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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(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五十年代提出，目前已經(jīng)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(xué)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(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(jié)構(gòu)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(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)和探測納米線表面聲子極化激元。右：測量得到的色散關(guān)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(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(nèi)的相關(guān)實驗研究。 該工作于2019年7月19日在線發(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級本科生亓瑞時、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驗室的高鵬研究員。該項研究得到國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃、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(nèi)部或者兩個器件之間的聲子傳遞和方向無關(guān)。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(guān)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(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)控和測量，有著重要的物理意義和實際應(yīng)用。這個工作中的光力學(xué)系統(tǒng)由超高品質(zhì)因子的氮化硅納米薄膜和高精細度光學(xué)腔構(gòu)成。激光將聲子從納米薄膜的一個諧振模式轉(zhuǎn)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(yīng)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(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，他們通過拓撲操作實現(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)理論對復(fù)合材料子結(jié)構(gòu)模型進行動力學(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)，計算模態(tài)頻率對殘余結(jié)構(gòu)彈性參數(shù)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(shù)作為目標函數(shù)，利用迭代優(yōu)化算法最小化目標函數(shù)。本發(fā)明通過考慮了子結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料建模，將模型待識別部分定義為殘余結(jié)構(gòu)，通過全模型模態(tài)頻率對殘余結(jié)構(gòu)彈性參數(shù)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(fù)合材料待識別參數(shù)，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(dāng)系統(tǒng)處于FFLO類型的超導(dǎo)配對時，在超導(dǎo)的渦旋線激發(fā)中出現(xiàn)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(shù)保護。在原本的三維真實空間上，以超導(dǎo)相位作為參數(shù)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(xiàn)在該四維空間中，系統(tǒng)的第二陳數(shù)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(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，該手征馬約拉納態(tài)可滿足3-loop型的3D非阿貝爾統(tǒng)計。這對于研究高維空間的非阿貝爾統(tǒng)計性質(zhì)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(jié)構(gòu)的有限元模型修正方法。該 方法包括以下步驟：首先，測量實際工程結(jié)構(gòu)的試驗?zāi)B(tài)，建立整體 結(jié)構(gòu)的試驗?zāi)B(tài)；通過獨立子結(jié)構(gòu)試驗?zāi)B(tài)參數(shù)和整體結(jié)構(gòu)試驗?zāi)B(tài) 參數(shù)之間的關(guān)系，將整體結(jié)構(gòu)的試驗?zāi)B(tài)分解為獨立子結(jié)構(gòu)的試驗?zāi)?態(tài)；然后，基于獨立子結(jié)構(gòu)的試驗?zāi)B(tài)建立目標函數(shù)，調(diào)整獨立子結(jié) 構(gòu)參數(shù)，使目標函數(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)損傷識別。本發(fā)明通過修正獨立子 結(jié)構(gòu)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(zhì)鑒定和保護、遺傳育種和養(yǎng)殖生產(chǎn)中有極大的應(yīng)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(chǎn)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(jīng)濟的優(yōu)點。 該成果采用微衛(wèi)星標記技術(shù)對翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代進行鑒別，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(chǎn)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

據(jù)李榮鵬教授介紹，人類基因組中編碼功能蛋白的基因僅占基因總量的2%，其余98%的基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為非編碼RNA，過去這類RNA一直被認為是冗余，其相關(guān)功能研究一直是空白。近年來，非編碼RNA的研究逐漸成為國際熱點，大量實驗證據(jù)證明，非編碼RNA控制著幾乎所有的細胞生理功能。李榮鵬教授的研究在國際上首次證實了母系遺傳的長鏈非編碼RNA MEG3的4號轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，在肺部感染免疫過程中能夠特異性表達，然后通過調(diào)節(jié)炎癥因子IL-1b的表達水平，精準控制宿主的免疫反應(yīng)。在感染過程中，肺泡巨噬細胞通過降低MEG3-4的表達量，釋放出游離的小分子非編碼RNA miR-138，然后miR-138結(jié)合到細胞因子IL-1b的mRNA 5‘UTR區(qū)域，形成剪切復(fù)合體降解mRNA，以維持IL-1b在體內(nèi)的較低水平，防止過度的炎癥反應(yīng)殺傷細胞。這一結(jié)果深層次解析了MEG3-4調(diào)節(jié)宿主感染免疫的分子機制，同時也為推進MEG3-4作為RNA藥物的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。

本發(fā)明公開了一種基于塊的子圖構(gòu)建及分布式圖處理方法，其子圖構(gòu)建方法，包括圖分割、對子圖中的頂點重新貼標簽、將區(qū)間與數(shù)據(jù)片關(guān)聯(lián)、分塊和構(gòu)建子圖的步驟；采用啟發(fā)式的、輕量級的 SGP方法進行圖分割，采用用戶定義的啟發(fā)式函數(shù)把頂點按順序指派到 P個子圖，具有性能高，邊的切割率較低的特點，并且可以兼顧子圖工作負載平衡問題；其分布式圖處理系統(tǒng)，塊分割之后，子圖之間以整個內(nèi)存塊為單位進行通信；與現(xiàn)有技術(shù)的細粒度通訊方式相比，本發(fā)

近年來，磁振子電子學(xué)在信息計算和信息傳輸領(lǐng)域表現(xiàn)出了極具價值的應(yīng)用潛力。磁振子電子學(xué)利用以磁振子為載體的電子自旋進動來實現(xiàn)信息處理，有望實現(xiàn)無熱量產(chǎn)生、低耗散的信息傳輸，相比于傳統(tǒng)意義上通過操縱電荷來實現(xiàn)信息的處理的微電子學(xué)具有無可比擬的巨大優(yōu)勢。磁振子電子學(xué)領(lǐng)域的進展很大程度上依賴于能夠有效傳輸磁振子的新材料的發(fā)現(xiàn)，而獲得長距離的磁振子輸運始終是磁振子電子學(xué)研究的重中之重。與通常的三維磁性絕緣體（如Yttrium Iron Garnet）相比，二維尺度下的磁振子被理論預(yù)言有很多的新穎物理效應(yīng)，例如自旋能斯特效應(yīng)，拓撲磁振子，以及外爾磁振子等。 在最新的研究文章中，量子材料科學(xué)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(jié)構(gòu)如圖A所示。器件左側(cè)Pt電極通過熱方法來注入磁振子，右側(cè)Pt電極探測在二維MnPS3中擴散傳輸?shù)拇耪褡印Ｔ诙S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(xiàn)出e指數(shù)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(chǔ)上，他們還系統(tǒng)研究了MnPS3厚度對磁振子弛豫性質(zhì)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(zhì)散射效應(yīng)導(dǎo)致的。 該文章中的結(jié)果具有重要的學(xué)術(shù)價值：二維材料中的磁振子輸運實現(xiàn)為二維磁性材料在磁振子電子學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，也有望推動磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質(zhì)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(jié)構(gòu)示意圖。（B）自旋信號R_NL^*隨電極間距的依賴關(guān)系，與理論預(yù)言的e指數(shù)衰減吻合。（C）磁振子弛豫長度隨MnPS3厚度的依賴關(guān)系。 該工作于2019年2月7日在線發(fā)表于物理學(xué)術(shù)期刊Physical Review X上(Phys. Rev. X 9, 011026 (2019) )。 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.011026。該工作由韓偉研究員設(shè)計和指導(dǎo)完成，北京大學(xué)量子材料科學(xué)中心2015級博士生邢文宇為文章第一作者，物理學(xué)院2015級本科生邱露頤為第二作者（今年9月份將去哈佛大學(xué)讀博士），韓偉研究員為文章通訊作者。本工作的順利完成得到了量子材料科學(xué)中心賈爽教授和謝心澄院士的合作幫助，以及國家重大科學(xué)研究計劃、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項的支持。