn)高強、高耐磨、防抱死、免維護功能，與國外產(chǎn)品相比，具有部分功能（耐磨性、耐熱性等）與成本優(yōu)勢。 該成果在科技部國家國際合作專項、湖南省國際合作重點項目的支持下取得一系列創(chuàng)新性成果，包括2個發(fā)明專利，并于2013年獲得湖南省科技進步二等獎（主持）。通過與長沙精達高分
長沙理工大學
2021-01-12
安徽大學李丹丹老師課題組在高階多光子激發(fā)熒光材料領(lǐng)域取得新進展
物質(zhì)科學與信息技術(shù)研究院李丹丹老師課題組提出利用MOF組裝及修飾，調(diào)節(jié)材料的電子離域能力、電荷轉(zhuǎn)移能力及偶極矩等以優(yōu)化H-MPEF性能，并進一步通過表面功能修飾，以實現(xiàn)材料對腫瘤細胞的特異性靶向能力。
安徽大學
2022-06-13
鄭州大學材料科學與工程學院在碳復(fù)合能源催化方面取得新進展
研究團隊以硼(B)摻雜碳為載體，通過電子供體硼(B)對銥 (Ir) 的“原子束縛工程”以及對Ir活性中心電子結(jié)構(gòu)的調(diào)控，獲得高活性HER催化劑Ir@NBD-C，且Ir的用量僅占商用催化劑的1/4。
鄭州大學
2022-06-08
東南大學楊洪教授課題組在拓撲學和智能材料交叉領(lǐng)域取得重要進展
近日，東南大學智能材料研究院、化學化工學院楊洪教授課題組在光控軟驅(qū)動器研究領(lǐng)域取得重要進展，將拓撲學設(shè)計與液晶彈性體材料相結(jié)合，開發(fā)了一種具有多模態(tài)、自維持、可調(diào)諧運動的軟驅(qū)動器。研究成果發(fā)表在國際頂級期刊《德國應(yīng)用化學》上，并被選為VIP論文。
東南大學
2023-05-19
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一種BiOBr/RGO納米復(fù)合材料的制備方法及其在降解羅丹明反應(yīng)中的應(yīng)用
（專利號：ZL 201410690807.2） 簡介：本發(fā)明公開了一種BiOBr/RGO納米復(fù)合材料的制備方法及其應(yīng)用，屬于光催化劑領(lǐng)域。該復(fù)合材料的活性組分是BiOBr/RGO，特點是花狀的BiOBr與層狀RGO交織在一起，形成獨特的三維立體結(jié)構(gòu)，其制備方法是：量取一定量的甲苯，十六烷基三甲基溴化銨和油酸，恒溫攪拌，加入氧化石墨烯，獲得溶液A；再量取一定量H2O，加入HNO3和Bi(NO3)3·5H2O，得到溶液B；在攪拌狀態(tài)下把溶液B
安徽工業(yè)大學
2021-01-12
一種用于廢水處理的磁性剝離型蒙脫土納米復(fù)合材料的制備方法
（專利號：ZL 201410576782.3） 簡介：本發(fā)明公開了一種用于廢水處理的磁性剝離型蒙脫土納米復(fù)合材料的制備方法，屬于納米復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域。該方法通過在蒙脫土表面修飾上大量的羧基，采用原位化學反應(yīng)將磁性納米粒子引入蒙脫土層間并獲得剝離型結(jié)構(gòu)，結(jié)合四氧化三鐵的磁分離性能和羧基修飾蒙脫土對有機陽離子染料及重金屬離子的高吸附特性，獲得可磁分離且吸附能力強的磁性剝離型蒙脫土納米復(fù)合吸附材料。本發(fā)明制備工藝簡單、條件可控，制得的磁性剝
安徽工業(yè)大學
2021-01-12
銅基量子自旋液體的候選者和銅基高溫超導(dǎo)材料母體在摻雜后的電子結(jié)構(gòu)
劉奇航及其合作者以最近由中科院物理所領(lǐng)銜的研究團隊發(fā)現(xiàn)的ZnCu3(OH)6BrF為例，采用修正后的單體平均場密度泛函理論方法，對這一體系的本征和摻雜行為進行了詳盡的模擬。研究發(fā)現(xiàn)，ZnCu3(OH)6BrF摻雜后，摻入的電子并沒有成為期待的“自由載流子”，而是局域在一個銅原子周圍，引起了局域形變。這種電子與束縛它的晶格畸變的復(fù)合體稱為極化子（如圖一所示）。本征材料的帶隙中形成新的電子態(tài)。因此，電子摻雜后，ZnCu3(OH)6BrF并沒有實現(xiàn)半導(dǎo)體到導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變。相比之下，具有類似CuO4局部環(huán)境的銅氧化物高溫超導(dǎo)體的母體材料Nd2CuO4顯現(xiàn)除了不同的隨摻雜濃度變化的導(dǎo)電性。研究發(fā)現(xiàn)，低摻雜濃度時，銅原子附近形成較為擴展的極化子，因此在高摻雜濃度時，這些極化子之間的躍遷可以使系統(tǒng)導(dǎo)電性大大增加，實現(xiàn)半導(dǎo)體到導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變，與實驗觀測很好地吻合。? 該研究圓滿地解釋了最近實驗上觀測到的Kagome晶格的鋅銅羥基鹵化物在摻雜后并不導(dǎo)電的現(xiàn)象，指出要在量子自旋液體實現(xiàn)超導(dǎo)，僅僅找到量子自旋液體體系是遠遠不夠的，還必須實現(xiàn)有效摻雜，注入一定濃度的“自由載流子”，為耕耘在該領(lǐng)域的實驗工作者提出了新的挑戰(zhàn)和實驗方向。
南方科技大學
2021-04-13