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超材料自由或?qū)崟r調(diào)控
近年來，超材料雖然取得了長足發(fā)展，但仍存在一些瓶頸問題：1)基于等效媒質(zhì)超材料的新物理現(xiàn)象和新應(yīng)用需要挖掘；2) SPP超材料一直是物理學(xué)家的領(lǐng)地，以驗(yàn)證新物理現(xiàn)象為主；3) 超材料對電磁波的凋控大多是靜態(tài)的，一旦制備成型其功能即被㈣化，+能實(shí)時地調(diào)控電磁波。為解決上述問題，該項(xiàng)對微波超材料進(jìn)行了系統(tǒng)性研究。 在等效媒質(zhì)超材料方而，提出并制備了柱坐標(biāo)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(shí)現(xiàn)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(shè)計(jì)頻段實(shí)現(xiàn)電磁波在大角度范圍內(nèi)、 對極化不敏感的近乎完美吸收。基于變換光學(xué)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(biāo)對電磁波的雷達(dá)散射特征。提出并制備了寬帶、低損耗的全介質(zhì)超材料放人透鏡，打破衍射極限的限制，實(shí)現(xiàn)了超分辨率的微波成像。該研究促進(jìn)了等效媒質(zhì)超材料的發(fā)展。
東南大學(xué)
2021-04-11
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關(guān)于自旋超流基態(tài)的研究
研究小組首先利用激光分子束外延技術(shù)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(yùn)的技術(shù)，用熱方法在鉑電極和Cr2O3薄膜界面注入自旋流、產(chǎn)生自旋壓，在另外一個鉑電極處利用鉑的自旋霍爾效應(yīng)測量自旋流的輸運(yùn)（圖A）。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示在低溫下自旋輸信號出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，對應(yīng)著自旋導(dǎo)的飽和，也就是零自旋阻效應(yīng)；即自旋超流基態(tài)的最重要基本性質(zhì)之一（圖B）。在此基礎(chǔ)上，該研究小組又系統(tǒng)研究了不同自旋輸運(yùn)距離下自旋超流的輸運(yùn)現(xiàn)象，證明了自旋在該自旋超流基態(tài)可以進(jìn)行長距離的輸運(yùn)，并且其隨輸運(yùn)距離的關(guān)系與自旋超流態(tài)輸運(yùn)理論預(yù)言一致（圖C）。該工作是是自旋超導(dǎo)態(tài)領(lǐng)域研究的一項(xiàng)重大突破，勢必推動自旋超導(dǎo)態(tài)的快速發(fā)展，為研究基于自旋玻色子的玻色愛因斯坦凝聚的基礎(chǔ)物理研究提供了實(shí)驗(yàn)平臺，并為新型量子自旋器件，如自旋流約瑟夫森結(jié)等，奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。圖：自旋超流基態(tài)的重要實(shí)驗(yàn)證據(jù)。（A）非局域自旋輸運(yùn)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(yīng)測量自旋流的輸運(yùn)。（B）自低溫下自旋輸信號出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，反映出自旋超流基態(tài)的零自旋阻效應(yīng)。（C）自旋信號隨其隨輸運(yùn)距離的關(guān)系與自旋超流態(tài)輸運(yùn)理論預(yù)言一致。
北京大學(xué)
2021-04-11
超潔凈石墨烯制備的研究
石墨烯因 其 優(yōu)異 的性質(zhì)而 被 譽(yù)為 “ 材料之王 ” ， 在諸多 領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景， 但 距離 真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化 還存在諸多 問題和挑戰(zhàn) 。制備決定 未來， 高品質(zhì) 石墨烯薄膜的 可控 制備 一直是學(xué)術(shù)界和業(yè)界關(guān)注的 重點(diǎn) 。 化學(xué) 氣相沉積法（ CVD ） 以 其優(yōu)良 的 可控性和可放大性被 公認(rèn) 為最具前景的石墨烯 薄膜 制備方法， 經(jīng)過 近十年的發(fā)展， 雖然 在單晶尺寸上 取得 了諸多突破性進(jìn)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(jīng)困擾石墨烯領(lǐng)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(yīng)調(diào)控的方法，分別使用泡沫銅輔助催化和含銅碳源實(shí)現(xiàn)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(jìn)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(fā)展了基于活性炭的界面力調(diào)控方法，成功實(shí)現(xiàn)了石墨烯的表面清潔（ Adv. Mater. 2019 , e1902978 ） 。
北京大學(xué)
2021-04-11
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新型超細(xì)干粉滅火劑
目前，磷酸二氫銨超細(xì)滅火劑是市面實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)及應(yīng)用的少數(shù)冷氣溶膠滅火劑，但也存在原材料成本過高，吸水性強(qiáng)，導(dǎo)致其生產(chǎn)過程復(fù)雜，產(chǎn)品成本很高。因而很難大規(guī)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(fā)生熱分解反應(yīng)，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(hù)層，防止復(fù)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(jié)果表明超細(xì)氫氧化鎂粉體熄滅油池火是物理和化學(xué)滅火機(jī)理綜合作用結(jié)果，其滅火時間明顯短于普通磷酸銨鹽干粉。超細(xì) Mg(OH) 2 是一種高效滅火劑，生產(chǎn)原料來源豐富，制備工藝成本較低，對生產(chǎn)設(shè)備無腐蝕，與傳統(tǒng)干粉基料相比更加符合 “ 綠色 ” 環(huán)保要求，具有很廣闊的應(yīng)用前景。
西安科技大學(xué)
2021-04-13
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超細(xì)/ 納米 WC 基復(fù)合粉
原創(chuàng)性開發(fā)出 WC 基復(fù)合粉末的制備技術(shù)，粒徑分布為 60-500nm，成分為 WC-Co，WC-Co- Cr，WC-η 等含量可調(diào)。技術(shù)特色和優(yōu)勢為： （1）使用常規(guī)設(shè)備，顯著簡化了工藝路線和縮短了生產(chǎn)周期，且具有能耗低、排放少、節(jié)能環(huán)保的 突出特點(diǎn)，低成本、短流程。（2）復(fù)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(tuán)聚的問題。（4）復(fù)合粉熱力學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在加熱中不易突發(fā)晶粒粗化。（5）技術(shù)路線的特點(diǎn)和要求易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)業(yè)化。超細(xì)/ 納米WC 基復(fù)合粉是耐磨損耐腐蝕硬質(zhì)合金防護(hù)涂層、高性能硬質(zhì)合金塊材生產(chǎn)的關(guān)鍵原料。
北京工業(yè)大學(xué)
2021-04-13
超細(xì)/納米WC基復(fù)合粉
北京工業(yè)大學(xué)
2021-04-14
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高水溶性超細(xì)鈦白粉
成果創(chuàng)新點(diǎn) 該材料實(shí)現(xiàn)了系列突破： 1. 產(chǎn)率高、三廢少，可實(shí)現(xiàn)投料 98%以上的產(chǎn)出； 2. 制備工藝先進(jìn)、能耗低、產(chǎn)量大，便于大規(guī)模生產(chǎn)； 3. 水溶性高，最高可實(shí)現(xiàn) 70%左右的水溶性，性能遠(yuǎn) 高于市場同類產(chǎn)品； 技術(shù)成熟度 成果開發(fā)進(jìn)行到關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)階段 市場前景 超高的水溶性及優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)，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(xué)技術(shù)大學(xué)
2021-04-14
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超耐磨自潤滑復(fù)合材料
內(nèi)容介紹： 首創(chuàng)了一種有機(jī)-無機(jī)納米復(fù)合材料的制備技術(shù)，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(jī)械強(qiáng)度高、摩擦 系數(shù)低、耐磨性好。 該技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，獲發(fā)明專利1項(xiàng)。性能指標(biāo)：
西北工業(yè)大學(xué)
2021-04-14
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超穩(wěn)定微環(huán)境控制系統(tǒng)
以投影光刻機(jī)、超精密光學(xué)系統(tǒng)、超穩(wěn)定運(yùn)動工件臺以及激光干涉測量儀等為代表的超精密設(shè)備對其加工環(huán)境要求及其苛刻，對環(huán)境中的溫度、壓力、濕度、潔凈度都必須加以超穩(wěn)定的超穩(wěn)定控制。
一、項(xiàng)目分類
關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、成果簡介
以投影光刻機(jī)、超精密光學(xué)系統(tǒng)、超穩(wěn)定運(yùn)動工件臺以及激光干涉測量儀等為代表的超精密設(shè)備對其加工環(huán)境要求及其苛刻，對環(huán)境中的溫度、壓力、濕度、潔凈度都必須加以超穩(wěn)定的超穩(wěn)定控制。以光刻機(jī)為例：在光刻機(jī)工件臺實(shí)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(yán)重影響光刻機(jī)的定位精度和套刻精度。具體表現(xiàn)有：工件臺關(guān)鍵部件會由于空間溫度的漂移而產(chǎn)生形變進(jìn)而導(dǎo)致運(yùn)動誤差，而以激光干涉儀為代表的超穩(wěn)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(jié)果的誤差進(jìn)而最終影響光刻精度。除此之外，空氣中的污染顆粒和化學(xué)腐蝕物也均會對工件臺的運(yùn)動性能造成顯著影響。無論對于精密加工裝備還是測量設(shè)備來說，當(dāng)精度達(dá)到納米級時，由環(huán)境參數(shù)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(huán)境控制系統(tǒng)來保證這些精密設(shè)備的苛刻工作環(huán)境需求。
華中科技大學(xué)
2022-07-26
高水溶性超細(xì)鈦白粉
該材料實(shí)現(xiàn)了系列突破： 1. 產(chǎn)率高、三廢少，可實(shí)現(xiàn)投料 98%以上的產(chǎn)出；
2. 制備工藝先進(jìn)、能耗低、產(chǎn)量大，便于大規(guī)模生產(chǎn)；
3. 水溶性高，最高可實(shí)現(xiàn) 70%左右的水溶性，性能遠(yuǎn)高于市場同類產(chǎn)品；
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
2023-05-17