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哈爾濱工程大學振子自動定位系統采購項目競爭性磋商

聲子極化激元是極性材料中晶格振動與光場之間的強耦合，有望應用在低損耗納米光學元器件中。相關的理論研究由黃昆先生于上世紀五十年代提出，目前已經較為成熟。但是實驗測量表面聲子極化激元直到近年才有較大的進展，主要是因為表面聲子極化激元的測量同時需要高的空間分辨率和能量分辨率。目前測量表面聲子極化激元的主要方法為近場光學方法（s-SNOM），該方法可以在中紅外和太赫茲區(qū)間對聲子極化激元進行很好的探測。但在遠紅外區(qū)間，由于目前缺少合適的遠紅外激光光源和探測器，相關材料體系的表面聲子極化激元的研究受到很大限制。 近日，北京大學物理學院2016級本科生亓瑞時和王任飛利用掃描透射電子顯微鏡的電子能量損失譜，對ZnO納米結構中的遠紅外表面聲子極化激元進行了細致的探測。通過在納米尺度上測量納米線、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，得到了表面聲子極化激元的色散關系，并研究了其尺寸效應、幾何效應等。圖1. 左：利用電子束激發(fā)和探測納米線表面聲子極化激元。右：測量得到的色散關系。 利用電子顯微鏡中的電子束來激發(fā)和探測聲子極化激元具有很多的優(yōu)點，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)、測量窗口，原則上可以測量從meV量級的振動譜信號至keV量級的芯電子激發(fā)譜信號。因此，電子能量損失譜有望極大地推動包括表面聲子極化激元在內的相關實驗研究。 該工作于2019年7月19日在線發(fā)表于學術期刊Nano Letters（DOI:10.1021/acs.nanolett.9b01350），第一作者為北京大學物理學院2016級本科生亓瑞時、王任飛，指導老師為量子材料科學中心和電子顯微鏡實驗室的高鵬研究員。該項研究得到國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃、量子物質科學協同創(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

本發(fā)明提供了一種基于子結構的復合材料彈性參數識別方法，建立復合材料子結構有限元模型，根據子結構理論對復合材料子結構模型進行動力學縮聚；縮聚后子結構特征矩陣裝配到殘余結構上，計算得到復合材料全模型模態(tài)信息；提取全模型模態(tài)數據，計算模態(tài)頻率對殘余結構彈性參數的相對靈敏度；將試驗和有限元模擬的模態(tài)頻率殘差的二范數作為目標函數，利用迭代優(yōu)化算法最小化目標函數。本發(fā)明通過考慮了子結構的復合材料建模，將模型待識別部分定義為殘余結構，通過全模型模態(tài)頻率對殘余結構彈性參數的相對靈敏度分析和模態(tài)振型匹配，采用優(yōu)化迭代算法識別復合材料待識別參數，節(jié)省計算資源，提高計算效率，具有十分重要的工程意義。

當系統處于FFLO類型的超導配對時，在超導的渦旋線激發(fā)中出現手征無能隙馬約拉納態(tài)，且進一步表明，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保護。在原本的三維真實空間上，以超導相位作為參數空間，引入人工維度，進而研究由真實空間加人工維度形成的人造四維空間拓撲特性。他們計算發(fā)現在該四維空間中，系統的第二陳數非零，且提供了對前述渦旋線中手征馬約拉納態(tài)的拓撲保護。這個結論存在一系列非平凡推論，其中最有趣的是當考慮渦旋環(huán)結構時，該手征馬約拉納態(tài)可滿足3-loop型的3D非阿貝爾統計。這對于研究高維空間的非阿貝爾統計性質以及新型拓撲物態(tài)提供了實際物理平臺。

本發(fā)明公開了一種基于逆向子結構的有限元模型修正方法。該 方法包括以下步驟：首先，測量實際工程結構的試驗模態(tài)，建立整體 結構的試驗模態(tài)；通過獨立子結構試驗模態(tài)參數和整體結構試驗模態(tài) 參數之間的關系，將整體結構的試驗模態(tài)分解為獨立子結構的試驗模 態(tài)；然后，基于獨立子結構的試驗模態(tài)建立目標函數，調整獨立子結 構參數，使目標函數最小化，獲取子結構最優(yōu)結構參數，根據所述最 優(yōu)結構參數修正獨立子結構有限元模型；最后，根據結構損傷前后有 限元模型結構參數的變化完成結構損傷識別。本發(fā)明通過修正獨立子 結構模型，避免

該成果提供一種快速、準確鑒別翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代的分子標記方法。在鱖類種質鑒定和保護、遺傳育種和養(yǎng)殖生產中有極大的應用價值。 分子鑒定方法包括以下步驟：基因組DNA的提取、DNA目的片段的擴增、PCR產物的電泳及銀染色鑒定。方法中還包括一對特異微衛(wèi)星引物和標準圖譜。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、準確、經濟的優(yōu)點。 該成果采用微衛(wèi)星標記技術對翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代進行鑒別，其反應穩(wěn)定，重復性好，具有廣泛的適用性，與傳統的形態(tài)學鑒定相比具有檢測準確性高的優(yōu)點。本發(fā)明通過一個微衛(wèi)星位點、進行一次PCR鑒別出翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代，減少了檢測時間和降低了檢測成本。 該成果有較高的產業(yè)化前景，實際操作性強，簡便、準確，價格適中。 成果完成時間：2017年2月

液體磁性磨具是由我在國際上首先提出并研制成功的一種新型精密光整加工技術，具有良好的材料適應性，可以實現對各種金屬材料零件、陶瓷材料零件等的光整加工，可以獲得較低的表面粗糙度 值，具有良好的可控性，可方便的通過調節(jié)磁場強度來控制整個加 工表面或局部表面研磨壓力的大小，且光整加工所需要的設備簡單，對設備的精度要求不高，可以方便地應用于生產實踐，在復雜 型面、孔等表面精密加工方面具有具有明顯的優(yōu)勢，居國內領先水平。

并網逆變器作為太陽能光伏并網發(fā)電系統的核心組成部分，對提高太陽能轉換效率、輸出高品質電能起著關鍵作用。光伏并網逆變器核心技術主要包括最大功率跟蹤、直流變換電路、逆變控制技術和孤島檢測等。光伏組件將太陽能轉化為直流電，經直流變換電路提升并穩(wěn)定直流電壓輸出，再通過并網逆變電路將直流電轉化為交流電，利用數字鎖相技術和逆變控制技術，將與電網同頻同相的高品質電能饋入電網，為保證并網發(fā)電系統不危及電網輸電線路安全，孤島檢測技術能實時檢測系統是否處于孤島狀態(tài)并能停止并網運行。本項目主要利用先進數字控制技術實現最大功率跟蹤、逆變閉環(huán)控制、孤島檢測及系統保護等，特別在大功率三相并網發(fā)電逆變系統高品質輸出的控制技術及太陽能直流電到輸出電能的高轉換率技術方面有技術積累。采用自主研發(fā)的控制技術，使得并網輸出電流總畸變率低，輸出功率因素高且可調，系統發(fā)電效率高。光伏并網發(fā)電監(jiān)控軟件可實時遠程監(jiān)控多臺并網逆變器工作狀態(tài)，具有記錄、存儲、圖形化顯示系統各項輸出如電壓、電流、饋入電網電能數量等功能。

并網逆變器作為太陽能光伏并網發(fā)電系統的核心組成部分，對提高太陽能轉換效率、輸出 高品質電能起著關鍵作用。光伏并網逆變器核心技術主要包括最大功率跟蹤、直流變換電路、 逆變控制技術和孤島檢測等。光伏組件將太陽能轉化為直流電，經直流變換電路提升并穩(wěn)定直 流電壓輸出，再通過并網逆變電路將直流電轉化為交流電，利用數字鎖相技術和逆變控制技 術，將與電網同頻同相的高品質電能饋入電網，保證并網發(fā)電系統不危及電網輸電線路安全， 孤島檢測技術能實時檢測系統是否處于孤島狀態(tài)并能停止并網運行。 本項目主要利用先進數字控制技術實現最大功率跟蹤、逆變閉環(huán)控制、孤島檢測及系統保 護等，特別在大功率三相并網發(fā)電逆變系統高品質輸出的控制技術及太陽能直流電到輸出電能 的高轉換率技術方面有技術積累。采用自主研發(fā)的控制技術，使得并網輸出電流總畸變率低， 輸出功率因素高且可調，系統發(fā)電效率高。光伏并網發(fā)電監(jiān)控軟件可實時遠程監(jiān)控多臺并網逆 變器工作狀態(tài)，具有記錄、存儲、圖形化顯示系統各項輸出如電壓、電流、饋入電網電能數量 等功能。

北京大學物理學院人工微結構和介觀物理國家重點實驗室徐海潭研究員和耶魯大學Jack Harris教授研究組、芝加哥大學Aashish Clerk教授合作，在光力學研究中取得重要進展。成果以“Nonreciprocal control and cooling of phonon modes in an optomechanical system”為題發(fā)表在《自然》（Nature）上（https://www.nature.com/articles/s41586-019-1061-2）。該工作提出了基于光力相互作用的非互易聲子耦合新原理，實現了非互易的聲子傳遞和新型光力制冷方法。 學諧振子在現代科技和生活中具有廣泛的應用，大到引力波探測裝置，小到我們身邊的手機，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，即器件內部或者兩個器件之間的聲子傳遞和方向無關。而非互易的諧振子器件對于全雙工聲子信號收發(fā)、聲子隔離等有著非常關鍵的作用，甚至還可以用來對熱能進行單向傳遞，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制。b，通過控制激光相位，聲子隔離度±30分貝連續(xù)可調。 光力學是光學和力學相結合的新興科研領域。光力相互作用可以用于光學和力學模式的精密調控和測量，有著重要的物理意義和實際應用。這個工作中的光力學系統由超高品質因子的氮化硅納米薄膜和高精細度光學腔構成。激光將聲子從納米薄膜的一個諧振模式轉化為光子，再變回另一個諧振模式中的聲子。多束激光的物理效應互相干涉，使聲子傳遞增強或者減弱。通過控制激光相位，實現了聲子隔離度在±30分貝范圍內連續(xù)可調（如圖所示）。在徐海潭等人之前的工作（Nature 537，80 （2016））中，他們通過拓撲操作實現了瞬態(tài)的非互易聲子傳遞，而在最新的工作中，他們通過光力相互作用產生了聲子模式間靜態(tài)的非互易耦合，從而實現了穩(wěn)定的非互易聲子傳遞。 進一步地，徐海潭等人實現了用非互易相互作用來調控并觀測諧振子的熱力學漲落。當聲子傳遞是雙向的時候，兩個諧振模式通過交換熱聲子，對應的溫度會互相接近。而當聲子傳遞是單向的時候，被隔離的諧振模式把熱聲子傳遞給另一個諧振模式，這使得被隔離模式的熱聲子數減少，因此降低溫度，而另一個模式則升高溫度。從而通過非互易聲子傳遞實現了一種新型的光力制冷技術。該研究中所包含的創(chuàng)新方法也可以推廣應用于其他電子、力學和光學等系統。 研究工作得到北京大學人工微結構和介觀物理國家重點實驗室、教育部納光電子前沿科學中心和量子材料協同中心的支持。