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1.首次得出了天津市區(qū)不同土層的人工凍土的力學(xué)特性指標(biāo)、變形特性指標(biāo)和熱物理特性指標(biāo)及其變化規(guī)律；2.分析研究了人工凍結(jié)過程中溫度場發(fā)展規(guī)律，給出了凍土墻設(shè)計(jì)厚度所需的平均凍結(jié)溫度及時間；3.依據(jù)天津地區(qū)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特點(diǎn)，確定了天津地區(qū)人工凍土設(shè)計(jì)計(jì)算方法。  

研究領(lǐng)域(1)CAD/CAM及RPM相關(guān)技術(shù)：包括功能性梯度材料/生物醫(yī)學(xué)材料計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以及快速原型和制造（RPM）相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用；(2)面向功能構(gòu)件數(shù)字化制造的設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)制造技術(shù)，功能構(gòu)件的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法；(3)功能構(gòu)件的多尺度建模、仿真分析與優(yōu)化；(4)高速精密加工工藝及裝備的動態(tài)精度設(shè)計(jì)：包括高速精密加工工藝系統(tǒng)動力學(xué)建模與仿真等。科研成果及簡介科研成果：(1)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（59505005），“數(shù)控加工自適應(yīng)刀具軌跡規(guī)劃及動力學(xué)行為的研究”．1996年1月～1998年12月。完成人：張大衛(wèi)、黃田、倪雁冰、周立華、馮志勇、徐安平、閻兵。1998年12月結(jié)題，國際先進(jìn)。(2)河北省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目，“基于網(wǎng)絡(luò)的新產(chǎn)品快速開發(fā)系統(tǒng)”． 完成人：檀潤華、徐安平、段國林、梁艷紅、張瑞紅、劉力松、孫立新、苑彩云、曲云霞。2001年6月鑒定，國際先進(jìn)。2002年獲河北省科技進(jìn)步三等獎。(3)河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目，基于汽車減振器新型數(shù)學(xué)模型的汽車乘座動力學(xué)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)．完成人：檀潤華、呂維瑛、張瑞紅、苑彩云、段國林、徐安平。2001年6月鑒定，國際先進(jìn)。(4)河北省博士基金項(xiàng)目，汽車非線性乘座動力學(xué)專用仿真軟件開發(fā)．完成人：檀潤華、陳鷹、呂維瑛、張瑞紅、苑彩云、段國林、徐安平。2001年6月鑒定，國際先進(jìn)。(5)天津市自然科學(xué)基金項(xiàng)目，汽車非線性乘座動力學(xué)關(guān)鍵技術(shù)研究．完成人：檀潤華、陳鷹、呂維瑛、張瑞紅、苑彩云、段國林、徐安平。2001年6月鑒定，國際先進(jìn)。(6)河北省自然基金項(xiàng)目（500050，5萬），三維布局問題建模及其求解方法的研究．完成人：段國林、張健楠、蔡瑾、王彩紅、何樹田、徐安平、張滿囤。2003年3月通過河北省科技廳鑒定，國際先進(jìn)。(7)河北省教育廳計(jì)劃項(xiàng)目（2000209，2萬），二維不規(guī)則形狀自動布局系統(tǒng)的研究開發(fā)．完成人：段國林、王彩紅、徐安平、張健楠、張滿囤、孟憲春。2003年3月通過河北省教育廳鑒定，國際先進(jìn)）(8)國家教育部高等學(xué)校骨干教師資助項(xiàng)目，快速原型件網(wǎng)上訂貨系統(tǒng)研究．完成人：檀潤華、梁艷紅、段國林、苑彩云、張瑞紅、徐安平、孫立新、劉力松、王永山。2000年1月——2001年12月。已結(jié)題。(9)天津市科委計(jì)劃項(xiàng)目，“基于MDT環(huán)境的內(nèi)嵌式RP數(shù)據(jù)處理軟件的研制”．課題組成員：徐安平、檀潤華、劉玉山、曲云霞、劉力松、陳青果、金艷麗。2001.1 ~ 2003.12.（1.5萬），2003年6月18日天津市科委組織專家組對項(xiàng)目進(jìn)行了總體驗(yàn)收。(10)天津市科委計(jì)劃項(xiàng)目，“RP技術(shù)在新產(chǎn)品開發(fā)過程中的應(yīng)用”．課題組成員：段國林、徐安平、劉力松。2001.1 ~ 2003.12.（5萬），2003年6月18日天津市科委組織專家組對項(xiàng)目進(jìn)行了總體驗(yàn)收。(11)河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（500046），“數(shù)控環(huán)境下動態(tài)銑削過程物理仿真系統(tǒng)的研究與開發(fā)”．課題組成員：徐安平、曲云霞、閻兵、段國林、孫明達(dá)、李為民、劉玉山、金艷麗、陳青果。2000.3 ~ 2003.3. （3.5萬），2003年7月20日河北省科技廳組織專家對項(xiàng)目進(jìn)行了技術(shù)鑒定，國際先進(jìn)水平。(12)河北省教育廳博士基金項(xiàng)目，“數(shù)控環(huán)境下動態(tài)銑削過程仿真系統(tǒng)的研究與開發(fā)”．課題組成員：徐安平、曲云霞、閻兵、段國林、孫明達(dá)、李為民、劉玉山、金艷麗、陳青果。2000.1 ~ 2003.3.（3.5萬），2003年7月20日河北省科技廳組織專家對項(xiàng)目進(jìn)行了技術(shù)鑒定，國際先進(jìn)水平。(13)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（50175025），“進(jìn)化過程驅(qū)動的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)模型研究”．課題組成員：檀潤華、段國林、徐安平、馬建紅、張瑞紅、苑彩云、王永山、姜屏。2001~2003,（7萬），2003年3月結(jié)題。(14)天津市自然科學(xué)基金項(xiàng)目（023603411），“組合夾具CAD中關(guān)鍵技術(shù)的研究”．課題組成員：段國林、丁銀周、蔡瑾、徐安平、張滿囤、李向東、李戰(zhàn)委。2002.6 ~ 2004.6（6萬），2005年7月3日天津市科委組織專家對項(xiàng)目進(jìn)行了驗(yàn)收，國際先進(jìn)。(15)河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（502047），“組合夾具計(jì)算機(jī)輔助構(gòu)形設(shè)計(jì)中基于案例的推理方法的研究”．課題組成員：段國林、丁銀周、蔡瑾、徐安平、張滿囤、李向東、李戰(zhàn)委。2002.1 ~ 2005.1.（6萬），2005年7月16日河北省科技廳組織專家對項(xiàng)目進(jìn)行了技術(shù)鑒定，國際先進(jìn)。(16)天津市自然科學(xué)基金項(xiàng)目（023605411），“MDT環(huán)境下RP數(shù)據(jù)處理及設(shè)備驅(qū)動程序的研究與開發(fā)”．課題組成員：徐安平、曲云霞、劉玉山、陳青果、侯紅葉。2002.6 ~ 2005.6（6萬），2005年8月6日天津市科委組織專家對項(xiàng)目進(jìn)行了驗(yàn)收，國際先進(jìn)。(17)河北省優(yōu)秀專家留學(xué)基金項(xiàng)目，“選擇性金屬粉末直接燒結(jié)快速成形工藝關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備研究”．項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：徐安平。2002.1 ~ 2004.12（8萬），已完成。(18)河北工業(yè)大學(xué)“十五211”工程項(xiàng)目，“功能梯度實(shí)體快速制作機(jī)”．項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：徐安平。2005.1 ~ 2005.12（20萬），已通過驗(yàn)收。(19)河北省教育廳計(jì)劃項(xiàng)目, “基于RP的新產(chǎn)品快速開發(fā)系統(tǒng)”．課題組成員：段國林、徐安平、李翠玉、劉玉山、陳青果、侯紅葉。2001~2003（20萬），已完成。(20)國家863計(jì)劃項(xiàng)目（2002AA415300），“自主版權(quán)三維CAD和ERP軟件在離散型中小企業(yè)的應(yīng)用研究”．課題組成員：檀潤華、李向東，徐安平等。（50萬），2005年11月通過科技部驗(yàn)收。(21)美國國家科學(xué)基金（NSF）項(xiàng)目（DMI-0218169），“Dental Restorations via Multi-Material Solid Freeform Fabrication”．課題組成員：Leon L. Shaw, Anping Xu, Jiwen Wang, Xiaoxue Li et al.(22)美國國家科學(xué)基金（NSF）項(xiàng)目（CBET-0930365），“Functionally Graded Orthopedic Implants via the Slurry Mixing and Dispensing Process．課題組成員：Leon L. Shaw, Anping Xu, et al.(23)天津市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（043603111），“多坐標(biāo)高速銑削集成仿真系統(tǒng)研究”．完成人：閻兵，徐安平等。（6萬），2007年11月通過天津市科委驗(yàn)收。(24)河北省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（E2004000052），“CAD模型直接驅(qū)動的桌面立體打印設(shè)備驅(qū)動原理及實(shí)現(xiàn)方法研究”．完成人：徐安平，牛亞松，付建華，曲云霞等。（7萬），2008年1月31日通過河北省科技廳組織的專家鑒定，國際先進(jìn)水平。(25)河北省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（E2006000039），“場信息驅(qū)動的復(fù)雜功能梯度實(shí)體建模理論及數(shù)字化制造關(guān)鍵技術(shù)研究”．完成人：徐安平，朱東彬，曲云霞等。（5萬），2010年5月結(jié)題。獲獎與專利 專利：(1)徐安平，朱東彬，曲云霞，郭艷華．一種非均質(zhì)功能構(gòu)件的制造方法與裝置[P]．國家發(fā)明專利，專利號：ZL 2008 1 0053855.5，授權(quán)公告號：CN 101328067 B， 2010年10月27日（申請日：2008年7月16日）(2)徐安平，朱東彬，曲云霞，郭艷華．打印頭與激光頭構(gòu)成的組合頭[P]．國家實(shí)用新型專利，專利號：ZL 200820075355.7，授權(quán)公告號：CN 201211731Y，2009年3月25日（申請日：2008年7月16日）．(3)徐安平，汪建明，朱東彬，曲云霞．一種組織工程用三維多孔支架的制備方法及設(shè)備．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01010210618.2，申請日：2010年6月28日．(4)徐安平，朱東彬，郭彬，曲云霞．一種三維條形碼標(biāo)簽及其制作方法．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01010250088.4，申請日：2010年8月11日．(5)徐安平，蔡曉剛，朱東彬，劉志華．一種非均質(zhì)實(shí)體的制造方法及設(shè)備．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01110269706.4，申請日：2011年9月13日．(6)徐安平，蔡曉剛，朱東彬，劉志華．一種非均質(zhì)實(shí)體的制造設(shè)備．國家實(shí)用新型專利，申請?zhí)枺?01120341665.0，申請日：2011年9月13日．軟件著作權(quán)：(1)現(xiàn)代集成快速原型系統(tǒng)(CIRPS V1.0)（軟件著作權(quán)登記，登記號：2005SR07148）．著作權(quán)人：徐安平、劉玉山、陳青果、侯紅葉、高艷平、曲云霞．中華人民共和國國家版權(quán)局，2005年7月。(2)現(xiàn)代集成快速原型系統(tǒng)(CIRPS V2.0)（軟件著作權(quán)登記，登記號：2007SR06739）．著作權(quán)人：徐安平、牛亞松、劉玉山、陳青果、侯紅葉、宋麗、曲云霞．中華人民共和國國家版權(quán)局，2007年5月。(3)非均質(zhì)實(shí)體造型系統(tǒng)（HO-CAD V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2008SR04932）．著作權(quán)人：徐安平、紀(jì)振鵬、曲云霞、趙競雄、劉志華．中華人民共和國國家版權(quán)局，2008年3月。(4)銑削過程物理仿真系統(tǒng)（MPSS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2008SR07563）．著作權(quán)人：徐安平、曲云霞、孫明達(dá)．中華人民共和國國家版權(quán)局，2008年4月。(5)STL模型缺陷檢測與修復(fù)系統(tǒng)（STL Master V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2010SR041794）．著作權(quán)人：徐安平、張蕊、曲云霞、朱東彬．中華人民共和國國家版權(quán)局，2010年8月16日。(6)銑削過程物理仿真系統(tǒng)（MPSS V2.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2010SR061831）．著作權(quán)人：徐安平、張大衛(wèi)、張學(xué)中、靳紅偉、韓喜峰、常寧、曲云霞．中華人民共和國國家版權(quán)局，2010年11月18日。(7)基于Web的博碩士學(xué)位論文管理系統(tǒng)（DMMIS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2011SR036294）．著作權(quán)人：張滿囤、徐安平、韓冬冬、張金鐲、王智琦、王麗、邊彬彬．中華人民共和國國家版權(quán)局，2011年6月10日。(8)基于Web的圖書館學(xué)科聯(lián)絡(luò)館員信息服務(wù)管理系統(tǒng)（IDISMIS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2011SR042556）．著作權(quán)人：徐安平、王智琦．中華人民共和國國家版權(quán)局，2011年7月2日。可轉(zhuǎn)讓項(xiàng)目(1)一種非均質(zhì)功能構(gòu)件的制造方法與裝置[P]．國家發(fā)明專利，專利號：ZL 2008 1 0053855.5，授權(quán)公告號：CN 101328067 B， 2010年10月27日（申請日：2008年7月16日）(2)打印頭與激光頭構(gòu)成的組合頭[P]．國家實(shí)用新型專利，專利號：ZL 200820075355.7，授權(quán)公告號：CN 201211731Y，2009年3月25日（申請日：2008年7月16日）．(3)一種組織工程用三維多孔支架的制備方法及設(shè)備．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01010210618.2，申請日：2010年6月28日．(4)一種三維條形碼標(biāo)簽及其制作方法．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01010250088.4，申請日：2010年8月11日．(5)一種非均質(zhì)實(shí)體的制造方法及設(shè)備．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01110269706.4，申請日：2011年9月13日．(6)一種非均質(zhì)實(shí)體的制造設(shè)備．國家實(shí)用新型專利，申請?zhí)枺?01120341665.0，申請日：2011年9月13日．(7)現(xiàn)代集成快速原型系統(tǒng)(CIRPS V1.0)（軟件著作權(quán)登記，登記號：2005SR07148）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2005年7月。(8)現(xiàn)代集成快速原型系統(tǒng)(CIRPS V2.0)（軟件著作權(quán)登記，登記號：2007SR06739）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2007年5月。(9)非均質(zhì)實(shí)體造型系統(tǒng)（HO-CAD V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2008SR04932）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2008年3月。(10)銑削過程物理仿真系統(tǒng)（MPSS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2008SR07563）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2008年4月。(11)STL模型缺陷檢測與修復(fù)系統(tǒng)（STL Master V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2010SR041794）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2010年8月16日。(12)銑削過程物理仿真系統(tǒng)（MPSS V2.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2010SR061831）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2010年11月18日。(13)基于Web的博碩士學(xué)位論文管理系統(tǒng)（DMMIS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2011SR036294）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2011年6月10日。(14)基于Web的圖書館學(xué)科聯(lián)絡(luò)館員信息服務(wù)管理系統(tǒng)（IDISMIS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2011SR042556）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2011年7月2日。可承擔(dān)（合作開發(fā)）科研項(xiàng)目與技術(shù)合作(1)CAD/CAM軟件開發(fā)，RPM相關(guān)技術(shù)開發(fā)：包括功能性梯度材料/生物醫(yī)學(xué)材料計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以及快速原型和制造（RPM）相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用；(2)功能材料或構(gòu)件的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)開發(fā)，網(wǎng)絡(luò)制造技術(shù)開發(fā)；(3)功能構(gòu)件的多尺度建模、仿真分析與優(yōu)化技術(shù)；(4)高速精密加工工藝及裝備的動態(tài)精度設(shè)計(jì)。

本發(fā)明公開了一種支持物理刪除的動態(tài)可搜索對稱加密方法， 屬于密碼學(xué)和云存儲技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明使得用戶在云存儲環(huán)境下實(shí)現(xiàn) 對自身密文數(shù)據(jù)的檢索以及可搜索密文的動態(tài)更新功能，并且在動態(tài) 更新過程中不會泄露可搜索密文的信息，不會破壞已有的索引結(jié)構(gòu)， 本發(fā)明在做文件刪除時先做邏輯刪除保護(hù)已有索引結(jié)構(gòu)不被泄露和破 壞，然后在檢索過程中完成物理刪除減少系統(tǒng)存儲開銷。本發(fā)明為可 搜索對稱加密方案存在的安全性，效率和實(shí)用性三個問題提出

本發(fā)明公開了一種電流源型數(shù)模綜合仿真系統(tǒng)接口和物理仿真 子系統(tǒng)接口。電流源型數(shù)模綜合仿真系統(tǒng)接口包括物理仿真子系統(tǒng)接 口、測量單元、數(shù)字仿真子系統(tǒng)接口和控制系統(tǒng)；物理仿真子系統(tǒng)接 口包括：三個輸入變壓器，三個電流源型整流器，三個電流源型跟隨 器，多個儲能電感，以及三相輸出濾波器；每個電流源型整流器包括M 個電流源型三相全橋整流器，每個電流源型跟隨器包括 N 個電流源 型單相全橋逆變器，M、N 為正整數(shù)。該電流源型數(shù)模綜合仿真系統(tǒng) 接口可以將物理仿真子系統(tǒng)和數(shù)字仿真子系統(tǒng)綜合起來，構(gòu)成整個電 力系統(tǒng)的

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)高能核物理課題組與美國勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室（LBNL）、布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室等單位合作，在RHIC-STAR 質(zhì)心能量3 GeV和7.2 GeV的重離子打靶實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了超氚核（H3L）與超氫-4核（H4L）壽命目前最精確的測量，并首次測量了3 GeV能量下這兩種超核的產(chǎn)額。

本發(fā)明公開了一種液晶物理凝膠復(fù)合材料的制備方法及其產(chǎn)品，該方法包括：先將無機(jī)納米粒子與液晶混合后超聲分散，隨后加入有機(jī)小分子凝膠因子并攪拌均勻，再加熱攪拌直至凝膠因子完全溶解在液晶中，最后自然冷卻至室溫并靜置即可得到液晶物理凝膠復(fù)合材料。本發(fā)明通過將無機(jī)納米粒子摻雜在液晶物理凝膠中，利用無機(jī)納米粒子與凝膠因子的協(xié)同凝膠效應(yīng)而提高了復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度，而且液晶物理凝膠復(fù)合材料的電光性能不受添加的無機(jī)納米粒子的影響。

東南大學(xué)國際分子鐵電科學(xué)與應(yīng)用研究院暨江蘇省“分子鐵電科學(xué)與應(yīng)用”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了具有七個物理通道開關(guān)的熱致變色鐵彈體。相關(guān)工作以題為“The First Chiral Thermochromic Ferroelastic with Seven Physical Channel Switches”的學(xué)術(shù)論文在化學(xué)領(lǐng)域頂級期刊《Angewandte Chemie International Edition》上發(fā)表。此外，該論文被選為VIP（Very ImportantPaper）。據(jù)悉，只有不到5%的已接收論文才能獲得如此積極的評價。 在信息化時代，電子智能設(shè)備的信號處理和加密顯得至關(guān)重要，具有多重物理通道雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)特性的多功能材料成為后起之秀。眾所周知，一把鑰匙對應(yīng)一個鎖，假如我們將財(cái)產(chǎn)放進(jìn)保險柜中，我們就又多了一層防護(hù)。類似地，每增加一個物理通道，就是增加一層保障。基于此，我們報道了首例具有七個物理通道的手性化合物，可以對信息進(jìn)行七層加密處理，使信息安全更加可靠。 (a) 消旋晶體結(jié)構(gòu)中的無序的CTA陽離子和手性有序的S-CTA和R-CTA陽離子 (b) (R-CTA)2CuCl4 (c) (S-CTA)2CuCl4的晶體堆積圖 圖為變溫固體紫外-可見吸收光譜 該工作由博士生陸思祺（第一作者）等人的共同努力下完成，東南大學(xué)為第一通訊單位。該成果得到“東南大學(xué)十大科學(xué)與技術(shù)問題”啟動培育基金的資助。

東南大學(xué)國際分子鐵電科學(xué)與應(yīng)用研究院暨江蘇省“分子鐵電科學(xué)與應(yīng)用”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了具有七個物理通道開關(guān)的熱致變色鐵彈體。相關(guān)工作以題為“The First Chiral Thermochromic Ferroelastic with Seven Physical Channel Switches”的學(xué)術(shù)論文在化學(xué)領(lǐng)域頂級期刊《Angewandte Chemie International Edition》上發(fā)表。此外，該論文被選為VIP（Very Important Paper）。據(jù)悉，只有不到5%的已接收論文才能獲得如此積極的評價。 在信息化時代，電子智能設(shè)備的信號處理和加密顯得至關(guān)重要，具有多重物理通道雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)特性的多功能材料成為后起之秀。眾所周知，一把鑰匙對應(yīng)一個鎖，假如我們將財(cái)產(chǎn)放進(jìn)保險柜中，我們就又多了一層防護(hù)。類似地，每增加一個物理通道，就是增加一層保障。基于此，我們報道了首例具有七個物理通道的手性化合物，可以對信息進(jìn)行七層加密處理，使信息安全更加可靠。 圖1. (a) 消旋晶體結(jié)構(gòu)中的無序的CTA陽離子和手性有序的S-CTA和R-CTA陽離子；(b) (R-CTA)2CuCl4和(c) (S-CTA)2CuCl4的晶體堆積圖。 早在1999年，Wataru Fujita等人在《Science》上就已經(jīng)報道了磁雙穩(wěn)態(tài)（Science1999, 286, 261–262）。在1,3,5-trithia-2,4,6-triazapentalenyl（TTTA）分子中觀測到一個明顯的磁雙穩(wěn)態(tài)回線發(fā)生在230 K到305 K溫度范圍內(nèi)。它的高溫相為順磁相，低溫相在二聚作用的影響下具有抗磁性。三年后，M. E. Itkis等人在《Science》上報道了在非那烯基中性自由基產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)了電、光、磁三個物理通道的雙穩(wěn)態(tài)特性（Science2002, 296, 1443–1445）。直到2014年，熊仁根教授團(tuán)隊(duì)在《Advanced Materials》上報道了高碘酸咪唑（IPI）化合物具有介電、壓電、SHG和鐵電和機(jī)電耦合等五個物理通道的雙穩(wěn)態(tài)（Adv. Mater.2014, 26, 4515–4520）。由此可見，每增加一個物理通道都面臨著巨大的挑戰(zhàn)，在分子鐵電“似球-非球”原理和手性引入的指導(dǎo)下，我們利用手性配體進(jìn)行合成，將手性開關(guān)引入其中，成功組裝得到了(R-CTA)2CuCl4和(S-CTA)2CuCl4(CTA = 3-Chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium) （圖1），這兩個化合物在介電、電導(dǎo)、二階非線性、壓電、鐵彈性，手性和熱致變色這七個物理通道上具有開關(guān)特性。其中熱致變色特征尤為耀眼，區(qū)別于傳統(tǒng)的相變材料，這為雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)提供了光譜加密的新靈感。 圖2. (a) DSC曲線；(b) 介電，電導(dǎo)，壓電和二階非線性光學(xué)等多重雙穩(wěn)態(tài)示意圖。 (Rac-CTA)2CuCl4，(R-CTA)2CuCl4和(S-CTA)2CuCl4的相變點(diǎn)分別在361, 417 和420 K附近(圖2)，隨著溫度變化，相變溫度以下的低溫相和相變溫度以上的高溫相的介電常數(shù)、電導(dǎo)率、壓電系數(shù)、SHG信號強(qiáng)度均呈現(xiàn)出可切換的兩種穩(wěn)定的狀態(tài)。 圖3. (S-CTA)2CuCl4和(R-CTA)2CuCl4晶體在293 K下的鐵彈疇結(jié)構(gòu)。 此外，這對手性化合物還具有鐵彈性，鐵彈相變往往伴隨著鐵彈疇的演化。在正交偏振光下，不同取向的鐵彈疇具有不同的雙折射特性，從而呈現(xiàn)出明暗不同的結(jié)構(gòu)區(qū)域。(S-CTA)2CuCl4和(R-CTA)2CuCl4的晶態(tài)薄膜在室溫下呈現(xiàn)出清晰的三角形鐵彈性結(jié)構(gòu)。當(dāng)溫度高于相變點(diǎn)時，鐵彈疇迅速消失，呈現(xiàn)出立方對稱的消光特性。在隨后的冷卻中，規(guī)則的鐵彈疇又很快顯現(xiàn)，表現(xiàn)出明顯的開關(guān)特性。 圖4.變溫固體紫外-可見吸收光譜。 除了鐵彈性外，這一對手性晶體還展示出可轉(zhuǎn)換的熱致變色的性質(zhì)。室溫下，(R-CTA)2CuCl4和(S-CTA)2CuCl4晶體對光的吸收均低于540 nm，與它們呈現(xiàn)的黃色外觀一致。隨著溫度的升高，電子吸收帶的吸收邊緣發(fā)生紅移。當(dāng)溫度超過相變點(diǎn)達(dá)到423 K時，吸收邊移動到580 nm，這也與晶體受熱變成橙色一致。利用熱致變色特征對光譜加密和信號檢測進(jìn)行特定的處理，這為開發(fā)新型加密技術(shù)帶來新的思路。 該工作由博士生陸思祺（第一作者）等人的共同努力下完成，東南大學(xué)為第一通訊單位。該成果得到“東南大學(xué)十大科學(xué)與技術(shù)問題”啟動培育基金的資助。