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在二維反鐵材料MnPS3中磁振子輸運的實驗進展
量子材料科學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，器件結構如圖A所示。器件左側Pt電極通過熱方法來注入磁振子，右側Pt電極探測在二維MnPS3中擴散傳輸的磁振子。在二維反鐵磁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出e指數衰減的形式，跟一維漂移擴散模型的理論模型一致。在此基礎上，他們還系統研究了MnPS3厚度對磁振子弛豫性質的影響。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中較強的表面雜質散射效應導致的。 二維材料中的磁振子輸運實現為二維磁性材料在磁振子電子學的應用與發展奠定了基礎，也有望推動磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質研究。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構示意圖。（B）自旋信號R_NL^*隨電極間距的依賴關系，與理論預言的e指數衰減吻合。（C）磁振子弛豫長度隨MnPS3厚度的依賴關系。
北京大學
2021-04-11
量子谷Berry Phase的拓撲聲子態在二維六角晶格材料
徐虎課題組發現具有量子谷Berry Phase的拓撲聲子態在二維六角晶格材料中普適存在。隨著研究的深入，拓撲材料的分類越來越豐富和多樣化。到目前為止，拓撲材料的研究主要集中在費米子相關的系統。隨著研究水平的進一步發展，拓撲的玻色子系統也越來越引起人們的關注，例如光子晶體、聲子晶體等人工晶體中的拓撲現象等。但是，固體中的THz頻率段的拓撲聲子的研究相對緩慢。理論研究表明，拓撲聲子對研究量子聲子霍爾效應、拓撲聲子熱器件等具有重要作用。因此，在現實材料中尋找拓撲聲子態是相關領域亟待解決的問題。 在研究中，徐虎課題組研究人員采用基于密度泛函理論的晶格動力學計算，根據二階力常數矩陣構造類似于電子系統的緊束縛哈密頓量，從而可以獲得聲子系統的Berry 相和拓撲邊緣態。在此基礎上，他們結合高通量計算，發現具有量子谷Berry相的Dirac聲子態在二維六角晶格材料中普適存在(圖3a)。研究結果對進一步研究拓撲聲子態以及其實際應用具有重要作用。 近兩年，徐虎課題組致力于拓撲材料的理論預測和設計方面的研究工作，以南方科技大學物理系為第一單位發表1篇Phys. Rev. Lett.，1篇Nano Lett.和8篇Phys. Rev. (其中5篇為Phys. Rev. B Rapid Communications)。
南方科技大學
2021-04-13
關于強子結構理論的研究
提出了時間無依賴可用格點QCD計算的 quasi-PDFs，并發現，當動量非常大的時候quasi-PDFs可以近似為PDFs。近期，馬滟青研究員與合作者把季向東教授的方法進行推廣，提出了最一般的方法“格點散射截面”。在該方法中，保留了時間無依賴這一要求，但是與PDFs之間的聯系是通過證明因子化定理來保證。馬滟青研究員與合作者構造出了一系列便于格點QCD計算的“格點散射截面”，并量子場論框架下嚴格證明了它們與PDFs之間聯系的因子化定理，從而能夠利用格點QCD計算得到PDFs。
北京大學
2021-04-11
26009分子間隔實驗器
寧波華茂文教股份有限公司
2021-08-23
強子結構理論的研究進展
研究強子（比如質子、中子）的內部結構，對理解強相互作用規律以及我們現實世界的物質構成至關重要。但是對強子結構的理論研究極其困難，在強相互作用基本理論量子色動力學（QCD）提出約40年后的今天，人們依然未能利用QCD計算得到夸克和膠子在質子內部的動量分布函數（PDFs）。近些年，PDFs的第一原理計算方法上有了巨大的突破。 在2013年，季向東教授提出了時間無依賴可用格點QCD計算的 quasi-PDFs，并發現，當動量非常大的時候quasi-PDFs可以近似為PDFs。近期，馬滟青研究員與合作者把季向東教授的方法進行推廣，提出了最一般的方法“格點散射截面”。在該方法中，保留了時間無依賴這一要求，但是與PDFs之間的聯系是通過證明因子化定理來保證。馬滟青研究員與合作者構造出了一系列便于格點QCD計算的“格點散射截面”，并量子場論框架下嚴格證明了它們與PDFs之間聯系的因子化定理，從而能夠利用格點QCD計算得到PDFs。結果已發表在《物理評論快報》上【Phys.Rev.Lett. 120 (2018) 022003】，馬滟青研究員是第一作者。 此外，在量子場論框架下，quasi-PDFs要想能夠用于計算PDFs，它們必須滿足紫外發散的可重整性質。馬滟青研究員與合作者嚴格證明了這一性質，這為quasi-PDFs的應用奠定了堅實的理論基礎。結果已發表在《物理評論快報》上 【Phys.Rev.Lett. 122 (2019) 062002】，物理學院理論所的李正陽博士生是第一作者、馬滟青研究員是通訊作者。 相關文章鏈接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.122.062002https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.022003
北京大學
2021-04-11
石河子大學科技學院
學校名稱：石河子大學科技學院 學校國標代碼：13628 學生就讀地址：新疆五家渠市前進東街109號(石河子大學商學院校區內)，郵政編碼：831300。五家渠市位于烏魯木齊市北郊，距離石河子市約150公里。 石河子大學科技學院是石河子大學舉辦的獨立學院，成立于2002年8月，2004年通過國家教育部審核。2017年面向新疆招生，在本科第二批次錄取。 學生修滿規定學分后，畢業時頒發石河子大學科技學院畢業證書;符合學位授予條件者，頒發石河子大學科技學院學位證書。 學費、住宿費收取標準根據新疆維吾爾自治區發展計劃委員會和教育廳有關文件規定嚴格執行。學費標準為：國際經濟與貿易10000元/年，工商管理10000元/年，漢語言文學9000元/年。住宿費800元/年(6人間)，如果國家調整本年度收費標準，我校將按照新規定收取。 根據兵團高等教育發展的需要，石河子大學科技學院即將轉設為民辦高校，學校名稱也將發生變更，畢業證和學位證授予高校名稱也將隨之進行變更。 學院招生咨詢電話：0993-2058175 0993-2058898 傳真:0993-2058175 網址:http://kjxy.shzu.edu.cn/ 電子信箱:[email protected]。
石河子大學科技學院
2021-02-01
絕緣子串電弧泄放裝置
該裝置屬專利技術，適用于電力系統、高壓絕緣領域。 電力系統架空輸電線路布設在戶外。雷擊線路常導致絕緣子串表面發生閃絡，而后持續的工頻續流電弧沿絕緣子表面燃燒，可能導致絕緣子瓷瓶碎裂以及其附屬的固定金具損壞從而發展成線路故障，跳閘斷電。故障后查找故障點、更換損壞的元件造成較長時間停電，降低了供電可靠性和增大了運行成本。 技術內容： 為了克服現有絕緣子技術結構在這方面不足，研制了這種絕緣子串電弧泄放裝置。 主要采用的技術是：包括并聯電弧泄放氣隙電極、絕緣子串、金具，絕緣子串兩端裝有金具，金具上固定裝有并聯電弧泄放氣隙電極。放電氣隙間距長度略小于絕緣子串的串長長度，絕緣子串兩端金具，一端和輸電線路連接；另一端和桿塔固定絕緣子的金具相接。本裝置可以在35kV、l 10KV、220kV線路上安裝。 優點：在絕緣子串的兩端加設并聯的電弧泄放氣隙，使雷電引發的電弧在遠離絕緣子表面的電弧泄放氣隙里燃燒，從而保護了絕緣子以及附屬的固定金具。
北京交通大學
2021-04-13
拓撲半金屬中Weyl費米子湮滅
物理學研究的前沿之一是在凝聚態體系中尋找Dirac方程所描述的一些基本粒子。Dirac方程是具有狹義相對論協變性的波動方程，最早由英國物理學家Paul M. Dirac 于1928年構造，用于描述自旋為1/2的費米子，典型代表如電子。Dirac方程成功地預言了正電子的存在, 并于1932年被實驗證實。Dirac方程有不同的等價表示，比如Dirac、Majorana和Weyl表示等，其對應的準粒子可以分別在不同的凝聚態體系中被實現，如石墨烯 (2010諾貝爾物理獎) 、拓撲絕緣體表面可以存在二維無質量的Dirac費米子和非常規超導體的邊界可能存在Majorana費米子等。特別是，Dirac方程的三維無質量極限，對應Weyl費米子，可以在最新發現的拓撲半金屬中被實現。 通過系統的計算和數據分析，證明了這個反常信號與Weyl費米子在強磁場下最低朗道能帶打開能隙有關。在凝聚態物理中，能譜打開能隙和狄拉克型方程描述的準粒子獲得質量是等價的，因而從理論上支持了Weyl費米子湮滅的結論。
南方科技大學
2021-04-13
咽拭子自主采集機器人
1. 痛點問題
新冠肺炎疫情已經在全世界范圍蔓延，現有病毒感染檢測手段主要通過咽拭子采集的樣本進行核酸檢查。然而咽拭子樣本采集是傳染風險系數極高且需要一定操作技巧的過程。采樣中被采集者需張口暴露咽喉部位，采樣咽喉區域是病毒相對集中的區域，被采集者用力呼吸、咳嗽等可產生大量飛沫或氣溶膠，可能導致采樣區域內人群的交叉感染；而采樣醫護人員近距離采集咽拭子，需進行三級防護（穿防護服、戴護目鏡、戴手套），導致操作不便，增加了工作強度，減少了采集動作的準確度；特別是長時間工作而引起的醫護人員疲勞，導致采樣的有效性降低，增加了漏檢的風險。并且為了有效的遏制傳染風險，采集任務通常要求短期內迅速完成，采集時段非常集中，采集工作量極大，容易導致采集質量的參差不齊，從而影響對病情的判斷。
2. 解決方案
本項目研制實現了全自動咽拭子采集機器人，避免醫護人員在新冠肺炎病毒樣本及其它呼吸道病毒采樣過程中感染。系統將人工咽拭子采集過程中的被采集者信息識別、咽拭子采集、密封、貼標等過程實現全自動化。該系統在采樣過程中能夠進行采樣力檢測反饋，咽部組織接觸力感知能力，在人的口腔內通過深度圖像進行口腔內部咽部采樣區域進行精細定位，能根據采樣位置變化而自行調整，并且能控制合適的采樣力度，實現咽拭子的精準柔順采集。
合作需求
尋求在醫療器械領域有相關技術開發、市場推廣經驗，能推廣本技術落地的高科技企業，可以進行深度合作。
清華大學
2022-03-22
SAPO-34分子篩
SAPO-34晶體結構類似菱沸石型，屬于小孔沸石，具有特殊的吸水性能和質子酸性，可用作吸附劑、催化劑和催化劑載體。例如，低碳烯烴的轉化、汽車尾氣凈化催化劑的載體、MTO反應等。 該項目已申請國家發明專利，專利（申請）號：200710060297.0。
南開大學
2021-04-14