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北京大學(xué)量子材料科學(xué)中心的韓偉研究員和謝心澄院士，以及日本理化學(xué)研究所的Sadamichi Maekawa教授，受邀在國(guó)際著名刊物《自然-材料》（Nature Materials)上撰寫(xiě)綜述文章，介紹“自旋流--新穎量子材料的靈敏探針”這一新興領(lǐng)域的前沿進(jìn)展。 自旋電子學(xué)起源于巨磁阻效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)時(shí)而言，自旋流指的僅僅是電子自旋的傳播。隨著自旋電子學(xué)的蓬勃發(fā)展，與相關(guān)研究的不斷深入，新的自旋流現(xiàn)象與機(jī)制不斷被拓展，相關(guān)研究證明一系列的粒子或者準(zhǔn)粒子攜帶的自旋都能夠形成自旋流，比如磁性絕緣體中的磁振子、超導(dǎo)體中自旋三重態(tài)和準(zhǔn)粒子、量子自旋液體中的自旋子、自旋超導(dǎo)態(tài)等。尤其是對(duì)于量子材料而言，由于其往往具有獨(dú)特的自旋性質(zhì)，基于自旋流探針的研究方法就成為了表征量子材料物性的有效手段。 量子材料都是凝聚態(tài)物理與材料科學(xué)領(lǐng)域的研究前沿之一，其量子性質(zhì)起源于諸多量子效應(yīng)，包括低維尺寸效應(yīng)，量子限域效應(yīng)，量子相干效應(yīng)，量子阻挫效應(yīng)，能帶結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫裕孕壍礼詈希瑢?duì)稱性限制等等。量子材料包括石墨烯，高溫超導(dǎo)體，拓?fù)浣^緣體，外爾半金屬，量子自旋液體，自旋超流體等等。量子材料可以表現(xiàn)出諸多與自旋相關(guān)的量子性質(zhì)，如二維過(guò)渡金屬硫族化合物中的自旋-谷耦合，以及拓?fù)浣^緣體當(dāng)中的自旋-動(dòng)量鎖定等。因?yàn)榱孔硬牧系淖孕龑傩栽谙乱淮牧孔有畔⒋鎯?chǔ)和量子計(jì)算科學(xué)當(dāng)中的應(yīng)用潛力，所以研究量子材料的自旋相關(guān)性質(zhì)得到了廣泛關(guān)注。 為了研究量子材料的自旋性質(zhì)，發(fā)展一種易于實(shí)現(xiàn)和操控的高效工具顯得尤為迫切與關(guān)鍵。幸運(yùn)的是，在實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家和理論物理學(xué)家的不懈努力下，成功的證實(shí)了自旋流探針能夠作為量子材料的有效探測(cè)手段。一系列激發(fā)和探測(cè)自旋流的方法被提出并得以實(shí)現(xiàn)，從而證實(shí)了基于自旋流探針的量子材料物性研究的廣泛適用性。 迄今為止，相關(guān)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)自旋流能夠以超導(dǎo)體系中的自旋三重態(tài)庫(kù)珀對(duì)和超導(dǎo)準(zhǔn)粒子、量子自旋液體中的自旋子、磁性絕緣體和自旋超流體中的磁振子為載體進(jìn)行傳播，相關(guān)物理圖像被總結(jié)在表1中。本篇綜述文章著重介紹了在五類主要的量子材料體系中的基于自旋流探針的物性研究。第一類是超導(dǎo)材料體系，自旋流探針可以被用來(lái)驗(yàn)證自旋三重態(tài)的存在以及自旋動(dòng)力學(xué)的演化過(guò)程。第二類是量子自旋液體材料體系，自旋流探針可以被用來(lái)驗(yàn)證自旋子攜帶的自旋角動(dòng)量的有效傳播過(guò)程。第三類是磁性絕緣體體系，自旋流以磁振子的形式傳播，描述了磁有序材料當(dāng)中的集體激發(fā)行為。第四類是雜化量子激發(fā)體系，自旋流以磁振子-聲子雜化模式（磁振子-極化子）或磁振子-光子雜化模式（磁振子-極化激元）為載體進(jìn)行傳播。第五類是自旋超流體系，自旋流以玻色愛(ài)因斯坦凝聚中的自旋量子數(shù)為1的玻色子為載體進(jìn)行傳播，這種玻色子可以為電子-空穴激子或者是磁振子。 這些重要的研究進(jìn)展已經(jīng)充分證實(shí)了基于自旋流探針的物性表征對(duì)于量子材料而言是一種行之有效的研究手段。因此，這一方法將會(huì)極大的推動(dòng)新穎量子材料的發(fā)現(xiàn)和相關(guān)物理性質(zhì)的研究。例如量子霍爾和量子自旋霍爾材料，量子鐵磁體和反鐵磁體，六角晶格體系中的量子手征聲子，自旋和力耦合的量子系統(tǒng)，超導(dǎo)體中的自旋動(dòng)力學(xué)和鐵磁與超導(dǎo)界面的超導(dǎo)能隙，自旋三重態(tài)超導(dǎo)體中的超導(dǎo)對(duì)稱性，強(qiáng)耦合自旋系統(tǒng)中的雜化激發(fā)，拓?fù)浯耪褡硬牧希孔幼孕后w中的自旋子，自旋超流體約瑟夫森效應(yīng)，以及其他任何作為自旋流載體的量子態(tài)。另外，這一領(lǐng)域的進(jìn)展還將推動(dòng)自旋成像技術(shù)的發(fā)展，如利用自旋極化掃描隧道顯微鏡和氮空位色心顯微鏡技術(shù)對(duì)量子材料體系中自旋流的原位探測(cè)。

郭光燦院士團(tuán)隊(duì)的李傳鋒、許金時(shí)、王俊峰等人與其合作者在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了碳化硅中氮-空位（NV）色心的室溫相干操縱，并且實(shí)現(xiàn)了單個(gè)NV色心的可控制備和光探測(cè)磁共振譜的探測(cè)。這種色心的發(fā)光波長(zhǎng)在通訊波段，在量子通信和量子網(wǎng)絡(luò)中具有重要用途，基于這種色心自旋的量子器件十分適合光電集成以及產(chǎn)業(yè)化。該成果于2

本項(xiàng)目揭示了磁性納米結(jié)構(gòu)中電子自旋極化效應(yīng)的新機(jī)理和新規(guī)律，通過(guò)構(gòu)建新型納米結(jié)構(gòu)和器件實(shí)現(xiàn)了自旋電子極化的產(chǎn)生、傳輸?shù)目烧{(diào)控性。加深了對(duì)自旋特性和基本物理現(xiàn)象的理解，也解決了自旋電流產(chǎn)生、傳輸、控制和應(yīng)用方面的多個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，為下一代自旋電子學(xué)器件提供了重要的技術(shù)支撐。近5 年來(lái)在Phys Rev B，Appl. Phys. Lett.等國(guó)際主流期刊上發(fā)表SCI 論文76 篇。申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利22 項(xiàng)，已授權(quán)專利7 項(xiàng)。其中10 代表性論著被SCI 他引288次。多項(xiàng)研究成果受到了學(xué)術(shù)界的高度關(guān)注

本隨日自旋機(jī)構(gòu)不需電能驅(qū)動(dòng)，使用陽(yáng)光可直接驅(qū)動(dòng)，白天并能自動(dòng)跟隨 太陽(yáng)由東向西旋轉(zhuǎn) 180 度，夜晚由西向東自動(dòng)復(fù)位。主要用于太陽(yáng)能光伏發(fā)電， 帶動(dòng)光伏太陽(yáng)能板跟隨太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)中國(guó)科學(xué)院微觀磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室彭新華研究組在自旋量子精密測(cè)量領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，首次提出和驗(yàn)證了Floquet自旋量子放大技術(shù)，該技術(shù)克服了以往只在單個(gè)頻率處量子放大的局限性，實(shí)現(xiàn)了多頻段極弱磁場(chǎng)信號(hào)的量子放大，靈敏度達(dá)到了飛特斯拉水平。

本發(fā)明公開(kāi)了一種隧道結(jié)單元及磁隨機(jī)存儲(chǔ)器，包括依次連接 的第一電極、第一自由層、非磁性絕緣層、釘扎層和第二電極，還包 括連接在第一電極與第一自由層之間的第二自由層，第二自由層的橫 截面積小于自由層的橫截面積；第二自由層和第一自由層一起形成了 復(fù)合自由層結(jié)構(gòu)；第二自由層用于聚集電流，使得第二自由層處的電 流密度大于第一自由層處的電流密度，從而使得第二自由層的磁矩先 于第一自由層發(fā)生翻轉(zhuǎn)；由于第二自由層和第一自由層之間的

本發(fā)明公開(kāi)了一種隧道結(jié)單元及磁隨機(jī)存儲(chǔ)器，包括依次連接 的第一電極、第一自由層、非磁性絕緣層、釘扎層和第二電極，還包 括連接在第一電極與第一自由層之間的第二自由層，第二自由層的橫 截面積小于自由層的橫截面積；第二自由層和第一自由層一起形成了 復(fù)合自由層結(jié)構(gòu)；第二自由層用于聚集電流，使得第二自由層處的電 流密度大于第一自由層處的電流密度，從而使得第二自由層的磁矩先 于第一自由層發(fā)生翻轉(zhuǎn)；由于第二自由層和第一自由層之間的

本實(shí)用新型公開(kāi)一種自旋漂浮式組合填料生物反應(yīng)器，包括反應(yīng)器浮體、填料筒、曝氣裝置，所述反應(yīng)器浮體為圓筒狀，包括內(nèi)壁和外壁，所述內(nèi)壁與外壁之間鏤空，且分隔為上下六層獨(dú)立環(huán)狀的中空倉(cāng)室，所述中空倉(cāng)室中的第一層倉(cāng)室與第二層倉(cāng)室之間設(shè)有多個(gè)貫穿反應(yīng)器浮體內(nèi)壁與外壁的出水槽，且多個(gè)出水槽沿反應(yīng)器浮體外壁的圓周均布；所述填料筒為上下端設(shè)有開(kāi)口的圓柱體，填料筒獨(dú)立于反應(yīng)器浮體且同心設(shè)置在反應(yīng)器浮體內(nèi)部，填料筒內(nèi)部設(shè)有螺旋填料層；所述曝氣裝置包括空氣泵、中空轉(zhuǎn)軸、曝氣管，所述空氣泵通過(guò)支架固定在反應(yīng)器浮體中心位置的

光擴(kuò)散膜是具有很好的光透過(guò)性能和光散射性能的一類材料。它能夠 將點(diǎn)光源轉(zhuǎn)化為面光源，使入射光束光強(qiáng)在空間一定范圍內(nèi)均勻分布。 光擴(kuò)散材料在照明領(lǐng)域和顯示領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,如應(yīng)用于液晶顯示 的背光、透射型屏幕、照明器具、燈飾看板等。LED 用于普通照明、背光源、新能源汽車照明、軌道交通照明等有 著巨大潛力，但 LED 是點(diǎn)光源，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)光點(diǎn)，無(wú)法用眼睛直視， 若一直生活在高亮度的 LED 光源周圍，LED 光源所形成的強(qiáng)光點(diǎn)會(huì)