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超材料自由或實時調控
近年來，超材料雖然取得了長足發展，但仍存在一些瓶頸問題：1)基于等效媒質超材料的新物理現象和新應用需要挖掘；2) SPP超材料一直是物理學家的領地，以驗證新物理現象為主；3) 超材料對電磁波的凋控大多是靜態的，一旦制備成型其功能即被㈣化，+能實時地調控電磁波。為解決上述問題，該項對微波超材料進行了系統性研究。 在等效媒質超材料方而，提出并制備了柱坐標系下各向異性零折射率超材料，突破了h然界域小輻射單元（電偶極子和磁偶極子）雙定向輻射的限制，實現了完美的電磁波全向輻射及高效空間功率合成。提出?種三頻段超材料完美吸波器，可在三個設計頻段實現電磁波在大角度范圍內、 對極化不敏感的近乎完美吸收。基于變換光學原理，提出一種低損耗電磁幻覺器件，可按照需求有0的地操控0標對電磁波的雷達散射特征。提出并制備了寬帶、低損耗的全介質超材料放人透鏡，打破衍射極限的限制，實現了超分辨率的微波成像。該研究促進了等效媒質超材料的發展。
東南大學
2021-04-11
關于自旋超流基態的研究
研究小組首先利用激光分子束外延技術生長了具有原子級別平整度的反鐵磁Cr2O3薄膜，是電荷的絕緣體。采用非局域自旋輸運的技術，用熱方法在鉑電極和Cr2O3薄膜界面注入自旋流、產生自旋壓，在另外一個鉑電極處利用鉑的自旋霍爾效應測量自旋流的輸運（圖A）。實驗數據顯示在低溫下自旋輸信號出現飽和現象，對應著自旋導的飽和，也就是零自旋阻效應；即自旋超流基態的最重要基本性質之一（圖B）。在此基礎上，該研究小組又系統研究了不同自旋輸運距離下自旋超流的輸運現象，證明了自旋在該自旋超流基態可以進行長距離的輸運，并且其隨輸運距離的關系與自旋超流態輸運理論預言一致（圖C）。該工作是是自旋超導態領域研究的一項重大突破，勢必推動自旋超導態的快速發展，為研究基于自旋玻色子的玻色愛因斯坦凝聚的基礎物理研究提供了實驗平臺，并為新型量子自旋器件，如自旋流約瑟夫森結等，奠定了實驗基礎。圖：自旋超流基態的重要實驗證據。（A）非局域自旋輸運測量示意圖。用熱方法在左邊鉑電極和Cr2O3薄膜界面注入自旋流，在右邊鉑電極處利用鉑的自旋霍爾效應測量自旋流的輸運。（B）自低溫下自旋輸信號出現飽和現象，反映出自旋超流基態的零自旋阻效應。（C）自旋信號隨其隨輸運距離的關系與自旋超流態輸運理論預言一致。
北京大學
2021-04-11
超潔凈石墨烯制備的研究
石墨烯因 其 優異 的性質而 被 譽為 “ 材料之王 ” ， 在諸多 領域有著廣闊的應用前景， 但 距離 真正實現產業化 還存在諸多 問題和挑戰 。制備決定 未來， 高品質 石墨烯薄膜的 可控 制備 一直是學術界和業界關注的 重點 。 化學 氣相沉積法（ CVD ） 以 其優良 的 可控性和可放大性被 公認 為最具前景的石墨烯 薄膜 制備方法， 經過 近十年的發展， 雖然 在單晶尺寸上 取得 了諸多突破性進展， 但 CVD 石墨烯的性能 和 理想 水平 仍然有不 小 的差距 ， 這一問題已經困擾石墨烯領域很久 。 該研究首次 揭示了 CVD石墨烯 的本征污染問題，提出氣相反應調控的方法，分別使用泡沫銅輔助催化和含銅碳源實現了超潔凈石墨烯的制備（ Nat ure Commun . 2019 , 10 , 1912 ； J. Am. Chem. Soc. 2019 , 141 , 7670 ）。 對于已存在 本征污染的石墨烯薄膜，他們 巧妙地 使用 二氧化碳 對其進行刻蝕 ，而不引入額外缺陷，從而成功 制備出大面積的超潔凈石墨烯薄膜，該 方法與普通CVD工藝完全兼容 （ Angew . Chem. 2019 ,10.1002/ange.201905672 ）。 同時 ，他們探究 了本征污染物與石墨烯之間的相互作用，發展了基于活性炭的界面力調控方法，成功實現了石墨烯的表面清潔（ Adv. Mater. 2019 , e1902978 ） 。
北京大學
2021-04-11
新型超細干粉滅火劑
目前，磷酸二氫銨超細滅火劑是市面實現生產及應用的少數冷氣溶膠滅火劑，但也存在原材料成本過高，吸水性強，導致其生產過程復雜，產品成本很高。因而很難大規模推廣和使用。氫氧化鎂 [Mg(OH) 2 ] 是一類高效阻燃劑，在約 350 o C 溫度下發生熱分解反應，分解吸收熱為 84.1 kJ/mol ，高吸收熱值可顯著降低燃燒物的表面溫度。分解生成的 MgO 固體在燃燒物表面形成一層固體保護層，防止復燃；釋放出的水蒸氣不但可稀釋燃燒物表面附近 O 2 ，還吸收一定熱量，降低燃燒物表面溫度。研究結果表明超細氫氧化鎂粉體熄滅油池火是物理和化學滅火機理綜合作用結果，其滅火時間明顯短于普通磷酸銨鹽干粉。超細 Mg(OH) 2 是一種高效滅火劑，生產原料來源豐富，制備工藝成本較低，對生產設備無腐蝕，與傳統干粉基料相比更加符合 “ 綠色 ” 環保要求，具有很廣闊的應用前景。
西安科技大學
2021-04-13
超細/ 納米 WC 基復合粉
原創性開發出 WC 基復合粉末的制備技術，粒徑分布為 60-500nm，成分為 WC-Co，WC-Co- Cr，WC-η 等含量可調。技術特色和優勢為： （1）使用常規設備，顯著簡化了工藝路線和縮短了生產周期，且具有能耗低、排放少、節能環保的 突出特點，低成本、短流程。（2）復合粉的粒度及分布可控，物相純凈，易于控制缺碳相和游離碳。（3）粘接相在WC 基體中分布均勻，解決了納米相極易團聚的問題。（4）復合粉熱力學性質穩定，在加熱中不易突發晶粒粗化。（5）技術路線的特點和要求易于實現工業產業化。超細/ 納米WC 基復合粉是耐磨損耐腐蝕硬質合金防護涂層、高性能硬質合金塊材生產的關鍵原料。
北京工業大學
2021-04-13
超細/納米WC基復合粉
北京工業大學
2021-04-14
高水溶性超細鈦白粉
成果創新點 該材料實現了系列突破： 1. 產率高、三廢少，可實現投料 98%以上的產出； 2. 制備工藝先進、能耗低、產量大，便于大規模生產； 3. 水溶性高，最高可實現 70%左右的水溶性，性能遠 高于市場同類產品； 技術成熟度 成果開發進行到關鍵技術研發階段 市場前景 超高的水溶性及優異的光學性質，既能吸收紫外線， 又能反射、散射紫外線，還能透過可見光，是性
中國科學技術大學
2021-04-14
超耐磨自潤滑復合材料
內容介紹： 首創了一種有機-無機納米復合材料的制備技術，操作工藝簡單、無 污染，納米粒子分散均勻，所制備的材料耐熱性好、機械強度高、摩擦 系數低、耐磨性好。 該技術達到國際先進水平，獲發明專利1項。性能指標：
西北工業大學
2021-04-14
超穩定微環境控制系統
以投影光刻機、超精密光學系統、超穩定運動工件臺以及激光干涉測量儀等為代表的超精密設備對其加工環境要求及其苛刻，對環境中的溫度、壓力、濕度、潔凈度都必須加以超穩定的超穩定控制。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
以投影光刻機、超精密光學系統、超穩定運動工件臺以及激光干涉測量儀等為代表的超精密設備對其加工環境要求及其苛刻，對環境中的溫度、壓力、濕度、潔凈度都必須加以超穩定的超穩定控制。以光刻機為例：在光刻機工件臺實際工作過程中，溫度的空間不均勻性或者隨時間漂移性都會嚴重影響光刻機的定位精度和套刻精度。具體表現有：工件臺關鍵部件會由于空間溫度的漂移而產生形變進而導致運動誤差，而以激光干涉儀為代表的超穩定測量儀器的波長會受溫度、壓力影響，波長的漂移勢必會造成測量結果的誤差進而最終影響光刻精度。除此之外，空氣中的污染顆粒和化學腐蝕物也均會對工件臺的運動性能造成顯著影響。無論對于精密加工裝備還是測量設備來說，當精度達到納米級時，由環境參數波動引起的誤差因素就成為限制其精度的一大障礙，在這個時候很有必要引入一套環境控制系統來保證這些精密設備的苛刻工作環境需求。
華中科技大學
2022-07-26
高水溶性超細鈦白粉
該材料實現了系列突破： 1. 產率高、三廢少，可實現投料 98%以上的產出；
2. 制備工藝先進、能耗低、產量大，便于大規模生產；
3. 水溶性高，最高可實現 70%左右的水溶性，性能遠高于市場同類產品；
中國科學技術大學
2023-05-17