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北京大學物理學院/定量生物學中心歐陽頎課題組在Nature Physics發表題為“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章網址：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同步化效果及耦合的最佳設計之間的關系。 振子之間的同步化現象在自然界是非常普遍的現象，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，他們的振蕩節律由隨機的、大噪聲的生化反應所決定，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律，尤其是同步化所需的熱力學代價尚不明確。 歐陽頎課題組與美國IBM T. J. Waston 研究中心/北京大學定量生物學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分子振子同步化所需的熱力學代價。該研究提出一個簡單而普適的隨機理論模型，假設不同的分子振子之間被一些額外的分子間化學反應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定振蕩狀態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同步化現象的條件。通過比較不同條件下的能量耗散，研究者發現，若要實現分子振蕩的同步化，除去驅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，當外界條件給定能量耗散的大小時，雖然可以通過調整模型中的參數達到各種不同的同步化效果，但是可以達到的最優的同步化效果由給定的能量耗散所限制。當能量耗散小于一個臨界值時（這個臨界值大于驅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，所能達到的最優同步化效果越好。該結論具有一定的普適性。隨后研究者在藍藻的生物鐘系統中檢驗了該理論，驗證了生物體內的分子振蕩體系確實需要額外的能量來實現同步化。 北京大學物理學院博士生，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。

本發明公開了一種能提高煙塵凈化效果的多振鏡大幅面激光選區熔化裝備，該裝備包含工作艙體、工作平臺、成形缸組件、鋪粉組件、振鏡組合、移動式分區煙塵凈化組件、保護氣氛調控組件和控制系統；移動式分區煙塵凈化組件與振鏡組合分別包含 M(M≥1)組抽送氣口和 M 列振鏡隊列，每組抽送氣口均與一列振鏡隊列相配套，使得每組抽送氣口都可在與其對應的面積較小的輻照區域上方產生穩定、均勻的氣流，從而保證整個金屬粉末層上方的煙塵均能被及時、

本發明公開了一種壓電主動隔振機構，包括第一力傳感器、彈 簧波紋管、中間質量塊、第一柔性鉸鏈、壓電執行器、第二力傳感器、 第二柔性鉸鏈和控制器，第二力傳感器的一端用于連接基礎平臺，其 另一端依次連接所述第二力傳感器、彈簧波紋管、中間質量塊、第二 柔性鉸鏈、壓電執行器、第一力傳感器、第一柔性鉸鏈；第一力傳感 器和第二壓力傳感器分別用于檢測基礎平臺和負載平臺的振動信號， 并分別將檢測的振動信號傳遞給控制器，以使控制器控制壓電執行器 施加作用力在負載平臺上，從而對負載平臺進行補償。本發明采用雙 級串聯式懸置

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。

本發明公開了一種振鏡式激光掃描大幅面材料成形加工控制系 統，其包括上位機、激光掃描主控制器和多個激光掃描從控制器；激 光掃描主控制器和多個激光掃描從控制器基于 EtherCAT 總線冗余環 型拓撲結構連接，激光掃描主控制器作為 EtherCAT 通信主站，多個激 光掃描從控制器作為 EtherCAT 通信從站。上位機通過總線與激光掃描 主控制器雙向通信，激光掃描從控制器解析激光掃描主控制器指令、 提供/采集各類信號，

該發明公開了一種新型寬帶介質加載回旋行波管高頻系統，屬于微波、毫米波和太赫茲器件技術領域。該系統包括一次連接的預群聚段、線性放大段、非線性放大段、以及輸出漸變段，預群聚段、線性放大段、非線性放大段、以及輸出漸變段包括金屬圓波導外殼、貼和圓波導內壁加載的環形無損介質加載波導，線性放大段角向均勻地設置有矩形有損介質片，并沿軸向呈周期性分布。該發明通過加載無損介質波導改變整個高頻結構色散特性；使電子注曲線與波導色散曲線在寬頻段范圍內滿足諧振條件，確保寬頻帶工作特性；同時采用漸變的輸出結構，解決高頻點增益低帶來的輸出功率低問題。該發明既能滿足寬頻帶工作需求，又能在頻帶范圍內提供較高的微波功率輸出。

研制出的3mm波段高功率回旋管可用于毫米波非致命拒止武器系統、毫米波雷達成像系統和毫米波定向能武器系統,是毫米波拒止武器系統必需的大功率微波源。主動拒止武器主要是利用3mm高功率微波刺激人體表皮的痛覺神經，使人感到劇烈灼痛達到驅散非合作人群的目的。可用于裝備部隊作戰、維和、反恐(針對恐怖活動與恐怖分子,尤其是人體炸彈)，裝備警察用于制暴、監獄控制、重要目標(軍事、政治、經濟及安全設施和人員等)保護（如軍事基地、軍事禁區、使領館、航船、機場、重要場館等的防護）及反海盜劫持活動等等，這對保障國家安全具有重要作用。 本項目在突破一系列關鍵技術的基礎上研制出了低電壓、小電流3mm波段高功率連續波回旋振蕩管，在關鍵技術研究上有一系列創造性貢獻。 研制成功了高效、高模式純度TE62模式的W波段連續波回旋管：頻率94 GHz、工作電壓29.4 kV、工作電流2.2A、輸出功率26.5 kW、效率41%。其各項參量達到和超過合同指標，器件綜合技術水平達到國內領先、國際先進水平。 目前國內100萬人以上大城市數量已達到100多個，按照目前大型城市安全需要，每個城市為其各重要部門的綜合安全防護系統總共配備10套主動拒止武器系統，每套按500萬元計算，創造的經濟價值約為50億。每套成本低，單套實驗演示系統造價小于500萬元，僅為美國每套造價的8%；其核心器件3mm高功率回旋振蕩管及相關關鍵技術、配套器件實現完全國產化。

本發明涉及一種親水親油性碳納米管及其制備方法。本發明采用物理包覆修飾的思 想，將碳納米管原料在酸性條件下超聲輔助純化后，在引發劑和適當溫度條件下，將聚 乙烯基吡咯烷酮及其嵌段聚合物引入到碳納米管的表面，從而得到表面具有親水親油基 的碳納米管。含有此結構的碳納米管在水、有機溶劑和聚合物基體中具有良好的分散性， 從而改善了碳納米管的分散性。本發明提供的制備方法簡單易行，具有可控性和定量化 的特點；所得的表面具有定量親水親油性聚合物的碳納米管，具有良好的可加工性，為 碳納米管在復合材料、氫氣存儲、電子器件、傳感器、生物材料等領域的應用鋪平了道 路。