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本發明公開一種基于人工表面等離激元的微波渦旋波發生器。該結構工作在微波頻段，由雙層人工表面等離激元波導實現對于電磁波的傳輸，上層波導和下層波導之間的連接通過一個金屬過孔實現。該微波渦旋波發生器的輻射部分主要由一系列放置在人工表面等離激元波導旁邊的圓形貼片實現，同時這些圓形貼片作為諧振器也提供了產生不同的渦旋波所需的相位。這種微波渦旋波發生器可以在不同頻率處實現具有不同軌道角動量模式的渦旋波，而不需要在結構上做出任何改變。

本發明公開了一種產生渦旋電磁波的單極子天線陣列及其饋電系統，屬于無線通信技術領域。本發明包括介質基板、接地面、饋電系統和單極子天線陣列。所述介質基板是形狀為圓形的絕緣介質基板，其表面上方是由金屬材料印刷而成的微帶電路。微帶電路主要分為兩個部分，一部分是 1 路分 N 路的饋電系統，另一個部分是由 1/4 波長金屬貼片作為陣元組成的 N 陣元單極子天線陣列。本發明實現了一種體積小、易生產、具有平面結構、易集成的產生渦旋電磁波的天線。同時還設計了一套完整的饋電系統，解決了陣列天線的饋電問題，只需在輸入端口施加激勵即可得到所需的 OAM 模態，方便操作，使用簡單。

研究背景 超特高壓電網具有電壓等級高，輸電容量大，輸送距離遠，覆蓋范圍廣等特點，電網故障帶來的系統安全影響更加嚴重。超特高壓系統故障后的暫態特征及繼電保護與控制裝置的配合關系復雜，超特高壓工程帶來的繼電保護新問題對傳統繼電保護配置提出了更高的標準和要求。因此研究超特高壓電網繼電保護新原理是當前超/特高壓電網建設的重大課題。 主要成果 構建了超特高壓系統實時數字仿真系統（RTDS）模型，揭示了超特高壓系統故障機理及其電磁暫態特征。在超特高壓繼電保護新原理方面取得了多項重大的科研成果，如：提出dR/dt振蕩閉鎖原理，解決了電力系統振蕩過程中距離保護容易誤動的難題；提出“按相補償”方法，改革了接地阻抗繼電器的接線方式，有利于阻抗選相和距離保護的快速動作；提出“虛擬電流”的構成方法，解決了母線保護的故障判別及TA飽和、斷線的判別難題；提出基于電壓回路方程的變壓器保護新原理，解決了勵磁涌流引起差動保護誤動的難題等。研究開發的微機保護、繼電保護測試仿真系統、變電站自動化系統、發變組保護系統及故障錄波裝置等均處于國際領先水平。 學術影響 研究團隊在20世紀80年代初研發了我國第一臺微機繼電機保護裝置，而后研發的分層、分布式變電站綜合自動化系統率先在西電東送工程的首個500kV變電站投入應用；1000kV線路保護及變電站自動化系統也成功投運；依托研發技術創建的四方公司已成為我國二次設備三大制造商之一，年產值超過20億元。相關研究成果已成功應用于實際電網中，先后2次2國家級科技進步二等獎，取得了重大經濟和社會效益。

成果描述：本發明公開了一種丙烯酸鎂-超細水泥雙液復合灌漿材料。灌漿材料主料分為A、B組分，其中A組分的成分及重量配比為：超細水泥：水：活性氧化鎂：粉劑萘系高效減水劑：硅粉=100：50-100：0-5：0.5-1.5：2-5，B組分的成分及重量配比為濃度為36%-40%的丙烯酸鎂溶液：氯化鈣：三乙醇胺：過硫酸鈉=10-30：0.5-3：0.1-0.5:0.01-0.05。本發明是采用聚合物與超細水泥復合而成的灌漿材料，具有可灌性好、凝結時間可調、漿液結石強度高等優點。本發明在破碎松散地層固結、地基改良、建筑物基礎加固等領域具有廣泛的應用前景。市場前景分析：軌道交通基礎設施建設領域。與同類成果相比的優勢分析：技術先進，性價比較高。

一種超雙親多孔膜材料及其制備方法和應用，步驟如下：（1）室溫下，先將碳納米管粉體和表面活性劑分散于水中，形成均一混合溶液；（2）向上述混合溶液中加入水性三聚氰胺甲醛樹脂溶液，混勻制得所需反應液；（3）將上述反應液刷涂或噴涂在干凈的多孔基材上，80~120℃干燥固化10~30min，即可制得超雙親油水分離用多孔膜材料。本發明所述的多孔膜材料既保持了原有泡沫銅基底良好的機械性能，同時又具有很好的超雙親性，即可截留水讓油通過，也可截留油讓水通過，從而具有雙重分離效果。

本發明公開的Mg摻雜的ZnO超細納米線具有六方纖鋅礦結構，納米線的直徑為1～10納米，長度為5～1000納米。其合成步驟如下：將脂肪酸鋅、脂肪酸鎂和高沸點有機溶劑混合置于反應燒瓶中，磁力攪拌下加熱至100～150℃，抽真空除去反應體系中的水蒸汽和氧氣，在惰性保護氣氛下加熱到200～350℃，再將溫度為100～200℃的十八醇快速注入到反應燒瓶中，保溫1～100分鐘，離心分離，得Mg摻雜的ZnO超細納米線。本發明制備工藝簡單、成本較低、重復性好、易于工業化生產，Mg摻雜的ZnO超細納米線具有很強的量子限域效應，有望在藍紫光發光二極管、紫外激光器等諸多領域得到應用。

本發明公開了一種Sn摻雜的ZnO超細納米線及其合成方法。該納米線具有六方纖鋅礦結構,納米線的直徑為1～10納米,長度為2～10000納米。其合成步驟如下:將脂肪酸鋅、脂肪酸錫、脂肪胺和高沸點有機溶劑混合置于反應燒瓶中,在惰性保護氣氛下,磁力攪拌加熱至50～200℃,保溫1～1000分鐘,然后在惰性保護氣氛下加熱到200～350℃,保溫1～1000分鐘,離心分離,得Sn摻雜的ZnO超細納米線。本發明制備工藝簡單、成本較低、重復性好、易于工業化生產,有望在透明導電薄膜、柔性顯示器件、薄膜晶體管、傳感器等諸多領域得到應用。

電磁波/聲波的軌道角動量（Orbital Angular Momentum,OAM）在粒子操控、信息傳遞和獲取、先進通信系統等領域具有重要的應用前景。針對重大應用需求，如何實現對渦旋波OAM的自由調控是目前亟需解決的前沿問題之一。 近日，物理科學與技術學院徐亞東教授團隊以“Sound vortex diffraction via topological charge in phase gradient metagratings”為題，在《Science Advances》發表論文。在之前研究成果（Y.Xu et al. Nat. Commun. 10, 2326 (2019))基礎上，把發現的奇偶性相關的“光柵衍射新規律”從“自由空間”拓展到三維圓柱波導“受限空間”，創新地提出“廣義拓撲荷守恒原則”，揭示了操控軌道角動量新的自由度，為操控“受限空間”中渦旋波的OAM提供了新的理論基礎。在此基礎上，研究團隊設計并開展聲波實驗研究，驗證了一種不對稱渦旋波傳輸器件，該器件在基于OAM通信方面具有極大的應用價值。

青島科技大學先進電工材料研究院是學校從事高壓絕緣與電工材料科研機構，由我國著名電氣絕緣專家、中國工程院院士雷清泉教授擔任院長。研究院是山東省高壓絕緣與電工材料專業委員會掛靠單位，現有教職員工20余人，中國工程院院士1人、山東省專業技術拔尖人才1人、泰山學者青年專家1人;教授3人，副教授5人。目前圍繞電力和能源形成了以下幾個特色研究方向:高壓直流電纜材料研發及應用、高壓直流電纜附件硅橡膠材料研發及應用、特高壓設備環氧樹脂材料開發及應用、動車組車頂高壓設備絕緣關鍵技術及應用、極端環境下絕緣材料與絕緣技術。先進電工材料研究院具備開展電工絕緣材料性能測試和研究的先進實驗平臺，擁有介電阻抗--熱激電流綜合分析儀、C3型固體介質空間電荷測試系統、真空沿面閃絡測試系統、交/直流擊穿測試系統、表面電位衰減測試系統、電流變儀、掃描電鏡、真空型紅外光譜儀等大型儀器，科研儀器設備總值1200萬元。建有材料制備與化學合成、材料加工、電氣性能測試、微觀結構表征等專業實驗室，處于國內電工材料領域研究先進水平。近幾年團隊圍繞制約超/特高壓設備發展的絕緣材料卡脖子問題，不斷加強與全球能源互聯網研究院、南方電網科研院、山東電科院、浙江電科院，以及特變電工、中天科技等一線科研院所和制造企業的交流和合作，在高壓直流電纜絕緣材料、半導電屏蔽材料、高壓電纜附件硅橡膠材料和新型電工絕緣材料等方面取得了突破性進展。基于團隊前期電工絕緣材料的研究基礎和研究特色，本次擬在特高壓設備用增強型環氧樹脂體系開發及應用關鍵技術（96)、特高壓絕緣子用特種硅橡膠材料開發及應用技術（98）兩個方面開展產學研合作。技術分析(1）高壓直流電纜絕緣料及半導電屏蔽材料開發及評價方法:團隊針對高壓直流電纜電荷積聚問題，突破對其傳統認識，于2017年首次提出半導電屏蔽層電荷發射評價方法。近兩年申請國際/國家專利10余項，其中國際發明專利3項（獲“青島市PCT專利創造資助資金”資助)。該成果對于不斷發展和深入研究半導電屏蔽料具有重要的科學意義和工程價值，可為我國絕緣料、半導電屏蔽料的性能提升和國產化提供理論指導。(2）高壓電纜附件硅橡膠材料配方研究及評價方法:與全球能源互聯網研究院合作開展土500 kV柔性高壓直流電纜附件制備關鍵技術研究，研究了500 kV高壓直流電纜附件硅橡膠材料的配方，以及硅橡膠與電纜主絕緣的界面匹配特性;建立了基于矩形圖法的雙層絕緣介質界面電荷評估方法。該成果用于指導500 kV柔性高壓直流電纜附件材料選型及界面電荷評估。(3）新型電工絕緣材料研究:雷清泉教授于2017年在國際上首次提出了一種新型超電絕緣體結構原型——維氧化鋁納元胞，研究成果發表在納米能源材料領域的頂尖學術刊物NanoEnergy 上。該成果對傳統電介質擊穿理論、材料結構形態研究及制造工藝將會產生根本性變革，對現代高端電纜制造及特/超高壓輸變電領域具有重要的意義和潛在的應用價值。(4）高導熱絕緣環氧樹脂材料研究。研究院郝春成教授開展了高導熱絕緣環氧樹脂研究，通過改性提高環氧樹脂的耐擊穿電壓、導熱性能，改善了力學性能，可用于特高壓設備絕緣體系。

中國科學技術大學李曉光團隊在前期研究基礎上，基于鐵電隧道結量子隧穿效應，實現了具有亞納秒信息寫入速度的超快原型存儲器，并可用于構建存算一體人工神經網絡，該成果在線發表《自然通訊》雜志上。研究人員制備了高質量Ag/BaTiO3/Nb:SrTiO3鐵電隧道結，其中鐵電勢壘層厚為6個單胞（約2.4nm）。基于隧道結能帶的設計，以及其對阻變速度、開關比、操作電壓的調控，該原型存儲器信息寫入速度快至600ps（注：機械硬盤的速度約為1ms, 固態硬盤的約為1-10ms）、開關比達2個數量級，且其600ps的阻變速度在85℃時依然穩定（工業測試標準）；寫入電流密度4×103A/cm2，比目前其他新型存儲器低約3個量級；一個存儲單元具有32個非易失阻態；寫入的信息預計可在室溫穩定保持約100年；可重復擦寫次數達108-109次，遠超商用閃存壽命（約105次）。即使在極端高溫（225℃）環境下仍能進行信息的寫入，可實現高溫緊急情況備用。