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在反鐵磁材料中觀測到拓撲自旋波的研究
李源和合作者所關注的材料是Cu3TeO6，在這個材料中，每個原胞內有12個具有磁性的Cu2+離子。在61K以下，Cu3TeO6成為反鐵磁體，原胞中6個Cu2+離子磁矩方向大致平行，而另外6個Cu2+離子與它們反向。利用線性自旋波理論，李源和合作者發現，Cu3TeO6中的自旋波具有線性的能帶交疊，而進一步的分析表明這種能帶交疊具有拓撲性質：具有純數形式的拓撲電荷，它們不依賴于模型的細節，而只和體系的對稱性有關。李源和合作者證明了，只要材料中具有PT對稱性（時間反演和空間反演），那么，自旋波的線性能帶交疊總是存在。如果同時也存在整體的自旋旋轉對稱性U(1)，這種拓撲能帶交疊具有狄拉克點的形式（圖1a），而將U(1)對稱性移除，則狄拉克點將拓展為結線（圖1b）。狄拉克點和結線都是在特定材料新預言的拓撲能帶交疊類型。Cu3TeO6具有很高的晶體對稱性（第206號空間群，圖1c）,由此保證了在U(1)對稱性存在的前提下，布里淵區P點位置的自旋波總是狄拉克點。圖1：（a）基于J1-J2模型的自旋波色散（b）布里淵區以及布里淵區中的狄拉克點，同時展示了U(1)對稱性移除后狄拉克點演化為結線的過程（c）材料中Cu2+離子J1-J2交換網絡。 為了在實驗上研究上述自旋波的拓撲能帶，李源和合作者又對Cu3TeO6晶體陣列樣品進行了非彈性中子散射實驗。在實驗中，李源和合作者觀測到了四維空間中清晰的自旋波信號。為了將實驗結果和理論計算進行對照，李源和合作者在模擬材料中磁交換作用方面做了大量工作，他們認為：Cu2+離子之間最主要的磁交換作用是最近鄰和第九近鄰的交換作用，前者由于距離最近，后者由于離子之間相對筆直的交換路徑。從圖2a和b可以看到實驗和計算結果符合得相當好：數據不僅表明在布里淵區的P點存在狄拉克錐型的色散（圖2c），而且散射信號的強度與計算也幾乎是一致的（圖2d和e）。散射信號的強度反映了動力學結構因子S(Q,w)，其中包含了自旋波波函數的重要信息，所以實驗和理論的一致性可以認為是材料中自旋波拓撲屬性的直接驗證。圖2：（a和b）沿著圖1（b）高對稱路徑的實驗和計算的自旋波信號強度圖，布里淵區中心是(1, 1, 2)（c）布里淵區P點的狄拉克錐型色散（d和e）a和b虛線框中自旋波的細節，虛線包絡表明了P點的狄拉克錐型色散。
北京大學
2021-04-11
多鐵BiFeO3薄膜反鐵磁序應變調控機制
BiFeO3薄膜反鐵磁序的研究是理解磁電耦合效應和實現電場控制磁性的前提，然而觀測反鐵磁結構實驗手段有限，薄膜中多個鐵彈疇的存在進一步使其分析更為困難。因此，BiFeO3薄膜反鐵磁結構及其應變調控的物理機制一直還存在爭議。 研究發現應變可大幅度調控反鐵磁磁矩朝向，且在大的拉應變作用下反鐵磁磁矩朝向與鐵電極化的垂直關系被打破，結合第一性原理揭示應變對反鐵磁序的調控是由Dzyaloshinskii-Moriya（DM）相互作用和單離子各向異性間相互競爭導致；該工作打破了之前一般認為的Bi
哈爾濱工業大學
2021-04-14
非連續可用子載波CI-OFDM碼添加方法
本發明相對于傳統的OFDM系統發射機模型，添加了一個N點IDFT運算，不需要太多額外的復雜度和硬件開銷。相對于傳統的OFDM，本發明大大降低了發送信號的PAPR，使發送信號功率分配更加均勻，降低了發射機功放的設計難度。本發明提出對添加Nzero個0后的N維信號進行CI擴展，相對于現有技術直接對N-Nzero調制符號進行CI擴展，保持了子載波的正交性，使得發射信號的PAPR獲得了進一步的降低。
電子科技大學
2021-04-10
基于重復子結構的復合材料建模方法
本發明公開了一種基于重復子結構的復合材料有限元建模方法，包括以下步驟：建立復合材料精細化的多組分單胞有限元模型；基于上述精細化的多組分單胞有限元模型，建立復合材料重復子結構模型；對重復子結構進行縮聚，然后將特征矩陣裝配到單胞殘余結構，得到全復合材料分析模型；此方法在保證計算精度的同時簡化了復合材料精細化建模工程，極大的提高建模效率，具有十分重要的工程意義。
東南大學
2021-04-11
摩擦界面的聲子傳遞理論與能量耗散模型
該成果獲2018年度國家科學技術獎自然科學類二等獎，該成果系統地開展了摩擦的聲子耗散以及聲子在界而和多層膜結構內的輸運規律的研究，在摩擦的聲子粍散機理研宄方面，發現摩擦粍能與聲子主導頻率的定量關系；在國際上最早給出超晶格結構導熱系數最小值出現的條件：率先提出聲子沿石墨法向輸運的自由程遠大于經典理論預測的10nm左右：實現了描述聲子輸運的玻爾茲曼方程的數值解，在國際上率先發現多層膜之間的范德華力能夠提髙聲子在多層膜結構面內的平均自由程。該項0組的研究成果主要發表在Nano Letters、Physical Review B、Nature Nanotechnology等國際學術期刊上，其中8篇代表性論文獲Science、Nature Nanotechnology、Nature Materials、Advanced Materials等重要國際學術期刊論文SCI他引509篇次，單篇最髙SCI他引U5次，研宂成果在國際上產生了重要的學術影響。
東南大學
2021-04-10
一種懸式絕緣子再現檢測系統
本實用新型公開了一種懸式絕緣子在線監測系統，包括：應力監測裝置、污穢檢測裝置和導線風偏 監測裝置，用來實時監測瓷柱式絕緣子的應力數據、污穢數據和導線風偏數據；應力監測裝置、污穢檢 測裝置和導線風偏監測裝置的輸出均連接 A/D 轉換電路，A/D 轉換電路的輸出連接數字處理電路，數字 處理電路用來將 A/D 轉換電路輸出的數字信號遠距離傳輸到移動終端；移動終端連接數據存儲器；太陽 能電池用來供電；控制電路與應力監測裝置、污穢檢測裝置、導線風偏監測裝置、A/D 轉換電路、數字 處理電路和移動終端均相連。本實用新型可實現高壓輸電線路上瓷柱式絕緣子的遠程實時監控，從而及 時發現并排除絕緣子的安全隱患。
武漢大學
2021-04-13
多功能瓷柱式絕緣子在線監測系統
本實用新型公開了一種多功能瓷柱式絕緣子在線監測系統，包括：泄漏電流采集裝置，用來實時監 測瓷柱式絕緣子的泄露電流數據；Sensor-應力監測裝置，用來實時監測瓷柱式絕緣子的應力數據；污穢 檢測裝置，用來實時監測瓷柱式絕緣子的污穢數據；控制器通過信號線與泄漏電流采集裝置、Sensor-應 力監測裝置和污穢檢測裝置均相連；控制器用來收集數據，并將收集的數據通過發射天線發送出去，信 號接收器通過接收天線接收數據，信號接收器和終端機信號連接；太陽能電池用來供電。本實用新型設 計精簡，成本低廉，可很大程度保證瓷柱式絕緣子的正常運行，從而預防事故發生，確保輸電線路的安 全和穩定運行。
武漢大學
2021-04-13
基于準田字形壓電振子驅動的平面電機
本實用新型涉及多自由度壓電超聲電機技術，具體涉及基于準田字形壓電振子驅動的平面電機，包 括定子組件、動子組件、支座組件和預緊組件，采用準田字形定子組件，且通過預緊組件與支座組件連 接；動子組件分別連接定子組件和支座組件。電機通過激發準田字形定子組件的面外一階對稱彎曲振動、 左右圍桿面內一階彎曲振動、前后圍桿面內一階彎曲振動三種模態的振動或近共振復合出兩相橢圓運動 軌跡，據此推動動子組件交替地沿 x、y 向移動。可實現微米甚至更高精度級平面運動；
武漢大學
2021-04-14
一種測量絕緣子結構高度的裝置
本實用新型提供一種測量絕緣子結構高度的裝置，包括基座(1)、吊框(2)，所述吊框(2)包括 橫梁(21)與立柱(22)，所述橫梁(21)與所述立柱(22)垂直，所述立柱(22)與所述基座(1)的 底面垂直，所述立柱(22)上有測量刻度，所述橫梁(21)上設置有懸掛件(3)，所述懸掛件(3)包 括連成一體的懸掛部(31)和連接部(32)，所述懸掛部(31)與所測量的絕緣子(4)的鋼腳的形狀相 同。所述基座(1)上可以設有水平儀(11)，底部還可以設有 3 個調平支腳(12)，本裝置
武漢大學
2021-04-14
聲子拓撲材料的理論研究方面重要進展
課題組采用基于密度泛函理論的晶格動力學方法研究了碲化鎘(CdTe)材料的聲子譜（見圖1(a)），通過系統分析發現在具有閃鋅礦結構的II-VI半導體碲化鎘中存在理想的第二類外爾聲子（見圖1(b)），并且發現這樣的準粒子激發發生于聲學支和光學支的交匯處。課題組隨后根據二階力常數矩陣構造類似于電子系統的Wannier緊束縛Hamiltonian，從而可以
南方科技大學
2021-04-14