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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控或實時調控
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和空間編碼兩種形式。由等效媒質描述的超材料(或超表面)我們稱之為新型人工電磁媒質,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)和數字超材料(超表面)。對于新型人工電磁媒質,人們通過自由設計單元結構、單元排列方式、以及單元各向異性,可以根據意愿控制等效媒質的媒質參數,實現自然界中不存在或者很難實現的介電常數和/或磁導率,進而控制電磁波。本成果對于新型人工電磁媒質對電磁波的調控作用,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、極化轉換器、人工表面等離激元器件及混合集成電路等。技術創新點及參數對于編碼和數字超材料(超表面),我們提出基于空間編碼調控電磁波的新思路。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),按照一定規律排列0和1單元構成超材料,以實現所需的設計功能。當電磁編碼采用FPGA控制時,可實現現場可編程超材料,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。該項目突破傳統模擬超材料的等效媒質表征方法，創造性地提出用 0 和 1 表征的數字超材料，建了數字編碼和現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，提出一種性能優越的超薄、可共形 SPP 傳輸線，開辟了基于 SPP 模式的微波領域新分支，實現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
在耗散弗洛凱系統的超冷原子中觀察到宇稱-時間對稱性破缺
利用周期性共振光脈沖序列導致的自旋依賴布居數耗散、射頻場耦合下的自旋拉比振蕩、以及Feshbach共振調制下的相互作用控制，在一個量子系統中同時實現了精密調控耗散、相干和相互作用三大要素，為實現宇稱-時間對稱的非厄米哈密頓量的量子模擬奠定了技術基礎。 實驗結果不僅精確地復現了在經典系統中已經觀測到的靜態哈密頓量的宇稱-時間對稱性破缺，還利用周期性耗散機制發現了在任意小耗散下的宇稱-時間對稱性破缺，觀察到系統的能量可以在極其微小的耗散下發生不可逆的發散。不同于以往靜態哈密頓量的單參數相變，周期性耗散驅動的宇稱-時間對稱性的相圖在頻率的參數空間實現延拓，在特定的頻率區間，宇稱-時間對稱性對于耗散有極其敏感的響應。這個現象之前只有理論預言，而羅樂教授小組首次在絕對零度之上500納開爾文的超冷費米氣體中首次觀測到。同時這項工作還發現了對稱性破缺點附近的慢衰變模式、類比于多光子躍遷的高階PT對稱性破缺等新穎有趣的物理現象。 目前，羅樂教授研究團隊正基于非厄米量子體系研究宇稱-時間對稱哈密頓量的拓撲量子態轉換、耗散下的量子相干態保持、以及高階奇異點附件的超靈敏能譜響應。這些研究將為基于開放量子系統的量子計算和量子精密測量開拓新的前沿。
中山大學
2021-04-13
中國科學技術大學揭示核量子效應在界面超快電荷轉移中的重要作用
近日，來自中國科學技術大學物理學院、合肥微尺度物質科學國家研究中心，國際功能材料量子設計中心(ICQD),合肥國家實驗室的趙瑾教授研究團隊與王兵、譚世倞教授、以及北京大學李新征教授合作，發現固體-分子界面的超快電荷轉移與質子的量子動力學有很強的耦合，揭示了電荷轉移過程中核量子效應的重要作用。
中國科學技術大學
2022-07-11
一種非均勻吸收率固態熱機光－電轉化或熱－電轉化裝置和方法
本發明公開了一種非均勻吸收率固態熱機光?電轉換或熱?電轉換裝置和方法，該裝置包括透鏡、旋轉遮光板、固態熱機、橋式整流電路以及可充電電容；固態熱機為由導電膜、熱釋電膜和導電振動膜依次粘連復合而成的工質，導電膜局部表面覆蓋一層著色涂料；光波經透鏡后產生的聚焦光束經旋轉遮光板的調制形成光脈沖，光脈沖照射在導電層表面周期性加熱固態熱機，在光波照射下的固態熱機的導電層上形成高能量密度空間和低能密度空間，高、低能量密度空間相接觸的位置形成突變的熱梯度，產生應力突變強化了光能或熱能向機械能轉化的效應，促進固態熱機發生熱釋電效應，輸出交流電經橋式整流電路后向可充電電容供電。熱電轉換效果好，經濟成本低。
東南大學
2021-04-11
李光鵬教授課題組研究揭示ZGA-regulator在體細胞重編程中作用機制
終末分化的體細胞可以通過SCNT或者誘導性多能干細胞（iPS）技術，重編程至全/多能性的狀態。與SCNT和iPS技術相比，化學小分子誘導（CiPS）僅使用化學小分子就能使普通體細胞發生重編程，逆轉為多潛能干細胞。CiPS技術不僅簡單，而且不受試驗材料限制及不涉及倫理方面的問題，因此CiPS具有更廣泛的科研、臨床及育種應用價值。然而，CiPS的誘導耗時長且效率低，如何提高CiPS的誘導效率，是化學誘導細胞重編程領域亟待解決的問題之一。 本研究針對哺乳動物SCNT和CiPS介導的體細胞重編程效率低與克隆動物出生率低等關鍵科學問題，利用課題組在2018年自主研發的“胚胎ZGA實時監測系統”，結合siRNA-repressor和mRNA-inducer技術，對16種“合子基因組調控因子（ZGA-regulator）”進行篩選。結果發現，Dux、Dppa2和Dppa4在體細胞重編程的早期階段發揮關鍵作用。如用CRISPR-Cas9敲除Dux，克隆胚胎將完全被阻斷在2-細胞時期。只有在瞬間過表達Dux（tOE-Dux），使其符合內源Dux時空特性時，才能提高核移植重編程效率，我們將這種方法稱為D-SCNT。此外，D-SCNT結合干擾DNA甲基化酶（si-Dnmts）能夠進一步提高克隆動物的出生率。研究還發現，特異性過表達Dux可以顯著提高CiPS的細胞重編程效率和提高干細胞的多能性，并對相關機制做了闡釋。 該研究首次揭示了ZGA調控因子Dux在體細胞重編程中的作用機制，時空特異性過表達Dux可大幅度提高克隆效率和化學小分子誘導多能干細胞的建系效率，為干細胞的再生醫學與生物工程應用提供了新的途徑。
內蒙古大學
2021-02-01
基于太陽能光伏電源和直流變頻壓縮機蓄冷和蓄電功能的冰箱
北京工業大學
2021-04-14
硅基質表面油水浸潤性光控可逆轉換的 SiO2/TiO2復合涂層
本成果來自國家科技計劃項目，獲國家發明專利授權。該發明獲得的光控油水浸潤性可逆轉換的SiO2/TiO2復合涂層在功能納米界面材料研究領域具有重要意義。這項研究成果在基因傳輸、無損失液體輸送、微流體、生物芯片、藥物緩釋、石油化工、建筑材料等領域具有極為廣闊的應用前景。
西南交通大學
2016-06-24
一種針對偏振光束與磁光材料作用下偏振態時間分辨譜的檢測 系統
本發明屬于偏振檢測設備領域，并公開了一種針對偏振光束與 磁光材料作用下偏振態時間分辨譜的檢測系統，該檢測系統包括高壓 脈沖發生器、火花隙、電光 Q 開關、連續激光器、飛秒激光器、聚光 透鏡、第一偏振棱鏡、第二偏振棱鏡和偏振測量儀；連續激光器用于 產生連續激光；第一偏振棱鏡用于使所述連續激光的 P 偏振光通過； 飛秒激光器產生的脈沖激光可打開電光 Q 開關，從而讓所述測量光束 依次穿過電光 Q 開關、第二偏振棱鏡后和磁
華中科技大學
2021-04-14
一種雙碟片串接的泵浦光多程傳輸系統及碟片固體激光器
本發明公開了一種雙碟片串接的泵浦光多程傳輸系統，該系統 包括第一離軸拋物面反射鏡，第一直角反射鏡組，其位于所述第一離 軸拋物面反射鏡的反射光路上；第一碟片激光晶體，置于第一離軸拋 物面反射鏡焦點處；球面反射鏡，第二離軸拋物面反射鏡，其與所述 第一離軸拋物面反射鏡相對于過所述球面鏡球心的平面α對稱設置； 第二直角反射鏡組，其位于所述第二離軸拋物面反射鏡反射光路上； 第二碟片激光晶體，其與所述第一碟片激光晶體相對于過所述
華中科技大學
2021-04-14
中山大學巢暉課題組在抗乏氧腫瘤光動力治療研究取得重要進展
光動力治療（Photodynamic Therapy, PDT）是近年來興起的一種治療惡性腫瘤新模式，局部病灶選擇性攝取光敏劑并給予適當波長的光照，通過光敏劑介導產生自由基導致氧化損傷，引起靶細胞的凋亡和壞死。
中山大學
2022-05-30