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哈爾濱工程大學(xué)振子自動(dòng)定位系統(tǒng)采購(gòu)項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)性磋商

聲子極化激元是極性材料中晶格振動(dòng)與光場(chǎng)之間的強(qiáng)耦合，有望應(yīng)用在低損耗納米光學(xué)元器件中。相關(guān)的理論研究由黃昆先生于上世紀(jì)五十年代提出，目前已經(jīng)較為成熟。但是實(shí)驗(yàn)測(cè)量表面聲子極化激元直到近年才有較大的進(jìn)展，主要是因?yàn)楸砻媛曌訕O化激元的測(cè)量同時(shí)需要高的空間分辨率和能量分辨率。目前測(cè)量表面聲子極化激元的主要方法為近場(chǎng)光學(xué)方法（s-SNOM），該方法可以在中紅外和太赫茲區(qū)間對(duì)聲子極化激元進(jìn)行很好的探測(cè)。但在遠(yuǎn)紅外區(qū)間，由于目前缺少合適的遠(yuǎn)紅外激光光源和探測(cè)器，相關(guān)材料體系的表面聲子極化激元的研究受到很大限制。 近日，北京大學(xué)物理學(xué)院2016級(jí)本科生亓瑞時(shí)和王任飛利用掃描透射電子顯微鏡的電子能量損失譜，對(duì)ZnO納米結(jié)構(gòu)中的遠(yuǎn)紅外表面聲子極化激元進(jìn)行了細(xì)致的探測(cè)。通過(guò)在納米尺度上測(cè)量納米線(xiàn)、納米片不同空間位置的電子能量損失，探究了表面聲子極化激元的性質(zhì)，得到了表面聲子極化激元的色散關(guān)系，并研究了其尺寸效應(yīng)、幾何效應(yīng)等。圖1. 左：利用電子束激發(fā)和探測(cè)納米線(xiàn)表面聲子極化激元。右：測(cè)量得到的色散關(guān)系。 利用電子顯微鏡中的電子束來(lái)激發(fā)和探測(cè)聲子極化激元具有很多的優(yōu)點(diǎn)，包括（1）電子顯微鏡方法具有亞埃的空間分辨率；（2）電子激發(fā)具有更高的效率（電子與材料相互作用的散射截面更大）；（3）電子能激發(fā)一些非光學(xué)活性的模式；（4）電子能量損失譜能得到高q（波矢）值下的信息；（5）電子能量損失譜具有很寬的激發(fā)、測(cè)量窗口，原則上可以測(cè)量從meV量級(jí)的振動(dòng)譜信號(hào)至keV量級(jí)的芯電子激發(fā)譜信號(hào)。因此，電子能量損失譜有望極大地推動(dòng)包括表面聲子極化激元在內(nèi)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。 該工作于2019年7月19日在線(xiàn)發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊Nano Letters（DOI:10.1021/acs.nanolett.9b01350），第一作者為北京大學(xué)物理學(xué)院2016級(jí)本科生亓瑞時(shí)、王任飛，指導(dǎo)老師為量子材料科學(xué)中心和電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室的高鵬研究員。該項(xiàng)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心等基金的支持。 論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.9b01350

學(xué)諧振子在現(xiàn)代科技和生活中具有廣泛的應(yīng)用，大到引力波探測(cè)裝置，小到我們身邊的手機(jī)，涉及傳感、變頻、濾波等重要器件。一般的諧振子器件是互易的，即器件內(nèi)部或者兩個(gè)器件之間的聲子傳遞和方向無(wú)關(guān)。而非互易的諧振子器件對(duì)于全雙工聲子信號(hào)收發(fā)、聲子隔離等有著非常關(guān)鍵的作用，甚至還可以用來(lái)對(duì)熱能進(jìn)行單向傳遞，使冷的物體更冷，熱的物體更熱。圖a，基于光力相互作用的非互易聲子耦合機(jī)制。b，通過(guò)控制激光相位，聲子隔離度±30分貝連續(xù)可調(diào)。 光力學(xué)是光學(xué)和力學(xué)相結(jié)合的新興科研領(lǐng)域。光力相互作用可以用于光學(xué)和力學(xué)模式的精密調(diào)控和測(cè)量，有著重要的物理意義和實(shí)際應(yīng)用。這個(gè)工作中的光力學(xué)系統(tǒng)由超高品質(zhì)因子的氮化硅納米薄膜和高精細(xì)度光學(xué)腔構(gòu)成。激光將聲子從納米薄膜的一個(gè)諧振模式轉(zhuǎn)化為光子，再變回另一個(gè)諧振模式中的聲子。多束激光的物理效應(yīng)互相干涉，使聲子傳遞增強(qiáng)或者減弱。通過(guò)控制激光相位，實(shí)現(xiàn)了聲子隔離度在±30分貝范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)（如圖所示）。在徐海潭等人之前的工作（Nature 537，80 （2016））中，他們通過(guò)拓?fù)洳僮鲗?shí)現(xiàn)了瞬態(tài)的非互易聲子傳遞，而在最新的工作中，他們通過(guò)光力相互作用產(chǎn)生了聲子模式間靜態(tài)的非互易耦合，從而實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的非互易聲子傳遞。

本發(fā)明提供了一種基于子結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料彈性參數(shù)識(shí)別方法，建立復(fù)合材料子結(jié)構(gòu)有限元模型，根據(jù)子結(jié)構(gòu)理論對(duì)復(fù)合材料子結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)縮聚；縮聚后子結(jié)構(gòu)特征矩陣裝配到殘余結(jié)構(gòu)上，計(jì)算得到復(fù)合材料全模型模態(tài)信息；提取全模型模態(tài)數(shù)據(jù)，計(jì)算模態(tài)頻率對(duì)殘余結(jié)構(gòu)彈性參數(shù)的相對(duì)靈敏度；將試驗(yàn)和有限元模擬的模態(tài)頻率殘差的二范數(shù)作為目標(biāo)函數(shù)，利用迭代優(yōu)化算法最小化目標(biāo)函數(shù)。本發(fā)明通過(guò)考慮了子結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料建模，將模型待識(shí)別部分定義為殘余結(jié)構(gòu)，通過(guò)全模型模態(tài)頻率對(duì)殘余結(jié)構(gòu)彈性參數(shù)的相對(duì)靈敏度分析和模態(tài)振型匹配，采用優(yōu)化迭代算法識(shí)別復(fù)合材料待識(shí)別參數(shù)，節(jié)省計(jì)算資源，提高計(jì)算效率，具有十分重要的工程意義。

當(dāng)系統(tǒng)處于FFLO類(lèi)型的超導(dǎo)配對(duì)時(shí)，在超導(dǎo)的渦旋線(xiàn)激發(fā)中出現(xiàn)手征無(wú)能隙馬約拉納態(tài)，且進(jìn)一步表明，該手征特性的馬約拉納模不能由在二維空間定義的第一陳數(shù)保護(hù)。在原本的三維真實(shí)空間上，以超導(dǎo)相位作為參數(shù)空間，引入人工維度，進(jìn)而研究由真實(shí)空間加人工維度形成的人造四維空間拓?fù)涮匦浴Ｋ麄冇?jì)算發(fā)現(xiàn)在該四維空間中，系統(tǒng)的第二陳數(shù)非零，且提供了對(duì)前述渦旋線(xiàn)中手征馬約拉納態(tài)的拓?fù)浔Ｗo(hù)。這個(gè)結(jié)論存在一系列非平凡推論，其中最有趣的是當(dāng)考慮渦旋環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí)，該手征馬約拉納態(tài)可滿(mǎn)足3-loop型的3D非阿貝爾統(tǒng)計(jì)。這對(duì)于研究高維空間的非阿貝爾統(tǒng)計(jì)性質(zhì)以及新型拓?fù)湮飸B(tài)提供了實(shí)際物理平臺(tái)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于逆向子結(jié)構(gòu)的有限元模型修正方法。該 方法包括以下步驟：首先，測(cè)量實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)?zāi)B(tài)，建立整體 結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)?zāi)B(tài)；通過(guò)獨(dú)立子結(jié)構(gòu)試驗(yàn)?zāi)B(tài)參數(shù)和整體結(jié)構(gòu)試驗(yàn)?zāi)B(tài) 參數(shù)之間的關(guān)系，將整體結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)?zāi)B(tài)分解為獨(dú)立子結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)?zāi)?態(tài)；然后，基于獨(dú)立子結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)?zāi)B(tài)建立目標(biāo)函數(shù)，調(diào)整獨(dú)立子結(jié) 構(gòu)參數(shù)，使目標(biāo)函數(shù)最小化，獲取子結(jié)構(gòu)最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)，根據(jù)所述最 優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)修正獨(dú)立子結(jié)構(gòu)有限元模型；最后，根據(jù)結(jié)構(gòu)損傷前后有 限元模型結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化完成結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別。本發(fā)明通過(guò)修正獨(dú)立子 結(jié)構(gòu)模型，避免

該成果提供一種快速、準(zhǔn)確鑒別翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代的分子標(biāo)記方法。在鱖類(lèi)種質(zhì)鑒定和保護(hù)、遺傳育種和養(yǎng)殖生產(chǎn)中有極大的應(yīng)用價(jià)值。 分子鑒定方法包括以下步驟：基因組DNA的提取、DNA目的片段的擴(kuò)增、PCR產(chǎn)物的電泳及銀染色鑒定。方法中還包括一對(duì)特異微衛(wèi)星引物和標(biāo)準(zhǔn)圖譜。本發(fā)明的分子鑒定法能快速、有效地鑒別出翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代，具有客觀、快速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)。 該成果采用微衛(wèi)星標(biāo)記技術(shù)對(duì)翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代進(jìn)行鑒別，其反應(yīng)穩(wěn)定，重復(fù)性好，具有廣泛的適用性，與傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)鑒定相比具有檢測(cè)準(zhǔn)確性高的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明通過(guò)一個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)、進(jìn)行一次PCR鑒別出翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代，減少了檢測(cè)時(shí)間和降低了檢測(cè)成本。 該成果有較高的產(chǎn)業(yè)化前景，實(shí)際操作性強(qiáng)，簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確，價(jià)格適中。 成果完成時(shí)間：2017年2月

先進(jìn)聚合物材料研究所建于1999年10月18日。研究所以黃培教授為技術(shù)帶頭人，擁有一批高水平的科研隊(duì)伍，參與研究工作的教授、博士及研究生二十余人，研究所的主要特點(diǎn)是產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，在基礎(chǔ)性研究、應(yīng)用研究、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化等不同層次上開(kāi)展科研工作。先后參加國(guó)家"863"項(xiàng)目、國(guó)家科委"九五"攻關(guān)項(xiàng)目的研究工作，承擔(dān)完成國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、**和化工應(yīng)用課題多項(xiàng)。研究所主要突出以單體合成、聚合、復(fù)合材料、結(jié)晶等具有明顯優(yōu)勢(shì)的學(xué)科領(lǐng)域的綜合集成開(kāi)展研究工作。目前主要研究對(duì)象主要為以聚酰亞胺為代表的一系列功能高分子材料。聚酰亞胺（PI）是指分子主鏈中含有酰亞胺基的一類(lèi)高分子聚合物。近年來(lái)聚酰亞胺以其優(yōu)異的機(jī)械性能、電性能、耐輻射性能和耐熱性能越來(lái)越受到人們的重視，它在航空航天、電氣、通訊和汽車(chē)等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。然而熱固性聚酰亞胺不溶解、不熔融，加工成型困難，限制了其應(yīng)用范圍，因此合成熱塑性的PI，進(jìn)一步制備聚酰亞胺復(fù)合材料，擴(kuò)大應(yīng)用面是當(dāng)前聚酰亞胺研究和開(kāi)發(fā)的主要趨勢(shì)。熱塑性聚酰亞胺（TPI）作為一種高性能工程塑料，不僅具有優(yōu)異的耐熱、力學(xué)、介電、耐腐蝕及抗輻射等性能，還表現(xiàn)出卓越的熱加工特性，可采用熱模壓、擠出和注射方法成型。在特定場(chǎng)合下為一種替代金屬、陶瓷、熱固性樹(shù)脂、低溫?zé)崴苄运芰虾痛蠖鄶?shù)難加工聚酰亞胺的理想材料。聚酰亞胺的單體合成是以苯酐為基礎(chǔ)原料，通過(guò)酰基化、硝化、縮合、水解酸化、脫水等一系列步驟得到二胺，該合成路線(xiàn)原料來(lái)源充足，工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)物純凈，產(chǎn)率高，易于純化，三廢少，具有很好的工業(yè)化價(jià)值。聚酰亞胺的聚合是以二酐和二胺通過(guò)溶液聚合，再分別通過(guò)化學(xué)環(huán)化或熱環(huán)化得到聚酰亞胺樹(shù)脂。聚酰亞胺樹(shù)脂與碳纖維、玻璃纖維、聚四氟乙烯、石墨等復(fù)合，可顯著提高材料的力學(xué)強(qiáng)度和自潤(rùn)滑耐磨等性能。研究所以自主研發(fā)高性能熱塑性聚酰亞胺及其復(fù)合材料作為研究對(duì)象，系統(tǒng)考察復(fù)合材料摩擦磨損性能，重點(diǎn)研究各種填料改性材料在不同工況體條件摩擦磨損行為，深入了解填料對(duì)其摩擦性能影響機(jī)理，從而達(dá)到材料摩擦性能設(shè)計(jì)的長(zhǎng)期目標(biāo)。利用有限元技術(shù)建立過(guò)程物理及數(shù)學(xué)模型，對(duì)滑動(dòng)摩擦過(guò)程中的溫度分布進(jìn)行模擬計(jì)算，取得了較好的模擬結(jié)果。通過(guò)摩擦表面微觀形貌觀察，可了解摩擦磨損機(jī)理。前期的研究結(jié)果已運(yùn)用于滑片式壓縮機(jī)的滑片、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)等產(chǎn)品形式，為應(yīng)用提供指導(dǎo)。研究所擁有一批先進(jìn)的分析測(cè)試儀器：熱機(jī)械分析儀、差示掃描量熱儀、高效液相色譜儀、凝膠色譜、紅外分析儀、微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，可對(duì)合成的單體、聚合物、復(fù)合材料進(jìn)行全面的性能測(cè)試。