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在二維反鐵材料MnPS3中磁振子輸運的實驗進展
量子材料科學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，器件結構如圖A所示。器件左側Pt電極通過熱方法來注入磁振子，右側Pt電極探測在二維MnPS3中擴散傳輸的磁振子。在二維反鐵磁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出e指數衰減的形式，跟一維漂移擴散模型的理論模型一致。在此基礎上，他們還系統研究了MnPS3厚度對磁振子弛豫性質的影響。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中較強的表面雜質散射效應導致的。 二維材料中的磁振子輸運實現為二維磁性材料在磁振子電子學的應用與發展奠定了基礎，也有望推動磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質研究。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構示意圖。（B）自旋信號R_NL^*隨電極間距的依賴關系，與理論預言的e指數衰減吻合。（C）磁振子弛豫長度隨MnPS3厚度的依賴關系。
北京大學
2021-04-11
量子谷Berry Phase的拓撲聲子態在二維六角晶格材料
徐虎課題組發現具有量子谷Berry Phase的拓撲聲子態在二維六角晶格材料中普適存在。隨著研究的深入，拓撲材料的分類越來越豐富和多樣化。到目前為止，拓撲材料的研究主要集中在費米子相關的系統。隨著研究水平的進一步發展，拓撲的玻色子系統也越來越引起人們的關注，例如光子晶體、聲子晶體等人工晶體中的拓撲現象等。但是，固體中的THz頻率段的拓撲聲子的研究相對緩慢。理論研究表明，拓撲聲子對研究量子聲子霍爾效應、拓撲聲子熱器件等具有重要作用。因此，在現實材料中尋找拓撲聲子態是相關領域亟待解決的問題。 在研究中，徐虎課題組研究人員采用基于密度泛函理論的晶格動力學計算，根據二階力常數矩陣構造類似于電子系統的緊束縛哈密頓量，從而可以獲得聲子系統的Berry 相和拓撲邊緣態。在此基礎上，他們結合高通量計算，發現具有量子谷Berry相的Dirac聲子態在二維六角晶格材料中普適存在(圖3a)。研究結果對進一步研究拓撲聲子態以及其實際應用具有重要作用。 近兩年，徐虎課題組致力于拓撲材料的理論預測和設計方面的研究工作，以南方科技大學物理系為第一單位發表1篇Phys. Rev. Lett.，1篇Nano Lett.和8篇Phys. Rev. (其中5篇為Phys. Rev. B Rapid Communications)。
南方科技大學
2021-04-13
新型柔性高頻天線
當前半導體信息技術的飛速發展促使電子產品向高集成度、微型化、智能化、低功耗等方向發展, 最終的目標是將功能單元實現在單一芯片化。無線通訊作為物聯網技術的主要節 點，其關鍵技術性能取決于天線設計。目前無線通訊技術主要包括無線 RF433/315M、藍牙、 Zigbee、Z-ware、LoRa、4G/5G 等。目前 4G、5G 移動通訊以及物聯網技術的推廣與發展， 頻帶調制、信息互聯和高速數據傳輸對天線的設計要求愈來愈高。通訊天線的設計已經從低 頻向高頻，從單一頻段向雙頻、三頻、四頻等多頻方向發展。然而目前的天線設計主要基于 半導體制備及可重構技術，如開關切換天線的諧振點，及電壓調節改變天線的等效阻抗等， 來實現天線的多頻化。碳納米管和單層石墨烯的成功發現獲得開始吸引研究者的興趣。碳納米管和單層石墨烯 簡單的結構、優異的性能和極高的電子遷移率，被認為是后硅 CMOS 時代最有競爭力的電 子材料之一。由于碳納米管和石墨烯高電子遷移率、優異的力學性能及天然柔性等優點，隨 著微電子學、材料學和半導體制造工藝技術與凝聚態物理學等多個學科的不斷發展，通過新 型結構和材料體系設計，柔性高頻碳納米管和石墨烯天線已成為可能，并進一步縮小系統占 用空間，提高器件集成度和高性能的重要發展趨勢。課題組在國家自然科學基金等項目資助下，結合合作團隊的研究優勢，以碳納米管和石 墨烯的優化與制備為基礎，優化器件結構與尺寸設計，結合 HFSS 電磁仿真模擬，研發出可 應用于無線通訊的新型柔性高頻天線。課題組在過去幾年中分別在高質量碳納米管和石墨烯 的高頻應用、性能測試、高性能射頻天線調控機理研究等方面積累的豐富材料和物理經驗， 對研究多頻帶可調諧石墨烯天線奠定了前期基礎。由于目前國內外尚無同類產品，隨著柔性可穿戴產品的不斷上市，柔性高頻天線的需求也會越來越迫切，因此本成果具有較大的推廣空間。
清華大學
2021-04-11
柔性驅動機構
本發明提供一種柔性驅動機構，包括驅動單元、力放大單元、控制單元和儲能單元。驅動單元通過鑲嵌有單向軸承的力放大單元放大輸出力作用于儲能單元。驅動單元通過不斷往復運動將能量輸入儲能單元中，當儲能單元中的彈性能達到所需的要求時，通過通信單元遙控控制單元將儲能單元中儲存的彈性能一次性釋放出來，以實現步行、爬行、滾動、跳躍、突進多種功能以及功能之間的相互切換。本發明采用智能軟材料作為驅動器，其機電轉換效率高，能量密度大，噪音低。并且大部分的結構都可以使用柔性材料進行替代，抗破壞能力強；同時柔性驅動機構通過與不同外殼的組合可以同時實現步行、爬行、滾動、跳躍、突進多種功能，可以應用于機器人，玩具，能量收集等多方面。
浙江大學
2021-04-11
柔性透明導電薄膜
中試階段/n透明導電薄膜是平臺式材料，是光電產業上游重要產品。柔性透明導電薄膜可以用于大尺寸柔性觸控，柔性顯示與照明、薄膜太陽能電池，可穿戴設備等戰略性新興柔性光電子產業，解決陶瓷基透明電極面臨主要成分的資源短缺和固有的脆性等不利因素，在相關領域取代ITO薄膜及金屬網格。本項目開發從材料到薄膜加工工藝的全鏈條技術，開發一系列面向不同光電器件需求的產品。目前，團隊通過第三方機構認證的樣品透過率導電性耐彎折特性處于國際先進水平。目前，正在進行小試階段的研發工作，高純原料和部分裝備可國產化。
華中科技大學
2021-01-12
透明柔性電子皮膚
透明柔性電子皮膚是一種基于少壁碳納米管取向陣列/高分子復合薄膜的通用器件結構，能夠監測人體關節的彎曲以及拉伸情況。在柔性高分子基底上平鋪一層少數壁碳納米管取向陣列的透明薄膜，再涂覆一層超薄的彈性高分子以形成表面光滑的碳納米管復合材料，蒸鍍上電極后即完成柔性電子皮膚的制備。測試彎曲電子皮膚的在不同電壓下的電學特性，顯示其為歐姆特性，而且電流大小與電子皮膚的彎曲角度呈現出高靈敏度、高度可重復的線性響應，即使彎曲上萬次仍能保持
南京大學
2021-04-14
RD（柔性型）+J
防損降險
★ 目前較為有效降低硬膜外麻醉置管風險的麻醉導管。
★ 較大程度避免損傷血管、神經，甚至捅破硬脊膜的可能。
★ 采用目前較為先進的彈性式穿刺進行硬脊膜外腔置管。
★ 管壁內含三條X顯影線，提高X光下導管影像質量。
★ 導管抗斷裂力達到國家標準10倍以上。
★ 可為臨床使用者進行個性化定制。
輕松盲插
智能穿刺置管，接頭輕松連接且不易脫落，操作過程零技巧，幫助臨床使用者從繁復的操作手法中解放出來，更簡便快捷地置管，更好地規避職業風險，減少醫療事故，避免醫療糾紛。
適應癥
所有硬脊膜外腔麻醉置管，尤其：
★ 實施剖宮產或無痛分娩的孕婦，靜脈易怒張者；
★ 老人或兒童，血管脆弱者；
★ 凝血功能障礙，易出血者；
★ 非首次硬膜外麻醉，硬膜外腔可能有疤痕、增生者；
★ 先天椎管狹窄，置管有難度者；
★ 需要長時間留置麻醉導管，如癌痛或術后鎮痛者；
★ 個性化要求：擇時分娩、VIP病人或病情體位等原因，需要確保一次性置管成功以及滿足后續治療等。
臨沂興華醫用器材有限公司
2021-09-01
關于強子結構理論的研究
提出了時間無依賴可用格點QCD計算的 quasi-PDFs，并發現，當動量非常大的時候quasi-PDFs可以近似為PDFs。近期，馬滟青研究員與合作者把季向東教授的方法進行推廣，提出了最一般的方法“格點散射截面”。在該方法中，保留了時間無依賴這一要求，但是與PDFs之間的聯系是通過證明因子化定理來保證。馬滟青研究員與合作者構造出了一系列便于格點QCD計算的“格點散射截面”，并量子場論框架下嚴格證明了它們與PDFs之間聯系的因子化定理，從而能夠利用格點QCD計算得到PDFs。
北京大學
2021-04-11
26009分子間隔實驗器
寧波華茂文教股份有限公司
2021-08-23
高性能低膨脹鋁基復合材料及構件
衛星在軌運行和返回過程中需經歷極端高低溫環境，構件尺寸的穩定是保證衛星在軌高精度、返回高安全、任務高可靠的關鍵。針對衛星搭載的某寬帶微波載荷與衛星本體材料之間熱膨脹系數不匹配極易導致的載荷在軌及返回過程中載荷接收精度不穩定、信息傳輸不連續等問題。我校陳駿教授團隊以原創的負熱膨脹技術研發了具有輕質、熱膨脹系數低、力學性能優異、尺寸穩定性好的高性能低膨脹鋁基復合材料，并研制了系列關鍵連接內置件、環件等高性能低膨脹構件，首次將負熱膨脹技術應用到我國的衛星上，填補了高性能低膨脹金屬構件在工程應用領域的空白。該技術使得某寬帶微波載荷與衛星本體之間熱膨脹匹配性增強、界面應力大幅度減小，保證了衛星在軌與返回過程中信號高精度傳輸與接收，助力衛星成功返回。
圖1 實踐十九號衛星成功返回（圖片來源國家航天局）
圖2 高性能低膨脹鋁基復合材料及構件應用于全球首顆可重復使用返回式技術試驗衛星（圖片來源央視新聞頻道）
北京科技大學
2025-05-21