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一維原子鏈缺陷兩端零能束縛態的發現
在二維鐵基高溫超導體中的一維原子缺陷鏈兩端發現馬約拉納零能模，為實現較高溫度下、無外加磁場的拓撲零能激發態提供了一種可行性平臺。王健研究組通過分子束外延（MBE）技術在鈦酸鍶襯底上成功制備出大尺度、高質量的單層FeTe0.5Se0.5高溫超導薄膜，其超導轉變溫度T_c≈62 K，遠高于塊材Fe(Te,Se) (T_c≈14.5 K)。利用原位低溫（4.2 K）掃描隧道顯微鏡（STM）和掃描隧道譜（STS）技術，研究組在薄膜表面發現了一種由最上層Te/Se原子缺失形成的一維原子鏈缺陷。在這種一維原子鏈缺陷兩端，同時觀測到了零能束縛態（圖1），而在一維原子鏈缺陷的非端點處，依然是超導帶隙的譜形。隨著溫度升高，零能束縛態的峰高逐漸降低，最終在遠低于T_c時消失（約20 K）。隨著針尖逐漸逼近薄膜表面，即隧穿勢壘電導變大，零能束縛態峰迅速升高且沒有發生劈裂，展現出良好的抗干擾性。此外，研究組發現在較短的一維原子鏈缺陷兩端的零能束縛態發生了一定程度的耦合（圖2），其峰高隨缺陷長度的依賴關系在統計中展現出正相關關系。這些零能束縛態的譜學特性，如峰值高度與半高寬隨溫度的演化，消失的溫度，針尖逼近隧穿譜與難劈裂的特性等，都與馬約拉納零能模的解釋相符合，可以基本上排除Kondo效應、雜質缺陷束縛態或有節點的高溫超導體中Andreev零能束縛態等其它可能性。波士頓學院的汪自強教授團隊基于肖克利缺陷態的能帶理論在超導體中的表現提出了可能的理論解釋。在強自旋軌道耦合作用下，單層FeTe0.5Se0.5薄膜表面的一維原子鏈缺陷可以是衍生一維拓撲超導體，其端點處會產生受時間反演對稱性保護的一對馬約拉納零能模。時間反演對稱性破缺下也可產生一維原子鏈缺陷拓撲超導體，其兩個端點各產生一個馬約拉納零能模。這一工作首次揭示了二維高溫超導體FeTe0.5Se0.5單層薄膜中的一類拓撲線缺陷端點處的零能激發，具備單一材料、較高工作溫度和零外加磁場等優勢，為進一步實現可應用的拓撲量子比特提供了一種可能的方案。
北京大學
2021-04-11
一種用于制作原子層沉積膜的可拆卸噴頭及裝置
本發明公開了一種用于制作原子層沉積膜的可拆卸噴頭及裝置。用于制作原子層沉積膜的噴頭，包括進氣管路、進氣口和出氣口；所述進氣口內部為空腔；所述出氣口內部形成空腔，分為上半部分和下半部分，其上半部分與下半部分之間設有漏斗形結構；進氣管路與進氣口固定連接，進氣口與出氣口可拆卸密閉連接。用于制作原子層沉積膜的裝置，包括所述噴頭、腔體支撐架、基片承載臺和運動平臺，腔體支撐架中間形成長條狀鏤空，可順序設置多個可拆卸噴頭，基片承載臺設置在墻體支撐架下方，運動平臺帶動基片承載臺。本發明能適應不同的原子層沉積反應，通
華中科技大學
2021-04-14
一種基于原子力顯微鏡的多功能組合探針系統
本發明公開了一種基于原子力顯微鏡的多功能組合探針系統。該系統能在各種設定的工作環境中通過程序控制原位切換具有不同功能的探針，從而在同一實驗區域原位實現微觀摩擦磨損實驗、表面形貌掃描、晶體結構演變探測和摩擦能量耗散測量等功能。該系統在原位切換探針時，無需破壞工作環境，有效避免外界環境對樣品表面的污染。
西南交通大學
2016-10-19
基于 PSO 改進的原子分解法的雷擊干擾與故障識別方法
本發明涉及一種雷擊干擾與雷擊故障識別方法，尤其是涉及一種基于 PSO 改進的原子分解法的雷 擊干擾與故障識別方法。本發明利用原子分解法對故障線路保護安裝處的電壓電流信號進行頻率成分分 析，提出基于零序電流穩態工頻分量有無的雷擊干擾識別方法;提出基于電流線模分量原子分解能量比 值與基于故障相電流電磁暫態特征的雙重故障類型識別判據，提高了故障識別的準確率。本發明在過完 備冗余原子庫的基礎上自適應地尋找信號的最佳匹配原子及其參數，從而使信號的自適應表達簡潔，分 解結果稀疏，極大地提高了
武漢大學
2021-04-14
硫磺分解磷石膏制硫酸技術及產業化示范
成果描述：針對我國磷石膏年處理量不足，且以生產低檔建材產品為產業鏈主體的利用現狀，建立大量化處理、低成本生產的磷石膏制酸技術體系是磷化工行業的迫切需求。該成果從解決現有磷石膏制酸技術的問題（分解溫度高、能耗高、煙氣SO2濃度低、對磷石膏質量要求高）入手，立足自主創新和集成創新，從關鍵技術研究、關鍵設備開發與產業化示范三個層次來設立研發任務和研究內容，形成的主要成果包括：1 節能化煅燒beta半水石膏技術研究；2 硫磺低溫分解磷石膏制高濃SO2技術及關鍵設備研究；3 氧化鈣殘渣制備飼料級磷酸氫鈣的高值化利用技術；4 萬噸級硫磺分解磷石膏制酸裝置，全流程的“三廢”達標排放，硫酸生產成本小于硫磺制酸生產成本。市場前景分析：應用領域：磷石膏集中排放地、需要大量利用硫酸的企業，如云南云天化集團等，同時也可擴展到其它石膏品種，如氟石膏等。 市場需求分析：以硫磺代替焦炭分解磷石膏，制酸過程實現節能減排，為磷石膏制酸的新技術，此項技術填補了石膏制酸國際國內空白。該技術磷石膏原料適用面廣，操作性強，為各大磷化工企業解決磷石膏問題所急需，不僅實現企業硫循環，同時拓展鈣的高值化利用，經濟成本較低使其具有廣闊的市場前景，同時為國家鼓勵的循環經濟工程。該技術規模化裝置成功后可望使該技術在全國得到推廣，最終解決磷石膏污染的世界性難題。與同類成果相比的優勢分析：硫磺分解磷石膏制硫酸裝置，半水石膏煅燒成本≤35kg標煤/噸，磷石膏中硫脫除率≥95%，分解溫度≤1100℃，氣相SO2濃度≥10%，脫硫鈣渣可直接代替石灰用于飼料級磷酸氫鈣生產。全流程的“三廢”達標排放，硫酸生產成本小于硫磺制酸成本（按硫磺1500元/噸計，則本技術生產成本應≤500元/噸）。 國際先進
四川大學
2021-04-11
生物質移動式熱解制油技術與裝備
針對生物質體積密度低、熱值低，高值化利用中原料收集和運輸成本高的問題，開發了雙螺旋移動式熱解制油裝置系統，將生物質就地轉化為高能量密度、易于運輸的生物油。該系統包括快速熱解、燃燒供能、驟冷和智能化控制等單元，采用自主設計的雙螺旋內混熱解反應器，利用熱解氣燃燒供能，通過分段式加熱進行反應強化和能量品質優化匹配，實現裝置的小型化和緊湊化和移動化。設計的緊湊式裝置系統在相同處理量下，體積只有傳統設備的1/5，生物油產率高達50%，具有可觀的經濟效益。制備的生物油品質較好，通過簡單提質后可與汽柴油混合使用，有望實現生物質“分散式制油-集中化煉制”模式。
東南大學
2021-04-11
高溫煤焦油餾分加氫制清潔燃料油技術
成果與項目的背景及主要用途： 高溫煤焦油是煤焦化過程中得到的一種黑色或黑褐色粘稠狀液體，其組分非 常復雜，估計上萬種，已被鑒定五百多種，并且高溫煤焦油是很多稠環化合物和 含氧、氮及硫的雜環化合物的重要來源。目前，煤焦油很大一部分作為燃料油直 接燃燒，這樣既是對資源的極大浪費，又會造成環境的污染。 高溫煤焦油餾分較寬，同時加氫需要按最苛刻的反應條件設計，而按餾分加 氫可根據原料中各餾分含量設計反應條件，這樣既降低設備的及節省催化劑投資， 又能降低過程的能耗。 各餾分經過加工可得到萘、α-甲基萘、β-甲基萘、喹啉、異喹啉、吲哚、聯 苯、苊、芴、蒽、咔唑、芘等多種產品，這些產品都是重要原料，用途廣泛。 技術原理與流程簡介： （1）化學品提取：綜合精餾、結晶、萃取等分離方法可得到符合下游廠家 要求的萘、α-甲基萘、β-甲基萘、喹啉、異喹啉、吲哚、聯苯、苊、芴、蒽、咔 唑、芘等多種產品； （2）剩余餾分加氫精制制備清潔燃料：提取化學品后剩余煤焦油的利用價 值較低，可通過加氫精制過程，進行芳烴飽和、脫硫、脫氮，得到產品硫氮含量 符合國家標準的清潔燃料； （3）通過利用加氫過程的放熱，優化工藝過程，實現能量的合理利用。 技術水平及專利與獲獎情況： 在煤焦油加工方面，天津大學具有工業萘加工，洗油加工，蒽油加工的工業 化經驗，在此基礎上開發的高溫煤焦油餾分加氫制清潔燃料油技術處于國內領先 30天津大學科技成果選編 水平，該技術成套工藝包的開發正在進行之中。 應用前景分析以及效益預測： 根據當前國家產業政策，發展新型煤化工生產潔凈能源和可替代石油化工產 品必將成為國內未來發展的主流方向。煤焦油寬餾分油中含有多種高附加值的化 工產品，在加氫之前首先加工提取這些化工產品，再對剩余的油品進行加氫，既 不影響加氫原料油的質量，又能進一步提高焦油加工的效益。 應用領域：高溫煤焦油深加工領域 技術轉化條件（包括：原料、設備、廠房面積的要求及投資規模）： 有穩定的煤焦油來源；廉價的氫氣來源； 合作方式及條件：雙方共同協商
天津大學
2021-04-11
濕法磷酸凈化制工業級和食品級磷酸技術
成果描述：該技術利用濕法磷酸經初步脫除硫酸根、氟硅酸及有機色素后，再用鈣鹽進一步除去硫酸根，經固液分離后，用水不溶性萃取劑萃取磷酸，經洗滌、深脫硫后，用軟水反萃有機相得到凈化稀磷酸，稀磷酸再經濃縮得到工業級85 %磷酸，工業級磷酸再經后處理得到食品級85 %磷酸，食品級磷酸再經深度凈化可制得電子級磷酸。市場前景分析：工業磷酸可直接用作鋁材拋光劑、鋼鐵防銹劑、磷化劑、金屬清洗劑、有機合成催化劑、精密電鍍等；食品級磷酸可當作酸性飲料的酸味劑，應用于蔗糖精制；試劑級磷酸作化學試劑及電子行業用；藥品級磷酸用于醫藥品制造；多聚磷酸用于制造聚磷酸鹽、有機合成原料、金屬表面處理劑，也用作分析試劑。 近五年來，隨著我國食品級磷酸裝置產能的釋放，目前生產能力約250 萬噸，生產廠家50 家左右。近幾年來，我國已成為國際市場上食品級磷酸凈出口國，2008 年以來，每年出口量在47 ～52 萬噸。2012 年我國食品級磷酸產量約為105 萬噸。預計國內食品級磷酸消費市場需求將以12 %的速度增長。國外食品工業相對成熟，對食品級磷酸的需求將維持在50 萬噸左右，預計到2017 年，全國食品級磷酸產量將達到152 萬噸，磷酸生產量增長率在5 %左右。與同類成果相比的優勢分析：符合工業級磷酸企業標準( Q/HF21- 2004)、熱法工業級磷酸國家標準( GB/T2091-1992)、食品級磷酸企業標準( Q/HF22- 2004)、熱法食品級磷酸國家標準( GB3149- 1992)。產品利潤在1000-1500元/噸P2O5。國際先進。
四川大學
2021-04-10
濕法稀磷酸制全水溶磷酸二氫鉀技術
成果描述：用濕法稀磷酸制備磷酸二氫鉀技術已完成5000 噸/年中試，現開始設計3萬噸裝置。濕法磷酸先與氯化鉀反應，然后用萃取劑萃取鹽酸，有機相經洗滌，用氨反萃得到氯化銨，水相經過濾、濃縮、結晶得到磷酸二氫鉀。本技術的P2O5萃取率高，原料酸中80 %的P2O5進入到產品中。自動化程度高、產品質量好、可大規模工業化，適合大型磷肥企業，走肥鹽結合道路。市場前景分析：磷酸二氫鉀廣泛應用于現代化工、農牧業、醫藥、食品、石油、造紙、日化等行業。目前國內磷酸二氫鉀產品的年需求量約在100萬噸上下，而出口量約15萬噸，總需求量約在110萬噸，從2008年至2012年平均23.45 %的高速增長率體現了其巨大市場前景。與同類成果相比的優勢分析：產品磷酸二氫鉀為無色四方晶體或白色結晶性粉末。KH2PO4含量為92 % - 98 %，相對密度2.338，熔點252.6 °C，易溶于水，1 %的磷酸二氫鉀溶液的pH值為4.6。國際先進。
四川大學
2021-04-10
生物質移動式熱解制油技術與裝備
針對生物質體積密度低、熱值低，高值化利用中原料收集和運輸成本高的問題，開發了雙螺旋移動式熱解制油裝置系統，將生物質就地轉化為高能量密度、易于運輸的生物油。該系統包括快速熱解、燃燒供能、驟冷和智能化控制等單元，采用自主設計的雙螺旋內混熱解反應器，利用熱解氣燃燒供能，通過分段式加熱進行反應強化和能量品質優化匹配，實現裝置的小型化和緊湊化和移動化。設計的緊湊式裝置系統在相同處理量下，體積只有傳統設備的1/5，生物油產率高達50[[[[[%]]]]]，具有可觀的經濟效益。制備的生物油品質較好，通過簡單提質后可與汽柴油混合使用，有望實現生物質“分散式制油-集中化煉制”模式。
東南大學
2021-04-11