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近年來，磁振子電子學在信息計算和信息傳輸領域表現出了極具價值的應用潛力。磁振子電子學利用以磁振子為載體的電子自旋進動來實現信息處理，有望實現無熱量產生、低耗散的信息傳輸，相比于傳統意義上通過操縱電荷來實現信息的處理的微電子學具有無可比擬的巨大優勢。磁振子電子學領域的進展很大程度上依賴于能夠有效傳輸磁振子的新材料的發現，而獲得長距離的磁振子輸運始終是磁振子電子學研究的重中之重。與通常的三維磁性絕緣體（如Yttrium Iron Garnet）相比，二維尺度下的磁振子被理論預言有很多的新穎物理效應，例如自旋能斯特效應，拓撲磁振子，以及外爾磁振子等。 在最新的研究文章中，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。 該文章中的結果具有重要的學術價值：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。 該工作于2019年2月7日在線發表于物理學術期刊Physical Review X上(Phys. Rev. X 9, 011026 (2019) )。 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.011026。該工作由韓偉研究員設計和指導完成，北京大學量子材料科學中心2015級博士生邢文宇為文章第一作者，物理學院2015級本科生邱露頤為第二作者（今年9月份將去哈佛大學讀博士），韓偉研究員為文章通訊作者。本工作的順利完成得到了量子材料科學中心賈爽教授和謝心澄院士的合作幫助，以及國家重大科學研究計劃、國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項的支持。

北京大學物理學院/定量生物學中心歐陽頎課題組在Nature Physics發表題為“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章網址：https://www.nature.com/articles/s41567-019-0701-7）文章，揭示了互相耦合的分子振子達到同步化所需的熱力學代價，表明分子振子的同步化需要額外能量耗散，并揭示了能量耗散與所能達到的最優同步化效果及耦合的最佳設計之間的關系。 振子之間的同步化現象在自然界是非常普遍的現象，許多非線性理論與實驗很好地回答了很大一部分非線性振子中的同步化問題。然而，對于分子振子而言，他們的振蕩節律由隨機的、大噪聲的生化反應所決定，與之前相對成熟的非線性理論所涉及的情況有所不同。這類分子振子的同步化規律，尤其是同步化所需的熱力學代價尚不明確。 歐陽頎課題組與美國IBM T. J. Waston 研究中心/北京大學定量生物學中心杰出訪問教授的涂豫海教授展開合作研究，首次在理論上闡明了實現分子振子同步化所需的熱力學代價。該研究提出一個簡單而普適的隨機理論模型，假設不同的分子振子之間被一些額外的分子間化學反應耦合起來從而使彼此的相位相互靠近，用以描述一般的可產生同步化振蕩的分子振子。在這個理論模型中，研究者們找到了單分子穩定振蕩狀態的概率密度的解析解，由此計算了不同條件下的能量耗散，并通過平均場近似得到了該振蕩出現同步化現象的條件。通過比較不同條件下的能量耗散，研究者發現，若要實現分子振蕩的同步化，除去驅動單個分子振蕩的能量以外，還必須要有一部分不為零的額外的能量耗散。除此以外，當外界條件給定能量耗散的大小時，雖然可以通過調整模型中的參數達到各種不同的同步化效果，但是可以達到的最優的同步化效果由給定的能量耗散所限制。當能量耗散小于一個臨界值時（這個臨界值大于驅動單個分子振蕩的能量）同步化是不可能的，給定的能量耗散越大，所能達到的最優同步化效果越好。該結論具有一定的普適性。隨后研究者在藍藻的生物鐘系統中檢驗了該理論，驗證了生物體內的分子振蕩體系確實需要額外的能量來實現同步化。 北京大學物理學院博士生，歐陽頎課題組的張東良為該文章的第一作者，涂豫海教授為通訊作者，合作者包括歐陽頎教授和美國加州圣地亞哥分校的博士后曹遠勝博士。

本發明公開了一種高壓輸電線路絕緣子清掃與檢測機器人，包括可以繞旋轉軸向兩邊打開的環形框 架和控制箱，環形框架包括通過多個輔助支架固定相連的上層支架和下層支架、以及通過清掃層升降機 構可上下移動的中層支架，上層支架上設有用于夾住絕緣子的上夾爪，上夾爪上設有檢測裝置，中層支 架上設有清掃裝置和夾持絕緣子裙部的輔助夾爪，上層支架和下層支架之間還設有通過夾爪層升降機構 上下移動的下夾爪，與轉軸相對的環形框

由于我國現在投運的機組其經濟性指標比起國外先進機組還有很大差距，因此，除了對經濟性差的老機組進行淘汰和改進外，加強對在役鍋爐的優化設計研究等工作也是一種改變落后狀態行之有效的方法。

1、項目概述 由于我國現在投運的機組其經濟性指標比起國外先進機組還有很大差距，因此，除了對經濟性差的老機組進行淘汰和改進外，加強對在役鍋爐的優化設計研究等工作也是一種改變落后狀態行之有效的方法。 2、技術創新點 (1)理論上的創新點 項目組在結合多種算法的同時，提出了修正系數這一重要調整參數，從而使得熱力計算能夠針對某特定鍋爐進行準確預測。大大提高了計算的可靠性和準確性。 (2)方法上的創新點 針對大型煤粉鍋爐存在的實際問題，項目組首次提出了截短分隔屏增加省煤器的優化改造方案。改造方案可以同時解決過熱器減溫水過量和二次汽欠溫的問題。通過截短分隔屏，減少了過熱蒸汽系統吸熱量，從而降低了過熱系統減溫水，同時使得高溫再熱器的入口煙氣溫度升高，從而解決了再熱器欠溫的問題。在該方案的基礎上，增加尾部省煤器受熱面，進一步降低了過熱系統減溫水量，同時抑制了排煙溫度由于截屏而升高這一隱患。完滿解決了鍋爐存在的問題，大大提升了機組運行的安全性和經濟性。 3、同類技術產品或成果比較 項目組采用熱力校核計算和數值模擬相結合的方式對鍋爐改造效果進行了全面評估。目前，同時采用這兩種方式的對鍋爐改造進行預測評估的報道比較少見。熱力計算和數值模擬兩個手段相輔相成，結合起來可以為電廠提供全面的優化改造預測信息。熱力計算著重于鍋爐內輻射受熱面和對流受熱面的換熱情況，但無法反映改造對爐內流場和溫度場乃至組分場的影響，數值計算可以在熱力計算的基礎上對爐內場的信息進行預測。在鍋爐熱力校核計算準確性方面，關鍵是計算所采用的半經驗公式的可靠性和準確性。數值計算方面關鍵是所采用的計算模型的可靠性、準確性及使用計算網格的合理性。方法創新點主要是提出新穎的切實有效可行的受熱面改造方案，經過一處改造，同時解決多個問題，降低了改造成本，提高了改造效率。 4、能為產業解決的關鍵技術 關鍵技術有兩個方面：熱力校核計算制訂優化受熱面改造的合理方案；預測改造方案實施后的鍋爐爐內燃燒工況、流動工況及經濟效益。 5、已應用的成功案例 項目組已經積累了多年經驗，目前已經成功應用的案例主要有： （1）內蒙古大唐國際托克托發電有限責任公司的1#、3#鍋爐對流受熱面優化改造； （2）河北大唐王灘發電廠1#、2#爐受熱面的優化改造； （3）大唐韓城第二發電廠有限責任公司的二期3號鍋爐對流受熱面優化改造。 應用范圍： 主要應用于我國大容量煤粉鍋爐以及循環流化床鍋爐的受熱面優化改造。針對各個不同改造方案進行熱力校核計算，根據對計算結果的分析對比，為電廠提供合理可行的改造方案，以期解決電廠鍋爐運行中所出現的安全隱患問題及經濟性較低的問題。

動物門類在前寒武紀至寒武紀過渡時期(約5.6-5.2億年前)首次在地球上大量出現，這一重大生命演化事件被稱為寒武紀大爆發：在不到地球歷史1%的時間里，誕生了絕大多數動物門類。早在達爾文時代，科學家們就已經認識到動物門類在寒武紀突然出現的現象，1948年P.E. Cloud將之定性為爆發式演化事件，直至今天，寒武紀大爆發仍然是自然科學領域的前沿課題。2015年，英國經濟學人雜志發表重大科學難題系列文章，將寒武紀大爆發列為6大自然科學難題之一。為什么動物門類在這個時候大規模爆發式出現？寒武紀大爆發的原因到底是什么？圍繞這個問題，過去主要做了兩方面工作：一方面古生物學家發現化石，研究寒武紀大爆發時期動物門類的多樣性，揭示它們之間的演化關系；另一方面，古環境科學家，主要利用地球化學手段研究海洋氧化還原條件的變化，探討寒武紀大爆發的原因。 然而，海洋生態系統是由生物和環境構成的統一整體，具有復雜的物質和能量流動途徑。在這個統一整體中，生物之間、生物與環境之間相互影響、相互制約，并在一定時期內處于相對穩定的動態平衡狀態。以往主要關注生態系統內的消費者動物門類起源演化和環境變化（氧）兩個方面，沒有將生物與環境作為統一整體來研究生態系統的演化。生態系統內的生產者和分解者的構成、物質循環等研究還未開展。環境變化研究不夠全面，對氧之外的其它環境因素研究不夠充分。可見，目前對寒武紀大爆發的研究存在嚴重的局限性。要解決這一重大科學問題，需要考慮生態系統的整體演化，組建涵蓋古生物學、地層學、地質微生物學、地球化學和沉積學等多學科人才團隊，開展全面系統的研究，揭示寒武紀大爆發時期生態系統的時空變化規律。 科學目標 以寒武紀大爆發時期（埃迪卡拉紀晚期至寒武紀早期）不同沉積相區、環境、生物演化階段的代表性生物群和巖性段為研究對象，以生物化石帶為時間標尺，揭示生態系統的結構、環境演化特征和生物地球化學過程，探討寒武紀大爆發時期生態系統在時間和空間上的差異性，重建演化過程。

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超薄銅箱是電子、通信、航天等產業的關鍵材料，而大電流電解電源是超薄銅箔高效高質生產的關鍵裝備，對電流紋波、穩定性、功耗等技術指標要求極高，實現難度大。羅安院士發明的多高頻變壓器PWM全控變換電解電源技術，解決了大電流、低紋波、低功耗銅箔電解的難題。他發明的銅箔電解電源結構及控制方法，實現了IGBT的零電壓開通與關斷， 工作頻率達20kHz，電源模塊電流突破50kA，研制出了高性能大電流(50kA)銅箔電解電源裝備。他發明的多電源模塊阻抗匹配自動均流控制方法，突破了多電源模塊并聯靜動態均流的國際難題，均流誤差≤0.5%。 高性能大電流(50kA)銅箔電解電源裝備與國際知名DYNAPOWER 公司產品相比，電流紋波由2%下降到0.5%，電耗降低12% ，獨占了銅箔生產用大電流整流電源市場，廣泛應用于電鍍、電解、表面處理等領域，市場占有率在50%以上。