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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(jìn)展，觀測到了二維反鐵磁體系中磁振子的長距離輸運(yùn)。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機(jī)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(yùn)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(kuò)散傳輸?shù)拇耪褡印Ｔ诙S反鐵磁MnPS3中，實(shí)驗(yàn)上觀測到了幾微米的磁振子擴(kuò)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(hào)表現(xiàn)出e指數(shù)衰減的形式，跟一維漂移擴(kuò)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(duì)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(qiáng)的表面雜質(zhì)散射效應(yīng)導(dǎo)致的。 二維材料中的磁振子輸運(yùn)實(shí)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(dòng)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(yùn)研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運(yùn)測量結(jié)構(gòu)示意圖。（B）自旋信號(hào)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。

徐虎課題組發(fā)現(xiàn)具有量子谷Berry Phase的拓?fù)渎曌討B(tài)在二維六角晶格材料中普適存在。隨著研究的深入，拓?fù)洳牧系姆诸愒絹碓截S富和多樣化。到目前為止，拓?fù)洳牧系难芯恐饕性谫M(fèi)米子相關(guān)的系統(tǒng)。隨著研究水平的進(jìn)一步發(fā)展，拓?fù)涞牟Ｉ酉到y(tǒng)也越來越引起人們的關(guān)注，例如光子晶體、聲子晶體等人工晶體中的拓?fù)洮F(xiàn)象等。但是，固體中的THz頻率段的拓?fù)渎曌拥难芯肯鄬?duì)緩慢。理論研究表明，拓?fù)渎曌訉?duì)研究量子聲子霍爾效應(yīng)、拓?fù)渎曌訜崞骷染哂兄匾饔谩Ｒ虼耍诂F(xiàn)實(shí)材料中尋找拓?fù)渎曌討B(tài)是相關(guān)領(lǐng)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(dòng)力學(xué)計(jì)算，根據(jù)二階力常數(shù)矩陣構(gòu)造類似于電子系統(tǒng)的緊束縛哈密頓量，從而可以獲得聲子系統(tǒng)的Berry 相和拓?fù)溥吘墤B(tài)。在此基礎(chǔ)上，他們結(jié)合高通量計(jì)算，發(fā)現(xiàn)具有量子谷Berry相的Dirac聲子態(tài)在二維六角晶格材料中普適存在(圖3a)。研究結(jié)果對(duì)進(jìn)一步研究拓?fù)渎曌討B(tài)以及其實(shí)際應(yīng)用具有重要作用。 近兩年，徐虎課題組致力于拓?fù)洳牧系睦碚擃A(yù)測和設(shè)計(jì)方面的研究工作，以南方科技大學(xué)物理系為第一單位發(fā)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)。

本發(fā)明公開了一種產(chǎn)生渦旋電磁波的單極子天線陣列及其饋電系統(tǒng)，屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括介質(zhì)基板、接地面、饋電系統(tǒng)和單極子天線陣列。所述介質(zhì)基板是形狀為圓形的絕緣介質(zhì)基板，其表面上方是由金屬材料印刷而成的微帶電路。微帶電路主要分為兩個(gè)部分，一部分是 1 路分 N 路的饋電系統(tǒng)，另一個(gè)部分是由 1/4 波長金屬貼片作為陣元組成的 N 陣元單極子天線陣列。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種體積小、易生產(chǎn)、具有平面結(jié)構(gòu)、易集成的產(chǎn)生渦旋電磁波的天線。同時(shí)還設(shè)計(jì)了一套完整的饋電系統(tǒng)，解決了陣列天線的饋電問題，只需在輸入端口施加激勵(lì)即可得到所需的 OAM 模態(tài)，方便操作，使用簡單。

苯乙烯單體是一種重要的有機(jī)化工原料，主要用于聚苯乙烯(PS)、ABS樹脂、丁苯橡膠、 不飽和樹脂等產(chǎn)品的生產(chǎn)。相對(duì)來說國內(nèi)苯乙烯生產(chǎn)裝置規(guī)模偏小，優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)在苯乙烯行 業(yè)的應(yīng)用相對(duì)落后，缺乏國際競爭力。為了改變這一現(xiàn)狀，本項(xiàng)目綜合應(yīng)用化學(xué)工程技術(shù)、建 模技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)及優(yōu)化技術(shù)，針對(duì)乙苯脫氫制苯乙烯工業(yè)生產(chǎn)裝 置的實(shí)際情況，開展烷基化制乙苯過程的機(jī)理建模、烷基化產(chǎn)物精餾過程的機(jī)理建模、乙苯脫 氫制苯乙烯反應(yīng)過程的機(jī)理建模、乙苯脫氫制苯乙烯產(chǎn)物精餾過程的機(jī)理建模、以及基于上述 模型的工業(yè)裝置關(guān)鍵工藝參數(shù)操作特性研究，完成苯乙烯裝置在線優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)的研發(fā)；并通 過工業(yè)裝置實(shí)際應(yīng)用，在滿足裝置約束的前提下，使得生產(chǎn)裝置更加接近于約束邊界的條件運(yùn) 行，實(shí)現(xiàn)裝置運(yùn)行過程中物耗和能耗的降低與生產(chǎn)效益的最大化。此外，開發(fā)了優(yōu)化系統(tǒng)的界 面，操作人員在瀏覽器端就可以按要求輸入優(yōu)化系統(tǒng)所需的參數(shù)，提交完畢后，優(yōu)化系統(tǒng)會(huì)根 據(jù)輸入的參數(shù)計(jì)算出優(yōu)化值。根據(jù)系統(tǒng)給出的優(yōu)化操作值，調(diào)整現(xiàn)場的相關(guān)參數(shù)指導(dǎo)了苯乙烯 全流程的調(diào)優(yōu)，實(shí)現(xiàn)了裝置的節(jié)能降耗。 該項(xiàng)目在齊魯石化20萬噸/年乙苯/苯乙烯裝置上實(shí)施以后，烷基化反應(yīng)產(chǎn)物分離過程蒸汽 消耗降低了2.7%，乙苯脫氫反應(yīng)過程蒸汽消耗降低了2.6%，脫氫反應(yīng)產(chǎn)物分離過程蒸汽消耗降 低了2.1%，綜合能耗降低2.3%，各項(xiàng)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到了令人滿意的效果，經(jīng)過技術(shù)科經(jīng)濟(jì) 核算，可凈創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益425.6萬元/年。

項(xiàng)目成果/簡介:項(xiàng)目針對(duì)術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后全周期的 MIS-TKA 機(jī)器人綜合解決方案，突破柔順 7 自由度機(jī)械臂與精細(xì)操作 2 自由度末端執(zhí)行器，個(gè)性化虛擬導(dǎo)板以及安全手術(shù)操控技術(shù)，基于圖像配準(zhǔn)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)，術(shù)中下肢力線定量檢測與修正、以及個(gè)性化術(shù)后評(píng)估技術(shù)；研制出具有術(shù)前規(guī)劃、術(shù)中導(dǎo)航與機(jī)器人操控、術(shù)后評(píng)估、以及安全保障的專科型 MIS-TKA 機(jī)器人樣機(jī)系統(tǒng)，建立 MIS-TKA 機(jī)器人手術(shù)流程規(guī)范與安全、有效性評(píng)估體系。項(xiàng)目階段:已成功研制出脊柱微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)，并開展臨床試驗(yàn)效益分析:膝關(guān)節(jié)損傷是骨科學(xué)的主要組成部分，且由于其周圍毗鄰重要神經(jīng)、血管，不恰當(dāng)?shù)氖中g(shù)操作往往會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果。微創(chuàng)全膝關(guān)節(jié)置換技術(shù)手術(shù)創(chuàng)傷小，術(shù)后恢復(fù)快，深受患者好評(píng)。但該技術(shù)嚴(yán)重限制 了手術(shù)切口，手術(shù)視野小、操作空間窄、骨性標(biāo)志顯露差對(duì)醫(yī)生提出了更高的要求。本項(xiàng)目從微創(chuàng)全膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)外科臨床出發(fā)，針對(duì)術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后三個(gè)階段提出智能化、機(jī)器人化手術(shù)方案，將微創(chuàng)精準(zhǔn) TKA 手術(shù)提升到智能化水平，推動(dòng) TKA 機(jī)器人手術(shù)技術(shù)、TKA導(dǎo)航技術(shù)、TKA 術(shù)前規(guī)劃和術(shù)后評(píng)估技術(shù)、以及智能化手術(shù)系統(tǒng)集成技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，為后續(xù)臨床驗(yàn)證、產(chǎn)品化奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

項(xiàng)目針對(duì)術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后全周期的 MIS-TKA 機(jī)器人綜合解決方案，突破柔順 7 自由度機(jī)械臂與精細(xì)操作 2 自由度末端執(zhí)行器，個(gè)性化虛擬導(dǎo)板以及安全手術(shù)操控技術(shù)，基于圖像配準(zhǔn)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)，術(shù)中下肢力線定量檢測與修正、以及個(gè)性化術(shù)后評(píng)估技術(shù)；研制出具有術(shù)前規(guī)劃、術(shù)中導(dǎo)航與機(jī)器人操控、術(shù)后評(píng)估、以及安全保障的專科型 MIS-TKA 機(jī)器人樣機(jī)系統(tǒng)，建立 MIS-TKA 機(jī)器人手術(shù)流程規(guī)范與安全、有效性評(píng)估體系。

針對(duì)垃圾滲濾液中的COD、BOD5及氨氮濃度較高，水質(zhì)水量變化大，污染物種類繁多，可生化性差的問題，研究開發(fā)的垃圾滲濾液全量化處理工藝實(shí)現(xiàn)了零濃縮液排放，出水水質(zhì)達(dá)到《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-2008)，該工藝基本不受水質(zhì)水量變化的影響，自動(dòng)化程度高，投資成本和運(yùn)行成本為目前普遍采用的膜處理工藝的1/3。該工藝已經(jīng)在渭南垃圾滲濾液處理場進(jìn)行中試，取得良好效果。該工藝技術(shù)申請(qǐng)國家專利2項(xiàng)，已授權(quán)1項(xiàng)。

技術(shù)分析（創(chuàng)新性、先進(jìn)性、獨(dú)占性），創(chuàng)新性：全營養(yǎng)減肥增效配套技術(shù)；先進(jìn)性：高分子螯合多種元素技術(shù)，酶解技術(shù)，緩釋長效包膜技術(shù)等；獨(dú)占性：授權(quán)的國家發(fā)明專利技術(shù)。

成果描述：用濕法稀磷酸制備磷酸二氫鉀技術(shù)已完成5000 噸/年中試，現(xiàn)開始設(shè)計(jì)3萬噸裝置。濕法磷酸先與氯化鉀反應(yīng)，然后用萃取劑萃取鹽酸，有機(jī)相經(jīng)洗滌，用氨反萃得到氯化銨，水相經(jīng)過濾、濃縮、結(jié)晶得到磷酸二氫鉀。本技術(shù)的P2O5萃取率高，原料酸中80 %的P2O5進(jìn)入到產(chǎn)品中。自動(dòng)化程度高、產(chǎn)品質(zhì)量好、可大規(guī)模工業(yè)化，適合大型磷肥企業(yè)，走肥鹽結(jié)合道路。市場前景分析：磷酸二氫鉀廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化工、農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥、食品、石油、造紙、日化等行業(yè)。目前國內(nèi)磷酸二氫鉀產(chǎn)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(xiàn)了其巨大市場前景。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：產(chǎn)品磷酸二氫鉀為無色四方晶體或白色結(jié)晶性粉末。KH2PO4含量為92 % - 98 %，相對(duì)密度2.338，熔點(diǎn)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(jìn)。

開發(fā)了一個(gè)高效的捕獲RNA結(jié)合蛋白雙鏈RNA底物的建庫測序技術(shù)（irCLASH）以及后續(xù)的一整套生物信息學(xué)分析方法；首次在轉(zhuǎn)錄組水平上系統(tǒng)地繪制了人類ADAR蛋白的內(nèi)源雙鏈RNA底物圖譜；揭示了決定ADAR結(jié)合效率和編輯效率的底物特征和ADAR結(jié)合長雙鏈RNA的體內(nèi)模型。       該研究利用irCLASH技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)建和分析了人類ADAR1、ADAR2及ADAR3的雙鏈RNA底物圖譜，發(fā)現(xiàn)與之前根據(jù)計(jì)算推導(dǎo)的研究設(shè)想不同，ADAR具有大量的、長距離的雙鏈RNA底物。該研究發(fā)現(xiàn)不完全互補(bǔ)配對(duì)的底物與ADAR蛋白也有很好的親和度，特別是ADAR2家族成員。研究還進(jìn)一步揭示了決定ADAR結(jié)合效率和編輯效率的底物特征。irCLASH測序技術(shù)及后續(xù)的整套生物信息學(xué)分析方法的開發(fā)為研究雙鏈RNA結(jié)合蛋白的內(nèi)源底物提供了新的工具。同時(shí)，該研究揭示的ADAR與底物相互作用及催化特性為研究人員開發(fā)高效的RNA編輯工具提供了資源寶庫及改進(jìn)方向。