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近年來，磁振子電子學(xué)在信息計(jì)算和信息傳輸領(lǐng)域表現(xiàn)出了極具價(jià)值的應(yīng)用潛力。磁振子電子學(xué)利用以磁振子為載體的電子自旋進(jìn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)信息處理，有望實(shí)現(xiàn)無熱量產(chǎn)生、低耗散的信息傳輸，相比于傳統(tǒng)意義上通過操縱電荷來實(shí)現(xiàn)信息的處理的微電子學(xué)具有無可比擬的巨大優(yōu)勢(shì)。磁振子電子學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)展很大程度上依賴于能夠有效傳輸磁振子的新材料的發(fā)現(xiàn)，而獲得長(zhǎng)距離的磁振子輸運(yùn)始終是磁振子電子學(xué)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(yù)言有很多的新穎物理效應(yīng)，例如自旋能斯特效應(yīng)，拓?fù)浯耪褡樱约巴鉅柎耪褡拥取?在最新的研究文章中，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(cè)到了二維反鐵磁體系中磁振子的長(zhǎng)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(cè)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(cè)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(cè)到了幾微米的磁振子擴(kuò)散長(zhǎng)度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測(cè)端距離的增加，探測(cè)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(zhǎng)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。 該文章中的結(jié)果具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值：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(cè)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(zhǎng)度隨MnPS3厚度的依賴關(guān)系。 該工作于2019年2月7日在線發(fā)表于物理學(xué)術(shù)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(shè)計(jì)和指導(dǎo)完成，北京大學(xué)量子材料科學(xué)中心2015級(jí)博士生邢文宇為文章第一作者，物理學(xué)院2015級(jí)本科生邱露頤為第二作者（今年9月份將去哈佛大學(xué)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(xué)中心賈爽教授和謝心澄院士的合作幫助，以及國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)的支持。

北京大學(xué)物理學(xué)院/定量生物學(xué)中心歐陽(yáng)頎課題組在Nature Physics發(fā)表題為“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章網(wǎng)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(dá)到同步化所需的熱力學(xué)代價(jià)，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(dá)到的最優(yōu)同步化效果及耦合的最佳設(shè)計(jì)之間的關(guān)系。 振子之間的同步化現(xiàn)象在自然界是非常普遍的現(xiàn)象，許多非線性理論與實(shí)驗(yàn)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(duì)于分子振子而言，他們的振蕩節(jié)律由隨機(jī)的、大噪聲的生化反應(yīng)所決定，與之前相對(duì)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(guī)律，尤其是同步化所需的熱力學(xué)代價(jià)尚不明確。 歐陽(yáng)頎課題組與美國(guó)IBM T. J. Waston 研究中心/北京大學(xué)定量生物學(xué)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(shí)現(xiàn)分子振子同步化所需的熱力學(xué)代價(jià)。該研究提出一個(gè)簡(jiǎn)單而普適的隨機(jī)理論模型，假設(shè)不同的分子振子之間被一些額外的分子間化學(xué)反應(yīng)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(chǎn)生同步化振蕩的分子振子。在這個(gè)理論模型中，研究者們找到了單分子穩(wěn)定振蕩狀態(tài)的概率密度的解析解，由此計(jì)算了不同條件下的能量耗散，并通過平均場(chǎng)近似得到了該振蕩出現(xiàn)同步化現(xiàn)象的條件。通過比較不同條件下的能量耗散，研究者發(fā)現(xiàn)，若要實(shí)現(xiàn)分子振蕩的同步化，除去驅(qū)動(dòng)單個(gè)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(dāng)外界條件給定能量耗散的大小時(shí)，雖然可以通過調(diào)整模型中的參數(shù)達(dá)到各種不同的同步化效果，但是可以達(dá)到的最優(yōu)的同步化效果由給定的能量耗散所限制。當(dāng)能量耗散小于一個(gè)臨界值時(shí)（這個(gè)臨界值大于驅(qū)動(dòng)單個(gè)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(dá)到的最優(yōu)同步化效果越好。該結(jié)論具有一定的普適性。隨后研究者在藍(lán)藻的生物鐘系統(tǒng)中檢驗(yàn)了該理論，驗(yàn)證了生物體內(nèi)的分子振蕩體系確實(shí)需要額外的能量來實(shí)現(xiàn)同步化。 北京大學(xué)物理學(xué)院博士生，歐陽(yáng)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(yáng)頎教授和美國(guó)加州圣地亞哥分校的博士后曹遠(yuǎn)勝博士。

本發(fā)明公開了一種壓電主動(dòng)隔振機(jī)構(gòu)，包括第一力傳感器、彈 簧波紋管、中間質(zhì)量塊、第一柔性鉸鏈、壓電執(zhí)行器、第二力傳感器、 第二柔性鉸鏈和控制器，第二力傳感器的一端用于連接基礎(chǔ)平臺(tái)，其 另一端依次連接所述第二力傳感器、彈簧波紋管、中間質(zhì)量塊、第二 柔性鉸鏈、壓電執(zhí)行器、第一力傳感器、第一柔性鉸鏈；第一力傳感 器和第二壓力傳感器分別用于檢測(cè)基礎(chǔ)平臺(tái)和負(fù)載平臺(tái)的振動(dòng)信號(hào)， 并分別將檢測(cè)的振動(dòng)信號(hào)傳遞給控制器，以使控制器控制壓電執(zhí)行器 施加作用力在負(fù)載平臺(tái)上，從而對(duì)負(fù)載平臺(tái)進(jìn)行補(bǔ)償。本發(fā)明采用雙 級(jí)串聯(lián)式懸置

單頻窄線寬激光的產(chǎn)生，主要依靠諧振腔的腔長(zhǎng)。諧振腔腔長(zhǎng)越長(zhǎng)，所產(chǎn)生激光線寬越窄。但是由于半導(dǎo)體激光器的腔長(zhǎng)天然短，很難產(chǎn)生量級(jí)上的變化，因此采用半導(dǎo)體發(fā)光的窄線寬激光器多采用外腔的方式實(shí)現(xiàn)。最通用的方式是用一段長(zhǎng)光纖作為反饋腔，在光纖中用無源光柵作為反射鏡。這樣做優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)較容易，易于實(shí)現(xiàn)窄線寬。但是光纖的抗干擾設(shè)計(jì)難，無法實(shí)現(xiàn)大功率輸出。研發(fā)小尺寸、高可靠、低成本的窄線寬激光器是激光器發(fā)展的重要方向之一。本項(xiàng)目研發(fā)的微型化、高可靠、高功率、低成本的半導(dǎo)體外腔窄線寬激光器，其微型化指標(biāo)將滿足絕大多數(shù)光電系統(tǒng)和光電模塊的集成化需求，抗干擾，抗震動(dòng)，溫度適應(yīng)性滿足工業(yè)化產(chǎn)品的高要求，低成本性滿足消費(fèi)級(jí)光電模塊應(yīng)用，高功率輸出滿足汽車電子，工業(yè)制造等高功率需求。本項(xiàng)目將研發(fā)完整的量產(chǎn)工藝，滿足單條產(chǎn)線月產(chǎn)50k個(gè)激光器的量產(chǎn)需求，從而將窄線寬激光器第一次普及到基礎(chǔ)工業(yè)領(lǐng)域。 本項(xiàng)目的微型化半導(dǎo)體外腔窄線寬激光器，線寬可控制在2-100kHz，最大輸出功率500mW，可產(chǎn)生線性調(diào)頻信號(hào)，波長(zhǎng)可定制即可。

本書概述了三維激光掃描技術(shù)的概念與原理,分類與特點(diǎn),研究現(xiàn)狀與應(yīng)用領(lǐng)域,闡述了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取方法與精度分析,簡(jiǎn)要介紹數(shù)據(jù)處理的主要流程與基于點(diǎn)云的三維建模方法等.

短脈沖激光器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事等領(lǐng)域，但是隨著使用次數(shù)、時(shí)間的變化以及激光器本身性能的波動(dòng)，造成輸出性能下降，更多地體現(xiàn)在能量的變化。這樣，就會(huì)造成與其配套設(shè)備性能的下降，甚至無法工作。如遠(yuǎn)距離激光測(cè)距機(jī)因激光能量的下降，造成測(cè)量距離變短等。傳統(tǒng)的激光能量計(jì)，測(cè)量口徑小、速度慢，無法滿足特定環(huán)境、設(shè)備的需求。

大功率復(fù)雜波形激光脈沖種子源主要用于產(chǎn)生高功率的復(fù)雜波形激光脈沖。在MOPA（Master Oscillator Power Amplifier）系統(tǒng)中的輸出光脈沖，會(huì)因系統(tǒng)內(nèi)部的多次光放大而帶來波形劣化。克服該技術(shù)缺陷的主要手段是對(duì)種子光脈沖進(jìn)行整形，以修正最終的高功率脈沖波形。這要求種子源系統(tǒng)輸出的光脈沖能同時(shí)滿足大功率和復(fù)雜波形。 MOPA系統(tǒng)主要應(yīng)用于需要強(qiáng)激光脈沖的激光標(biāo)記、材料加工、或其它特殊領(lǐng)域，大功率復(fù)雜波形激光脈沖種子源是提升輸出激光脈沖質(zhì)量的核心技術(shù)。