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近年來，磁振子電子學(xué)在信息計算和信息傳輸領(lǐng)域表現(xiàn)出了極具價值的應(yīng)用潛力。磁振子電子學(xué)利用以磁振子為載體的電子自旋進動來實現(xiàn)信息處理，有望實現(xiàn)無熱量產(chǎn)生、低耗散的信息傳輸，相比于傳統(tǒng)意義上通過操縱電荷來實現(xiàn)信息的處理的微電子學(xué)具有無可比擬的巨大優(yōu)勢。磁振子電子學(xué)領(lǐng)域的進展很大程度上依賴于能夠有效傳輸磁振子的新材料的發(fā)現(xiàn)，而獲得長距離的磁振子輸運始終是磁振子電子學(xué)研究的重中之重。與通常的三維磁性絕緣體（如Yttrium Iron Garnet）相比，二維尺度下的磁振子被理論預(yù)言有很多的新穎物理效應(yīng)，例如自旋能斯特效應(yīng)，拓撲磁振子，以及外爾磁振子等。 在最新的研究文章中，量子材料科學(xué)中心韓偉課題組在二維磁性體系中展開工作并取得了重要進展，觀測到了二維反鐵磁體系中磁振子的長距離輸運。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機械剝離手段得到了二維的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制備了用于測量磁振子輸運的非局域器件，器件結(jié)構(gòu)如圖A所示。器件左側(cè)Pt電極通過熱方法來注入磁振子，右側(cè)Pt電極探測在二維MnPS3中擴散傳輸?shù)拇耪褡印Ｔ诙S反鐵磁MnPS3中，實驗上觀測到了幾微米的磁振子擴散長度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測端距離的增加，探測到的非局域信號表現(xiàn)出e指數(shù)衰減的形式，跟一維漂移擴散模型的理論模型一致。在此基礎(chǔ)上，他們還系統(tǒng)研究了MnPS3厚度對磁振子弛豫性質(zhì)的影響。隨著MnPS3厚度從40nm降低至8nm，磁振子弛豫長度由4μm減小到1μm（圖C），這可能是由較薄的MnPS3中較強的表面雜質(zhì)散射效應(yīng)導(dǎo)致的。 該文章中的結(jié)果具有重要的學(xué)術(shù)價值：二維材料中的磁振子輸運實現(xiàn)為二維磁性材料在磁振子電子學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，也有望推動磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質(zhì)研究。圖：二維反鐵磁體系中磁振子輸運研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運測量結(jié)構(gòu)示意圖。（B）自旋信號R_NL^*隨電極間距的依賴關(guān)系，與理論預(yù)言的e指數(shù)衰減吻合。（C）磁振子弛豫長度隨MnPS3厚度的依賴關(guān)系。 該工作于2019年2月7日在線發(fā)表于物理學(xué)術(shù)期刊Physical Review X上(Phys. Rev. X 9, 011026 (2019) )。 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.011026。該工作由韓偉研究員設(shè)計和指導(dǎo)完成，北京大學(xué)量子材料科學(xué)中心2015級博士生邢文宇為文章第一作者，物理學(xué)院2015級本科生邱露頤為第二作者（今年9月份將去哈佛大學(xué)讀博士），韓偉研究員為文章通訊作者。本工作的順利完成得到了量子材料科學(xué)中心賈爽教授和謝心澄院士的合作幫助，以及國家重大科學(xué)研究計劃、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項的支持。

北京大學(xué)物理學(xué)院/定量生物學(xué)中心歐陽頎課題組在Nature Physics發(fā)表題為“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章網(wǎng)址：https://www.nature.com/articles/s41567-019-0701-7）文章，揭示了互相耦合的分子振子達到同步化所需的熱力學(xué)代價，表明分子振子的同步化需要額外能量耗散，并揭示了能量耗散與所能達到的最優(yōu)同步化效果及耦合的最佳設(shè)計之間的關(guān)系。 振子之間的同步化現(xiàn)象在自然界是非常普遍的現(xiàn)象，許多非線性理論與實驗很好地回答了很大一部分非線性振子中的同步化問題。然而，對于分子振子而言，他們的振蕩節(jié)律由隨機的、大噪聲的生化反應(yīng)所決定，與之前相對成熟的非線性理論所涉及的情況有所不同。這類分子振子的同步化規(guī)律，尤其是同步化所需的熱力學(xué)代價尚不明確。 歐陽頎課題組與美國IBM T. J. Waston 研究中心/北京大學(xué)定量生物學(xué)中心杰出訪問教授的涂豫海教授展開合作研究，首次在理論上闡明了實現(xiàn)分子振子同步化所需的熱力學(xué)代價。該研究提出一個簡單而普適的隨機理論模型，假設(shè)不同的分子振子之間被一些額外的分子間化學(xué)反應(yīng)耦合起來從而使彼此的相位相互靠近，用以描述一般的可產(chǎn)生同步化振蕩的分子振子。在這個理論模型中，研究者們找到了單分子穩(wěn)定振蕩狀態(tài)的概率密度的解析解，由此計算了不同條件下的能量耗散，并通過平均場近似得到了該振蕩出現(xiàn)同步化現(xiàn)象的條件。通過比較不同條件下的能量耗散，研究者發(fā)現(xiàn)，若要實現(xiàn)分子振蕩的同步化，除去驅(qū)動單個分子振蕩的能量以外，還必須要有一部分不為零的額外的能量耗散。除此以外，當(dāng)外界條件給定能量耗散的大小時，雖然可以通過調(diào)整模型中的參數(shù)達到各種不同的同步化效果，但是可以達到的最優(yōu)的同步化效果由給定的能量耗散所限制。當(dāng)能量耗散小于一個臨界值時（這個臨界值大于驅(qū)動單個分子振蕩的能量）同步化是不可能的，給定的能量耗散越大，所能達到的最優(yōu)同步化效果越好。該結(jié)論具有一定的普適性。隨后研究者在藍藻的生物鐘系統(tǒng)中檢驗了該理論，驗證了生物體內(nèi)的分子振蕩體系確實需要額外的能量來實現(xiàn)同步化。 北京大學(xué)物理學(xué)院博士生，歐陽頎課題組的張東良為該文章的第一作者，涂豫海教授為通訊作者，合作者包括歐陽頎教授和美國加州圣地亞哥分校的博士后曹遠勝博士。

本發(fā)明公開了一種高壓輸電線路絕緣子清掃與檢測機器人，包括可以繞旋轉(zhuǎn)軸向兩邊打開的環(huán)形框 架和控制箱，環(huán)形框架包括通過多個輔助支架固定相連的上層支架和下層支架、以及通過清掃層升降機 構(gòu)可上下移動的中層支架，上層支架上設(shè)有用于夾住絕緣子的上夾爪，上夾爪上設(shè)有檢測裝置，中層支 架上設(shè)有清掃裝置和夾持絕緣子裙部的輔助夾爪，上層支架和下層支架之間還設(shè)有通過夾爪層升降機構(gòu) 上下移動的下夾爪，與轉(zhuǎn)軸相對的環(huán)形框

近日，國防科技大學(xué)前沿交叉學(xué)科學(xué)院朱夢劍-秦石喬課題組與北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院彭海琳課題組合作，設(shè)計了一種梯度表面能調(diào)控的復(fù)合型轉(zhuǎn)移媒介，實現(xiàn)了晶圓級超平整石墨烯向半導(dǎo)體襯底的干法貼合與無損釋放。

針對中醫(yī)藥人才培養(yǎng)中創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力不強的短板，我校招生與就業(yè)處（創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心）進行了長期的探索與實踐。

成果介紹基片集成類導(dǎo)波結(jié)構(gòu)是近十幾年發(fā)展起來的一類新型平面集成高性能導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，2011年被國際微波雜志列為“改變未來無源與控制器件的十大非凡發(fā)明”之首（Microwave Journal, Nov. 2011）。本項目組是國際上這一領(lǐng)域的主要貢獻者之一，在國家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新群體基金和國家973項目等的資助下，對基片集成類導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的傳輸特性、諧振特性、損耗機理、模式轉(zhuǎn)換機理、極化轉(zhuǎn)換機理等科學(xué)問題及其在多個分支的創(chuàng)新應(yīng)用開展了系統(tǒng)深入的研究，建立了精確有效的設(shè)計方法，構(gòu)建了基礎(chǔ)設(shè)計公式，提出并命名了半模基片集成波導(dǎo)等新型導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，提出了一系列基片集成類無源元件新結(jié)構(gòu)等。技術(shù)創(chuàng)新點及參數(shù)1、在國際上最早提出并發(fā)展了適合于周期性基片集成類導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的頻域有限差分和直線法全波分析模型，揭示了其傳輸機理，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了一組閉式設(shè)計公式。這組公式已被廣泛用于基片集成類導(dǎo)波結(jié)構(gòu)元器件的設(shè)計。相關(guān)代表作單篇正面他引均超過150次。2、提出并命名了半模基片集成波導(dǎo)、折疊半模基片集成波導(dǎo)等新型導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)研究了其導(dǎo)波特性、損耗機理和模式轉(zhuǎn)換機理等，構(gòu)建了設(shè)計公式，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展了一系列新型微波毫米波高性能元器件，其中代表作單篇正面他引均超過100次。3、提出了多種基片集成波導(dǎo)無源新結(jié)構(gòu)，深入研究了其諧振特性、耦合特性和損耗機理，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展了一系列高性能新型元器件及單基片集成系統(tǒng)。相關(guān)代表作合計正面他引350余次。4、在基片集成波導(dǎo)天線輻射機理研究的基礎(chǔ)上，突破了經(jīng)典Elliott設(shè)計公式的局限性，建立了相應(yīng)的分析模型和設(shè)計方法，發(fā)展了一系列新穎的高性能基片集成類天線及陣列，相關(guān)代表作由于其基礎(chǔ)性和創(chuàng)新性被合計正面他引300余次。市場前景項目研究成果已獲54項授權(quán)國家發(fā)明專利，其中部分專利已進行技術(shù)轉(zhuǎn)讓并應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)品中。

項目以高異形度噴絲板和異形纖維的加工技術(shù)，在多家企業(yè)開發(fā)了高導(dǎo)濕滌綸短纖維及長絲；系統(tǒng)研究了纖維集合體的毛細效應(yīng)機理，指導(dǎo)高導(dǎo)濕織物的織造工藝和后整理工藝；并建立了高導(dǎo)濕纖維導(dǎo)濕性能的專用評價體系。成果獲2007年度國家科技進步二等獎。課題組還進行高品質(zhì)熔體直紡超細旦滌綸長絲工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)集成開發(fā)，成果獲2009年度紡織工業(yè)協(xié)會一等獎。

  課題組自1999 年開始，先后承擔(dān)了科技部農(nóng)業(yè)重點推廣項目、農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)科研專項、國家現(xiàn)代蘋果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)及遼寧省農(nóng)業(yè)重大科技攻關(guān)等研究任務(wù)，圍繞建立冷涼地區(qū)蘋果優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)理論體系和技術(shù)集成開展深入研究。經(jīng)過15 年的努力，突破了低溫限制大蘋果栽培區(qū)域的“瓶頸”，在我國傳統(tǒng)大蘋果栽培北緣地帶及其以北廣大冷涼地區(qū)建立了寒富蘋果優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)技術(shù)體系，形成了高效蘋果產(chǎn)業(yè)，取得如下創(chuàng)新成果：     1．首次明確了寒富蘋果較富士等我國主栽蘋果品種，具有更強的抗寒、抗旱、抗病等綜合抗性，具有自花結(jié)實、坐果率高、腋芽容易成花、頂花芽受凍后仍能滿足結(jié)果需求、果形周正、品質(zhì)優(yōu)良、耐貯、易早果豐產(chǎn)等特性，揭示了其能夠在傳統(tǒng)大蘋果栽培北緣地帶及其以北1 月份平均氣溫為-12℃～-10℃的地區(qū)進行優(yōu)質(zhì)栽培的生物學(xué)及生理機制，奠定了研制配套栽培技術(shù)體系的理論基礎(chǔ)。并根據(jù)冷涼地區(qū)自然資源及果樹帶布局現(xiàn)狀，進行了多區(qū)域布點試栽，最終完成了寒富蘋果栽植區(qū)劃，為我國抗寒優(yōu)質(zhì)蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了科學(xué)依據(jù)。出版《寒富蘋果生理基礎(chǔ)》等專著4 部，發(fā)表論文182 篇，其中SCI 收錄5 篇上述成果為國際抗寒優(yōu)質(zhì)蘋果育種及抗寒矮化栽培機制研究提供了重要材料與理論參考，整體居國際先進水平。     2．率先對寒富蘋果進行了多種砧穗組合綜合評價，建立了優(yōu)質(zhì)苗木繁育原種采穗圃；明確了常規(guī)“寒富/山定子” 砧穗組合難成花、抗寒性差，不適于冷涼地區(qū)；確定“寒富/GM256/山定子”為冷涼地區(qū)最適的抗寒、矮化砧穗組合，研制出相應(yīng)的苗木繁育技術(shù)，制定了2 項遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了苗木生產(chǎn)流程和市場秩序，從根本上解決了制約果園成功與否的核心苗木問題。     3．建立了寒富蘋果優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)技術(shù)體系，制定了5 項遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)和3 項農(nóng)業(yè)部果園主推技術(shù)規(guī)程，在生產(chǎn)中大規(guī)模應(yīng)用。建設(shè)示范園214處，面積8.6 萬畝，在遼寧省推廣種植117 萬畝，輻射新疆伊犁、陜西榆林、寧夏銀川等地30 余萬畝。實現(xiàn)了良種良法配套，將我國大蘋果栽培北緣向北擴展了近2 個地理緯度，形成了優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。首次在不可栽培大蘋果的地區(qū)實現(xiàn)了大面積優(yōu)質(zhì)、矮化栽培，使寒富成為我國自主選育的300 余個蘋果品種中栽培面積最大的品種。近3 年，遼寧省新增產(chǎn)值425.2 萬噸，農(nóng)戶純增收121.2 億元，經(jīng)濟效益十分顯著。在品種育成后栽培技術(shù)配套研究與示范推廣方面在業(yè)內(nèi)起到了引領(lǐng)作用。     4．創(chuàng)建了以示范園帶動、現(xiàn)場培訓(xùn)、發(fā)放技術(shù)圖書資料和媒體專欄節(jié)目傳播等傳統(tǒng)方式與寒富蘋果技術(shù)網(wǎng)站（http://www.lastb.cn/service/kuandian/）及手機微信平臺（lnpg1314）等現(xiàn)代手段相結(jié)合的高效技術(shù)服務(wù)體系，培訓(xùn)果農(nóng)6.8 萬人次，整體加強了果農(nóng)安全生產(chǎn)意識，提升了優(yōu)質(zhì)高效栽培管理技術(shù)水平，帶動30余萬人就業(yè)。培養(yǎng)果樹學(xué)高級專業(yè)人才40 余名。取得了良好的社會效益和生態(tài)效益，成為產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的成功案例。

液流電池儲能系統(tǒng)是一種安全、高效的電化學(xué)儲能技術(shù)。在光伏、風(fēng)能等新能源并網(wǎng)、智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)、分布式能源系統(tǒng)、無電地區(qū)供電工程以及未來能源安全方面都將發(fā)揮巨大作用。具有能量和功率獨立（設(shè)計靈活）、深度放電、大電流放電不損壞電池、使用壽命長等優(yōu)點。 本項目組在全釩液流電池方面經(jīng)過十余年的研究和產(chǎn)學(xué)研合作，積累了豐富的理論研究成果和實踐經(jīng)驗，取得了多項獨創(chuàng)性成果。在電池關(guān)鍵材料（雙極板、電解液）和電堆結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面具有多項專利技術(shù)，擁有設(shè)計、制造25kW 單堆電池和液流電池儲能系統(tǒng)的集成技術(shù)。 在電堆設(shè)計和系統(tǒng)集成方面，項目組針對大型液流電池電堆和系統(tǒng)進行了系統(tǒng)的研究：采用模擬仿真技術(shù)，優(yōu)化流場設(shè)計，使電堆結(jié)構(gòu)更加高效、可靠；優(yōu)化的管路設(shè)計方案可減小管路系統(tǒng)中的旁路電流損失，提高能量轉(zhuǎn)化效率；電池系統(tǒng)循環(huán)運行過程中的先進熱量管理技術(shù)為電池體系長期穩(wěn)定運行提供了保障。 雙極板是液流電池關(guān)鍵零部件，對電池性能、壽命和成本有重要影響。高性能、長壽命、低成本的雙極板是液流電池領(lǐng)域高度期待的關(guān)鍵材料。目前已成功開發(fā)了新型液流電池雙極板并申請國家發(fā)明專利。研制的雙極板具有電導(dǎo)率高、穩(wěn)定性好、強度高、耐腐蝕、成本低的突出優(yōu)點，各項指標(biāo)達到國際領(lǐng)先。高性能雙極板的成功研制，將大幅提高液流電池能量效率和使用壽命，同時可顯著降低儲能成本，將有力推動液流電池在儲能領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。目前已與新能源企業(yè)簽訂了合作協(xié)議，將為我國百兆瓦級的全釩液流電池大規(guī)模儲能項目提供高性能雙極板，將實現(xiàn)雙極板經(jīng)濟效益3億元。  具有自主知識產(chǎn)權(quán)的液流電池雙極板大規(guī)模制造技術(shù) 液流電池儲能系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計 液流電池電堆設(shè)計和制造技術(shù) 液流電池儲能系統(tǒng)集成技術(shù)