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東南大學(xué)國際分子鐵電科學(xué)與應(yīng)用研究院暨江蘇省“分子鐵電科學(xué)與應(yīng)用”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了具有七個物理通道開關(guān)的熱致變色鐵彈體。相關(guān)工作以題為“The First Chiral Thermochromic Ferroelastic with Seven Physical Channel Switches”的學(xué)術(shù)論文在化學(xué)領(lǐng)域頂級期刊《Angewandte Chemie International Edition》上發(fā)表。此外，該論文被選為VIP（Very Important Paper）。據(jù)悉，只有不到5%的已接收論文才能獲得如此積極的評價。 在信息化時代，電子智能設(shè)備的信號處理和加密顯得至關(guān)重要，具有多重物理通道雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)特性的多功能材料成為后起之秀。眾所周知，一把鑰匙對應(yīng)一個鎖，假如我們將財(cái)產(chǎn)放進(jìn)保險柜中，我們就又多了一層防護(hù)。類似地，每增加一個物理通道，就是增加一層保障。基于此，我們報(bào)道了首例具有七個物理通道的手性化合物，可以對信息進(jìn)行七層加密處理，使信息安全更加可靠。 圖1. (a) 消旋晶體結(jié)構(gòu)中的無序的CTA陽離子和手性有序的S-CTA和R-CTA陽離子；(b) (R-CTA)2CuCl4和(c) (S-CTA)2CuCl4的晶體堆積圖。 早在1999年，Wataru Fujita等人在《Science》上就已經(jīng)報(bào)道了磁雙穩(wěn)態(tài)（Science1999, 286, 261–262）。在1,3,5-trithia-2,4,6-triazapentalenyl（TTTA）分子中觀測到一個明顯的磁雙穩(wěn)態(tài)回線發(fā)生在230 K到305 K溫度范圍內(nèi)。它的高溫相為順磁相，低溫相在二聚作用的影響下具有抗磁性。三年后，M. E. Itkis等人在《Science》上報(bào)道了在非那烯基中性自由基產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)了電、光、磁三個物理通道的雙穩(wěn)態(tài)特性（Science2002, 296, 1443–1445）。直到2014年，熊仁根教授團(tuán)隊(duì)在《Advanced Materials》上報(bào)道了高碘酸咪唑（IPI）化合物具有介電、壓電、SHG和鐵電和機(jī)電耦合等五個物理通道的雙穩(wěn)態(tài)（Adv. Mater.2014, 26, 4515–4520）。由此可見，每增加一個物理通道都面臨著巨大的挑戰(zhàn)，在分子鐵電“似球-非球”原理和手性引入的指導(dǎo)下，我們利用手性配體進(jìn)行合成，將手性開關(guān)引入其中，成功組裝得到了(R-CTA)2CuCl4和(S-CTA)2CuCl4(CTA = 3-Chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium) （圖1），這兩個化合物在介電、電導(dǎo)、二階非線性、壓電、鐵彈性，手性和熱致變色這七個物理通道上具有開關(guān)特性。其中熱致變色特征尤為耀眼，區(qū)別于傳統(tǒng)的相變材料，這為雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)提供了光譜加密的新靈感。 圖2. (a) DSC曲線；(b) 介電，電導(dǎo)，壓電和二階非線性光學(xué)等多重雙穩(wěn)態(tài)示意圖。 (Rac-CTA)2CuCl4，(R-CTA)2CuCl4和(S-CTA)2CuCl4的相變點(diǎn)分別在361, 417 和420 K附近(圖2)，隨著溫度變化，相變溫度以下的低溫相和相變溫度以上的高溫相的介電常數(shù)、電導(dǎo)率、壓電系數(shù)、SHG信號強(qiáng)度均呈現(xiàn)出可切換的兩種穩(wěn)定的狀態(tài)。 圖3. (S-CTA)2CuCl4和(R-CTA)2CuCl4晶體在293 K下的鐵彈疇結(jié)構(gòu)。 此外，這對手性化合物還具有鐵彈性，鐵彈相變往往伴隨著鐵彈疇的演化。在正交偏振光下，不同取向的鐵彈疇具有不同的雙折射特性，從而呈現(xiàn)出明暗不同的結(jié)構(gòu)區(qū)域。(S-CTA)2CuCl4和(R-CTA)2CuCl4的晶態(tài)薄膜在室溫下呈現(xiàn)出清晰的三角形鐵彈性結(jié)構(gòu)。當(dāng)溫度高于相變點(diǎn)時，鐵彈疇迅速消失，呈現(xiàn)出立方對稱的消光特性。在隨后的冷卻中，規(guī)則的鐵彈疇又很快顯現(xiàn)，表現(xiàn)出明顯的開關(guān)特性。 圖4.變溫固體紫外-可見吸收光譜。 除了鐵彈性外，這一對手性晶體還展示出可轉(zhuǎn)換的熱致變色的性質(zhì)。室溫下，(R-CTA)2CuCl4和(S-CTA)2CuCl4晶體對光的吸收均低于540 nm，與它們呈現(xiàn)的黃色外觀一致。隨著溫度的升高，電子吸收帶的吸收邊緣發(fā)生紅移。當(dāng)溫度超過相變點(diǎn)達(dá)到423 K時，吸收邊移動到580 nm，這也與晶體受熱變成橙色一致。利用熱致變色特征對光譜加密和信號檢測進(jìn)行特定的處理，這為開發(fā)新型加密技術(shù)帶來新的思路。 該工作由博士生陸思祺（第一作者）等人的共同努力下完成，東南大學(xué)為第一通訊單位。該成果得到“東南大學(xué)十大科學(xué)與技術(shù)問題”啟動培育基金的資助。

質(zhì)子治療腫瘤已被全世界評估為療效最好、副作用最少的治療方法，質(zhì)子放射治療腫瘤需要質(zhì)子重離子治療設(shè)備，質(zhì)子重離子治療設(shè)備價格昂貴，目前國際上也只有少數(shù)的醫(yī)院具有，高昂的成本設(shè)備成本是質(zhì)子重離子治療推廣應(yīng)用的最主要瓶頸，質(zhì)子重離子治療設(shè)備要實(shí)現(xiàn)適形治療，需要高效地控制束流的橫向位置、縱向的能量分布，以精準(zhǔn)地匹配病灶的形狀，這就需要能夠360°旋轉(zhuǎn)、等中心點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)架，上海理工大學(xué)與其他單位利用在航天領(lǐng)域的合作成果和相關(guān)的自主技術(shù)，破解了質(zhì)子重離子束用于實(shí)體瘤的精準(zhǔn)治療的核心技術(shù)和工程難題，成功研發(fā)質(zhì)子重離子治療儀360°旋轉(zhuǎn)機(jī)架，位置精度達(dá)到了<1mm,為質(zhì)子重粒子治療設(shè)備小型化、降低成本、更普及推廣打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。質(zhì)子重離子治療儀360°旋轉(zhuǎn)機(jī)架是質(zhì)子重離子治療儀的重要組成部分，它能將粒子束按照最優(yōu)路徑準(zhǔn)確打到患者的腫瘤位置，減少對健康部位的損害，更有效的殺死癌細(xì)胞。

一、 項(xiàng)目簡介與電磁場相比，永磁體不消耗任何的水和電，無噪聲干擾，有利于降低運(yùn)行成本和保護(hù)生態(tài)環(huán)境，在國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域均得到廣泛應(yīng)用。課題組于1992年開始對永磁磁場數(shù)值求解方法及應(yīng)用進(jìn)行研究，2006年主持完成了國家“863計(jì)劃”課題“單晶生長用永磁磁體的研制與產(chǎn)業(yè)化”。二、 項(xiàng)目技術(shù)成熟程度在永磁磁場數(shù)值求解方法方面，分別采用矢量磁位和標(biāo)量磁位對二維、三維永磁磁場進(jìn)行了有限元分析，編寫了相應(yīng)的永磁磁場數(shù)值分析軟件包，實(shí)現(xiàn)了對永磁磁場的二維、三維磁場分析及磁場分布顯示；采用場路耦合方法對永磁體充磁過程進(jìn)行了動態(tài)分析，確定了充磁電路參數(shù)和磁路參數(shù)對永磁材料剩磁的影響規(guī)律。三、 技術(shù)指標(biāo)（包括鑒定、知識產(chǎn)權(quán)專利、獲獎等情況）近年來獲河北省科技進(jìn)步二、三等獎各1項(xiàng)；完成和承擔(dān)國家“863計(jì)劃“項(xiàng)目1項(xiàng)，國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目2項(xiàng)，省部級項(xiàng)目2項(xiàng)；出版專著2本，發(fā)表論文10余篇，其中大部分被SCI、EI檢索；申請專利5項(xiàng)。 運(yùn)行中的環(huán)形永磁體     自控永磁可變磁場裝置

研究團(tuán)隊(duì)擁有可進(jìn)行污染物分析的氣質(zhì)聯(lián)用儀和塵螨分析儀，可對室內(nèi) VOC采樣柱、灰塵取樣等進(jìn)行 SVOC、VOCs、苯系物、塵螨等過敏原進(jìn)行分析。

研究團(tuán)隊(duì)成員具有豐富的綠色建筑認(rèn)證服務(wù)經(jīng)驗(yàn)和 LEED 認(rèn)證服務(wù)經(jīng)驗(yàn)（LEED-AP 資質(zhì)）。根據(jù)《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》GB50378-2014 和各省級標(biāo)準(zhǔn)評價綠色建筑星級達(dá)標(biāo)水平（一星級、二星級和三星級），幫助業(yè)主向住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部申請綠色建筑星級認(rèn)證；評審過程中，需要對建筑項(xiàng)目的性能進(jìn)行全面模擬，以確定各項(xiàng)得分值。研究團(tuán)隊(duì)通過專業(yè)綠色建筑模擬軟件，為業(yè)主、設(shè)計(jì)和咨詢單位提供全方位的綠色建筑模擬評價服務(wù)并出具全套模擬報(bào)告，如： （1）室外風(fēng)環(huán)境模擬報(bào)告 （2）自然通風(fēng)模

多通道記錄分析裝置按照虛擬儀器設(shè)計(jì)，由筆記本計(jì)算機(jī)及信號調(diào)理采集箱組成。能對多路電量進(jìn)行連續(xù)記錄，系統(tǒng)具有完善的測量分析功能，能對記錄的電量進(jìn)行時域和頻域的全面測量分析。特別適用于電器裝置投切動態(tài)過程和隨機(jī)過程的測量分析。 有效值測量誤差：＜0.5% 最大值/最小值測量誤差：＜0.5% 波形系數(shù)測量誤差：＜1% 諧波測量誤差：＜3% 綜合畸變率測量誤差：＜1%

項(xiàng)目簡介：對政府部門來說， 他們高度關(guān)注的是那些最有可能給社會輿論和國家安全帶來災(zāi)難性后果

該系統(tǒng)是與北大醫(yī)學(xué)部物理教研室聯(lián)合研制。涵蓋了脈搏、語音等非電量的信號采集、頻譜分析、分解與合成等功能；結(jié)合數(shù)字圖像處理技術(shù)，進(jìn)行傅里葉光學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)M。系統(tǒng)可完成多個設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性、趣味性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。 《脈搏語音圖像分析系統(tǒng)》是與北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部物理教研室聯(lián)合研制開發(fā)。 該系統(tǒng)涵蓋了脈搏、語音等非電量的信號采集、頻譜分析、分解與合成等功能；并結(jié)合數(shù)字圖像處理技術(shù)，進(jìn)行傅里葉光學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)M。 儀器可應(yīng)用于開設(shè)“壓力傳感器測量脈搏”、“語音形態(tài)觀測”、“數(shù)字圖像的離散傅里葉變換”等多個實(shí)驗(yàn)，更能夠讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)各類頻譜濾波器，完成多個設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性、趣味性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。 系統(tǒng)特色： 1.  直觀地展現(xiàn)語音、脈搏等生活中常見的信號,實(shí)現(xiàn)脈搏信號和語音信號的可視化； 2.  快捷地分析脈搏、語音信號的頻譜構(gòu)成、選頻、重建； 3.  輕松地完成阿貝成像空間濾波物理研究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以及數(shù)字圖像的二維頻譜分析、濾波、重建等功能； 4.  高靈敏度的采集探頭對脈搏信號進(jìn)行真實(shí)呈現(xiàn)，精確分析脈搏強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)科學(xué)定量地脈搏診斷。 功能模塊 一、脈搏語音實(shí)驗(yàn)儀 二、信號分析軟件 1. 脈搏信號測量分析測量脈搏波，并對脈搏信號作傅里葉頻譜分析；并根據(jù)信號頻譜圖，進(jìn)行原信號的分解以及合成還原。 教學(xué)應(yīng)用： 可用于研究脈搏波的不同頻率構(gòu)成，通過任意分解和還原脈搏信號，分析不同頻率對于脈搏圖像的影響程度和變化規(guī)律。 2.  語音信號觀察測量語音，并對語音信號作傅里葉頻譜分析；在此基礎(chǔ)上對原信號分解、合成、還原。 (1) 不同語音圖像和頻譜對比； (2) 分析同一實(shí)驗(yàn)者的不同音節(jié)，并進(jìn)行信號的傅里葉變換，對比兩段語音的時域差別和頻域差別；(3) 分析不同實(shí)驗(yàn)者語音頻譜，理解和掌握語音識別的原理； (4) 長時動態(tài)傅里葉頻譜觀察，進(jìn)行長時間動態(tài)觀察語音信號的時域圖像和頻域圖像。教學(xué)應(yīng)用：(1) 方便學(xué)生觀察不同音節(jié)的語音形態(tài)，分析語音結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)特征；(2) 直觀地反映語音信號在短時間內(nèi)重復(fù)的周期變化，對不同類周期信號進(jìn)行分析，研究類周期信號之間的異同點(diǎn)；(3) 對語音進(jìn)行時-頻分析，觀察不同人、不同聲音的頻譜特征。 3.  多通道信號疊加分析 將多通道信號進(jìn)行疊加,頻譜分析、信號分解、分離和還原。將實(shí)驗(yàn)中多種信號通過傳感器轉(zhuǎn)換為電信號，接入外接通道，進(jìn)行信號觀察、檢測和時-頻分析。 教學(xué)應(yīng)用： (1) 用標(biāo)準(zhǔn)信號進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，并與理論計(jì)算公式作對比，對傅里葉變換公式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證； (2) 根據(jù)實(shí)際需要，可以讓學(xué)生設(shè)計(jì)測量各種物理量的傳感器，直接輸入到實(shí)驗(yàn)儀的外接通道，進(jìn)行待測信號的測量。 4.  數(shù)字圖像處理與光學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)M 觀察黑白圖片的二維傅里葉頻譜，使用不同形狀和參數(shù)的濾波器，對圖像頻譜進(jìn)行低通、高通以及帶通處理，對比處理后圖像與原圖的異同。 教學(xué)應(yīng)用： (1) 將數(shù)字圖像作為二維函數(shù)，通過傅立葉變換轉(zhuǎn)換到頻率域上，讓學(xué)生根據(jù)具體需要，對頻譜進(jìn)行各種濾波處理，并將濾波后的頻譜反變換，得到特定增強(qiáng)濾波處理后的圖像； (2) 使用不同的圖片模擬光學(xué)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行空間濾波。無需到實(shí)驗(yàn)室搭建實(shí)際光路，就能夠讓學(xué)生觀察到復(fù)雜的光學(xué)成像結(jié)果。 典型應(yīng)用 教學(xué)中可開展的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容  1.壓力傳感器測量脈搏 壓力的測量是各種測量技術(shù)中最常見的一種測量。本實(shí)驗(yàn)采用壓電晶體式壓力傳感器測量脈搏波的波形及脈搏頻率。 2.  語音形態(tài)觀測實(shí)驗(yàn)由話筒采集語音信號，信號放大后輸入計(jì)算機(jī)由數(shù)/模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，經(jīng)軟件處理后顯示在監(jiān)視器上。實(shí)驗(yàn)中可通過觀察同一人發(fā)不同音、不同人發(fā)相同音，理解語音識別的基本原理。 3.  傅里葉光學(xué)的空間頻譜與空間濾波實(shí)驗(yàn)濾波器：低通濾波，高通濾波，帶通濾波，自定義濾波器濾波 物屏：一維光柵濾波，二維光柵濾波， “光”字屏濾波。

綜合熱分析將熱重分析 TG 與差熱分析 DTA 或差示掃描量熱 DSC 結(jié)合為一體，在同一次測量中利用同一樣品可同步得到熱重與差熱信息。 主要測量與熱量有關(guān)的物理、化學(xué)變化，如物質(zhì)的熔點(diǎn)、熔化熱、結(jié)晶與結(jié)晶熱、相變反應(yīng)熱、熱穩(wěn)定性（氧化誘導(dǎo)期）、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、吸附與解吸、成分的含量分析、分解、化合、脫水、添加劑等變化進(jìn)行研究。從微量樣品到大劑量樣品均可滿足（更換支撐桿，最大樣品可達(dá)5g）。可滿足各種樣品在不同條件下的測試要求。溫度范圍：HCT-1：室溫-1150℃ 、HCT-2：室溫-1250℃、HCT-3：室溫-1450℃、HCT-4：室溫-1550℃

大數(shù)據(jù)分析平臺，通過將企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，形成企業(yè)大數(shù)據(jù)，然后利用分析平臺，探索、展示、分析與挖掘各業(yè)務(wù)信息資產(chǎn)，從海量的信息中及時地發(fā)現(xiàn)有價值的知識，進(jìn)而通過應(yīng)用層向最終企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)提供商業(yè)分析和數(shù)據(jù)服務(wù)，降低管理決策中“憑經(jīng)驗(yàn)、拍腦袋”的風(fēng)險和隱患，提高企業(yè)在市場中的應(yīng)變力和競爭力。