|
搜索
搜 索
高等教育領域數字化綜合服務平臺
關于“外爾半金屬TaAs的不飽和量子磁性”的研究
北京大學物理學院的賈爽研究員和中科院強磁場科學中心的張警蕾研究員、南方科技大學的盧海舟教授等組成的研究團隊對外爾半金屬材料TaAs等在強磁場下的磁性質進行了深入研究。利用磁扭矩探測和平行磁化率探測技術，他們發現當外爾電子在強磁場下進入量子極限時，其橫向和縱向磁化率都表現出強烈的不飽和性。這一強磁場下的不飽和磁性與非相對論型的拓撲平庸電子呈現的飽和磁性截然相反，是相對論型的電子所獨具的指針性屬性。 由于各種拓撲電子材料的能帶對于包括自旋軌道耦合以及化學勢在內的各種參數高度敏感，決定電子拓撲性質的能量尺度可能小至毫電子伏特量級，因此通常的譜學測量如角分辨光電子譜等往往無法分辨能帶的細節。而普通的電輸運測量只能表征費米面的貝里曲率，無法區分相對論型的電子能帶是否存在能隙。這項對于拓撲電子材料的磁性研究，結合了理論計算與強磁場下的實驗表征，提出了探測相對論型的電子的一種決定性指針。該工作已在《自然?通訊》上發表 Nature Communications 10, 1028 (2019).Magnetic responses of the non-relativistic and relativistic fermions a, b, c, d: The energy bands of non-relativistic (parabolic-band) fermions; g, i, h, j: The energy bands of -relativistic fermions; e, f: Calculated parallel magnetization (M||) and effective transverse magnetization (MT) of non-relativistic fermions are saturated in strong magnetic field. k, l: Non-saturated M of relativistic fermions. 此項工作的通訊作者為賈爽研究員，中科院強磁場科學中心的張警蕾研究員和南方科技大學的盧海舟教授；第一作者為量子材料中心博士生張成龍和南方科技大學的王春明教授。同時，這項研究受到國家自然科學基金（No. U1832214, No.11774007）國家重點研究計劃（2018YFA0305601）以及中科院先導研究計劃（XDB28000000）等的支持。
北京大學
2021-04-11
熒光碳量子點/二氧化硅微球的研發
熒光二氧化硅微球（CDs@mSiO2）負載抗體等生物大分子針對病毒、細菌和疾病體外檢測試劑盒。
技術指標（創新要點等）：
1、使用性能優越的碳量子點取代穩定性差、熒光量子產率低的有機熒光染料和毒性大的無機半導體量子點；
2、通過調節碳量子點的合成原料，使得碳量子點偶聯錨定在二氧化硅微球上，且不會引起碳點的熒光猝滅從而有利于連接抗體或生物大分子等，產品具有快速、靈敏度和特異性高等優勢。
安徽大學
2021-05-09
關于新型阿秒鐘實現對量子隧穿時間問題的研究
量子隧穿是微觀世界的基本現象，它是指粒子可以像波一樣地穿過有阻礙的區域（即勢壘），是微觀粒子的波粒二象性的一個具體表現。如今，量子隧穿的概念已經滲透到物理學的方方面面，比如廣泛使用的掃描隧道電子顯微鏡、半導體異質結等。然而，關于量子隧穿卻有一個基本問題充滿著爭議，那就是隧穿的過程是否需要時間？如果需要時間那又該如何測量呢？自量子力學誕生以來，這個問題一直伴隨著量子力學的發展而爭論至今。 隨著超短激光脈沖的問世，人們一直努力、希望在強場隧道電離的范疇來解決這個的重要爭議問題。隨即，學術界提出了可以通過阿秒鐘方案測量隧道電離的發生時間（即時間延遲），阿秒鐘巧妙地將隧穿時間延遲轉化為光電子發射角的偏移，然而對于實驗結果，大家一直未取得一致的看法。學術界通過十多年的研究，基本上形成了兩種對立的觀點，即瞬時隧穿（隧穿幾乎不需要時間）與延時隧穿（隧穿需要百阿秒量級的時間），各自都有相應的理論與實驗支持。似乎這兩種觀點充滿矛盾、不可調和！量子隧穿的示意圖量子隧穿可以看作是微觀粒子的“穿墻術”增強型阿秒鐘的原理。（a）線偏振的二次諧波打破了圓偏振的基頻光的對稱性，標記了最大值激光電場的方向與時刻。（b）不加二次諧波時測量的光電子動量譜。（c）加入標記光場后測量的光電子動量譜。 傳統的阿秒鐘是采用單個橢圓偏振或近圓偏振的激光脈沖，因此傳統阿秒鐘的校準依賴于少周期激光的載波包絡相位和橢偏率的確定，它們的噪聲抖動會給阿秒鐘的測量帶來很大的誤差。日前，北京大學物理學院、人工微結構和介觀物理國家重點實驗室“極端光學創新研究團隊”劉運全教授和龔旗煌院士領導的研究小組，提出并實現了一種全新改進型阿秒鐘，在一束圓偏振飛秒激光場中加入了另一束線偏振的倍頻光來校準阿秒鐘，使得光電子發射角的偏移量的定標更加精準。這種增強型阿秒鐘使得隧穿時間的測量更加準確可靠。理論上還證明了上述兩種看似對立的隧穿圖像可以被統一在同一個理論框架下進行描述。在強場近似理論框架下，他們分別建立了瞬時隧穿圖像以及基于Wigner表象的延時隧穿圖像，對于增強型阿秒鐘的實驗結果，這兩種隧穿圖像的理論結果都與實驗結果相符合。因此，這是第一次使用同一個理論框架和同一個實驗完美地統一了這個長期的學術爭議，為隧穿時間研究提供一種思路。
北京大學
2021-04-11
關于狄拉克半金屬中量子輸運研究的新進展
在高晶體質量的狄拉克半金屬Cd3As2納米線中觀測到手征反常導致的負磁電阻效應（Nat. Commun. 6, 10137 (2015)）；并借助于納米線比表面積大的優勢，測量到起源于拓撲表面態輸運的π A-B效應(Nat. Commun. 7, 10769 (2016); Phys. Rev. B 95, 235436（2017）)。 最近，他們通過輸運測量首次在狄拉克半金屬Cd3As2納米線中觀測到連續體態和離散表面態耦合產生的Fano共振現象。研究表明直徑約為60 nm的Cd3As2納米線的表面態能帶會發生劈裂，通過柵壓調制費米能級到一個表面態子能帶的帶底時，會呈現出零偏壓微分電導峰；在磁場作用下，由于塞曼效應，零偏壓電導峰會發生劈裂，測量得到表面態的朗德因子為32；Fano共振進一步導致零偏壓微分電導峰隨偏置電壓具有非對稱的線形，并可能對材料中起源于“外爾軌道”的量子振蕩頻率產生修正。這項工作對于深入研究拓撲半金屬的輸運性質，以及設計實現可電學調控的Fano體系有著重要意義。圖1. Cd3As2納米線中量子限制效應引起的電導振蕩；(b)柵壓調制的微分電導譜。
北京大學
2021-04-11
一種高發光效率的量子點白光 LED 及其制備方法
本發明屬于量子點 LED 封裝領域，具體涉及一種高發光效率的量子點白光 LED，其中，LED 芯片固定設置在基板表面，量子點硅納米球附著在 LED 芯片表面，熒光粉膠將量子點硅納米球和 LED 芯片完全包裹住，所透光殼體直接安裝在基板上或通過一模塑料固定在基板上方，并將熒光粉膠、LED 芯片和量子點硅納米球密封在內，透光殼體內的空隙處填充有封裝膠。本發明還公開了一種高發光效率的量子點白光 LED 的制備方法。本發明的量子點 LED 能夠顯著提高白光LED 的發光效率，在生產中能夠更加便捷地控制量子點與熒光粉各自的發光光譜，從而得到所需的理想型發光，且可顯著減少量子點的用量，節約生產成本。
華中科技大學
2021-04-13
中國科大實現基于簡并腔中渦旋光子的拓撲量子模擬
郭光燦院士團隊在基于人工合成維度的量子模擬方面取得重要實驗進展。該團隊李傳鋒、許金時、韓永建等人將攜帶不同軌道角動量的光子（又稱為渦旋光子）束縛在簡并光學諧振腔內，通過引入光子的自旋軌道耦合人工合成了一維的拓撲晶格，為拓撲量子模擬開創了一種新的方法。
中國科學技術大學
2022-06-02
揭示了量子三體過程中的范德華作用普遍性
通過實驗測量和從理論上分析三原子重組在543.3 高斯附近的6Li-6Li的窄波磁Feshbach共振，表明在有限的溫度下，三體重組主要由間接過程支配并在閾值以上的kBT內存在窄共振峰。實驗數據強有力的顯示連續的成對過程遵循一個普適行為并由范德華力決定。論文給出了三體重組速率常數描述的解析公式和對溫度的依賴性，其中三體重組通過連續的成對相互作用進行。基礎物理圖像不僅適用于窄s波共振，還適用于非零分波的共振，不僅適用于超低溫，而且適用于更高的溫度。 這個實驗結果驗證了量子三體在范德華勢作用下普遍的行為，發現該普遍行為遠遠超出零溫度范圍，從而揭示出雙體的量子缺陷理論可以通過多尺度方法進一步擴展到非零溫度范圍。這種廣義的三體作用的范德瓦爾普遍行與通用狀態方程的定義瓦爾斯長度尺度有密切聯系。通過將量子普遍行為區域擴展到零以外溫度和s波共振，純理論模型通過超冷原子物理實驗與真實的少體系統和真實化學反應建立了緊密聯系，邁出了量子三體物理研究的關鍵一步。
中山大學
2021-04-13
一種復合量子點電極材料及其制備方法和應用
本發明公開了一種復合量子點電極材料及其制備方法和應用，屬于光電化學電極材料技術領域，包括如下步驟：將鈦基材料打磨、清洗后，浸泡于第一酸性溶液中以去除氧化膜，后將鈦基材料置于第二酸性溶液中，以制得鈦基體；將鉬源溶于水中同時調節pH值，并加入硫源后，進行熱反應，得到MoS<subgt;2</subgt; QDs；將MoS<subgt;2</subgt; QDs、銻鹽、稀土金屬鹽按預設比例混合溶于濃酸的醇溶液中以制得浸漬液；將鈦基體進行清洗、干燥后，完全浸沒在浸漬液中，經一系列處理后，得到復合量子點電極材料；本發明制得的電極材料具有導電性強、電催化活性高、耐腐蝕性能優異、穩定性持久等優點，能夠用于油田聚合物驅油。
南京工業大學
2021-01-12
煤矸石、粉煤灰鋁、鐵、硅綜合利用成套技術
我國是世界最大的鋁生產國和消費國，鋁產量占世界總產量的40%多，而且仍處于高速增 長中。但我國鋁土礦儲量僅占世界2.3%，按現有鋁工業發展速度靜態計算，我國鋁土礦資源 將只能用10年。煤炭是我國最主要的能源資源，不僅是重要的燃料，還是重要的化工原料。煤 炭開采的副產物煤矸石，其排放量約占煤炭開采量的10%-25%，目前我國煤矸石堆積量約40億 噸；煤燃燒利用的必然產物粉煤灰，占原煤質量的15%-40%。目前我國粉煤灰堆貯量已超過30 億噸，而且每年以超過3億噸的量繼續產生。煤氣化、液化等產生的煤化工灰渣在我國年排放 約4000萬噸，未來40年我國將產生煤化工灰渣100-250億噸。由于地質構造原因，我國的煤系固 廢中氧化鋁含量較高，具有回收利用鋁資源的巨大潛力。 本項目采用界面活化方法誘導產生鋁硅酸鹽結構缺陷，在少量助劑協同作用下激發配位體 大量重組而最終提高煤系固廢的反應活性，并以工業大量副產稀鹽酸或硫酸為浸取劑，獲取多 種高附加值化工產品；對于提鋁殘渣，課題組有成熟技術生產保溫建筑材料,導熱系數小于0.1 W/m.K，防火等級達到A級，成本低于泡沫混凝土；另外還可用于生產其它高性能建材產品。 伴隨我國勞動力成本持續上升與環境保護日趨嚴峻，加大環境保護力度、緩解資源供給 瓶頸、推動循環經濟形成較大規模、促進資源循環利用產業轉型升級是廢物資源化科技創新的 準則。本項目的開發成功可有效地解決煤化工灰渣的規模化處置和資源化難題，提供新型鋁資 源，并將形成能源、資源、化工、冶金、環保新型循環產業鏈，帶動我國新型煤化工技術進步 和相關產業升級。
華東理工大學
2021-04-11
高容量、低成本鋰離子電池用硅-碳負極材料
新能源汽車的迅猛發展，為動力電池產業提供了萬億級的市場容量，到 2020 年底，城市公交、出租車及城市配送等領域新能源車保有量達 60 萬輛。目前使 用的石墨類伏擊材料容量低，無法滿足高能量密度的需求。該項目通過為動力電 池廠商提供高性能硅碳負極及其他負極材料，以提高純電動汽車的續航里程 2 倍以上。硅負極材料具有極高的理論容量(~4200 mAh/g)，其容量是現有商業化 的石墨負極的 10 多倍。但其充放電過程中產生的大體積膨脹(~400%)會嚴重影響 其循環壽命。我們團隊經過數年研究，提出“清矽硅碳”使普通微米硅粉進行包 覆“均勻+可控”功能層的工藝過程實現“性能+成本”的最優產業升級。美國能 源部高度評價了該項研究成果（2015 年僅有 2 項研究成果受此殊榮）。
西安交通大學
2021-04-10