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黄维院士团队在全无机钙钛矿纳米晶闪烁体研究方向取得重要进展
近日,由南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院、省部共建有机电子与信息显示国家重点实验室培育基地黄维院士、新加坡国立大学化学系刘小钢教授(教育部长江讲座教授)以及福州大学杨黄浩教授带领的国际合作团队在长期研究的基础上,发现了一类含有铯和铅重原子成分的全无机钙钛矿纳米晶闪烁体,在X射线闪烁体研究领域取得突破性的重大进展。相关研究成果已发表在《自然》杂志。   X射线成像技术广泛应用于医学诊断、国防工业、核技术和辐射安全检测等重要领域,X射线技术应用中的核心器件是闪烁体材料,它可将高能X光子转化为低能量的可见光,以实现X射线检测与成像,常用于辐射探测和安全防护。但是,目前绝大多数的闪烁体材料在高温条件下煅烧合成,不仅价格昂贵,而且对X射线光子能量的转化效率有限,同时其辐射发光波长也不易调控,此次黄维院士团队的新发现使解决X射线检测与成像技术中这一技术难题成为可能。   相较于传统闪烁体,基于全无机钙钛矿纳米晶制备而成的新型闪烁体在可见光区可调谐,对X射线具有非常高效的辐射发光响应,不仅实现了基于该新型闪烁体的彩色辐射发光显示,还证实了该纳米材料在超灵敏X射线检测和高分辨X射线成像技术领域的应用。研究发现表明铯和铅重原子成分能够使闪烁体具有较强的X射线吸收能力、高效的三重态发光特征、可调控的电子能级结构以及较快的辐射发光速率。利用该类无机材料的本征特性以及简易廉价的纳米合成技术,黄维院士团队实现了对X射线光子的高效转化和发光颜色的精细调控,为多彩辐射发光显示技术和超灵敏X射线检测与成像技术发展提供坚实的基础。此外,新型闪烁体的发现为制备大面积柔性闪烁体膜提供了可能性,可极大地提高X射线检测与成像灵敏度,降低X射线在医学诊断和X光机安全检查等方面的辐射使用剂量,使得基于X光的应用更加安全。   该研究成果对X射线闪烁体材料的发展与应用具有极为重要的科学意义,为实现闪烁体材料的性能调控提供了全新思路和途径。这类钙钛矿纳米晶闪烁体的出现,不仅能够大大促进X射线检测技术与成像原理在医学成像、国防工业、安全检查和高能物理研究等众多传统领域的进一步发展,同时也在基于纳米发光材料的新兴领域如光动力疗法具有广阔的应用前景。   相关研究工作以“All-inorganic Perovskite Nanocrystal Scintillators”为题于8月27日于Nature杂志在线发表,我校信息材料与纳米技术研究院黄维院士为本论文的共同通讯作者。该研究工作得到了国家重大科学研究(973)计划(2015CB932200 钙钛矿型太阳电池的基础研究)和国家自然科学基金(21635002, 21471109, 21210001、21405143)的支持。   据悉,2014年以来,黄维院士领衔的创新团队已相继在《自然》(Nature)《自然•材料》(Nature Materials)《自然•纳米技术》(Nature Nanotechnology)《自然•光子学》(Nature Photonics)和《自然•通讯》(Nature Communications)等国际顶尖学术期刊上发表一系列重要学术成果。此次发现的全无机钙钛矿纳米晶闪烁体实现多彩辐射发光和超灵敏X射线检测,是该团队在Nature系列期刊上的又一佳作,标志着该团队在高端人才引育、科研成果体现、交叉学科建设和国际交流合作等方面取得突出成效,同时,进一步夯实了南京邮电大学建设世界一流学科的学术基础。
南京邮电大学 2021-04-26
关于全氧化物界面Rashba二维电子气中自旋和电荷转换的研究
使用自旋泵浦技术将自旋流从坡莫合金(Py)磁性电极穿过厚达40uc的LAO绝缘层注入到二维电子气中,并进行逆Edelstein效应的测量。工作系统地测量了逆Edelstein效应随频率、功率、温度和LAO厚度的变化关系,从各个方面证实了所观察到的信号。实验在室温下展现了门电压对自旋信号的调控作用。
北京大学 2021-04-11
基于人工蜂群和量子粒子群算法的一维水质模型参数率定方法
本发明公开了一种基于人工蜂群算法和量子粒子群算法的优化计算方法,其包括以下主要步骤:(1)根据实际问题编制待优化目标函数;(2)输入算法的通用运行参数:种群数目、迭代次数、变量维数、变量取值范围、待优化目标函数;(3)选取ABC、QPSO、QPSO+ABC和ABC+QPSO的一种或多种计算方法进行计算;(4)若只使用一种,直接判断结果是否满足优化要求;若多于一种计算方法,综合比较计算结果及评价最优的结果是否满足此次优化的要求;(5)若满足要求,运算结束,输出计算结果和迭代曲线;(6)否则,修改算法的
安徽建筑大学 2021-01-12
一种形貌控制合成链珠状一维碳化硅纳米晶须的方法
本发明涉及一种形貌控制合成链珠状一维碳化硅纳米晶须的方法,所采取的技术方案 是:将清洗干燥后的木粉或竹粉 100~200g,于真空炉中在 500~700℃下碳化 1~2h 得到生 物质炭粉;将生物质炭粉和 SiO2 凝胶按 C/Si 摩尔比为 1∶1.5~3.0 机械混合均匀,得到预 混料;在纯氮气保护下将所述预混料升温到 1450-1600℃,保温 1~4h。保温时间结束后, 以 5~20℃/min 的降温速率降温到 800℃,然后关掉加热电源,自然冷却。本发明合成的一 维碳化硅纳米晶须为链珠状,晶须长径比大;合成工艺简单,成本低,生产设备简单。 
安徽理工大学 2021-04-13
一种基于二维激光扫描的掘进机掘进窗口快速检测方法
本发明公开了一种基于二维激光扫描的掘进机掘进窗口快速检测方法,首先,对掘进工作面分别进行水平和垂直二维扫描,对采集到的原始点云数据进行去离群点处理;然后,分别对去离群点之后的水平和垂直二维扫描点云数据进行直线拟合、求中心线、确定基点的操作,完成窗口检测的准备工作;最后,输入目标距离,分别在水平与垂直中心线上,以基点为原点的目标距离处作垂线与拟合得到的两条直线相交,获得点对,水平点对的空间距离是目标距离处的掘进窗
华中科技大学 2021-04-14
一种基于二维 FFT 处理器的行转置架构设计方法
本发明公开了一种二维 FFT 处理器的行转置架构,具有以下特点:FFT 处理器包含片上行转置存储器,用于保存图像行变换结果。当行变换结果超过该片上存储器容量时,每行变换结果的前 2k 个数据写入片上行转置存储器,剩余数据写入片外 SDRAM,k 根据行变换结果和片上行转置存储器容量计算得到。此时,将片上行转置存储器一分为二,记为存储器 A、B,用于保存行变换部分结果以及暂存片外SDRAM 读出数据。在从存储器 A 或
华中科技大学 2021-04-14
一种形貌控制合成链珠状一维碳化硅纳米晶须的方法
本发明涉及一种形貌控制合成链珠状一维碳化硅纳米晶须的方法,所采取的技术方案是:将清洗干燥后的木粉或竹粉 100~200g,于真空炉中在 500~700℃下碳化 1~2h 得到生物质炭粉;将生物质炭粉和 SiO2 凝胶按 C/Si 摩尔比为 1∶1.5~3.0 机械混合均匀,得到预混料;在纯氮气保护下将所述预混料升温到 1450-1600℃,保温 1~4h。保温时间结束后,以 5~20℃/min 的降温速率降温到 800℃,然后关掉加热电源,自然冷却。本发明合成的一维碳化硅纳米晶须为链珠状,晶须长径比大;合成工艺简单,成本低,生产设备简单。
安徽理工大学 2021-04-13
小型化的方向图可重构天线、结构紧凑的超宽带MIMO天线
方向图可重构天线可以根据环境的变化,调整天线的辐射波束,实现最佳的辐射效率,从而使一副天线用作多付,降低制造成本。大多数的方向图可重构天线是单极化天线,我们除了研究单极化天线之外,还研究设计了性能优良的双极化方向图可重构天线以及极化可变的方向图可重构天线。这些天线可以应用于基站和移动端。 将方向图可重构天线组成阵列,可以提高增益,就能够应用于无线通信的基站或者雷达领域,实现动态的大范围波束扫描。 若将天线阵列应用于基站,可提高基站天线的性能,且实现基站波束的实时动态扫描,可以实现动态波束赋形,从而能根据环境变化,增强所需方向的信号强度,降低干扰方向的信号强度。降低环境中的电磁干扰,提高信号的有效性,有利于提高通信质量,还能够节省能源。 目前我们已经与某公司进行合作开发,研制了高性能的方向图可重构天线,能够满足应用需要。因此,部分研究成果已交付给用户。此外,部分研究成果已申请专利,还有部分成果已经获得专利授权。 超宽带MIMO天线,主要是应用于无线通信,用于提高信道容量。移动端的空间有限,安装多个天线时,天线之间有较强的互耦,这会大大降低天线的性能。采用具有较高隔离度的超宽带MIMO天线,可以实现不同天线之间的低相关性,从而提高通信容量。目前我们已经设计了多种具有较好隔离特性,且频带很宽的超宽带MIMO天线。部分结构已申请专利。
电子科技大学 2021-04-10
用于限制性航道的箱体与插板组合结构的生态护岸方案
成果介绍通过预制透水钢筋混凝土箱体与插板的组合型结构,相邻箱体插板连接、插板固定与箱体两侧外壁中部卡槽,有效消减船行波,节约施工材料,降低工程造价,实现生态和经济效益。技术创新点及参数1、内核限制性航道中,优化硬质结构竖向尺度及纵向布置,增强消浪性能和临近岸坡水体的水流多样性。2、在迎水立面形成格栅型消浪结构,降低航道内船行波的反射,提高船舶航行安全与效率,尤其是在低水位期。3、上部形成透空板式防浪结构,在高水位时消减入射的船行波。减小在护岸平台和二级柔性护坡上荷载,提高植被和生态保护,凹凸错落形态提高水流多样性,利于水生动植物栖息。4、预制结构,实现工厂制作和机械化施工,提高施工效率,降低造价。插板结构,降低钢筋混凝土用量,工程造价节约15%~20%。市场前景与河道改造企业合作或承接政府的内河航道改造的设计与技术优化。短期成熟技术投入重点应用场景,可以1年回收投入成本。
东南大学 2021-04-11
一类蛋白质二级结构智能预测模型构造方法
本发明公开了一类蛋白质二级结构智能预测模型构造方法,利用多层递阶、逐步求精的结构模型集成。此模型CPM融合了原创型KAAPRO方法、新型同源性分析方法、改进型SVM方法等;CPM打破了传统的单一物化属性分析或单一结构序列分析的技术线路,而是采取了结构序列分析与物化属性分析相结合的优选线路,确保了模型整体的优化与预测精度的同时具有更好的普适性; CPM 采用高起点的alpha/beta库挖掘;并以领域知识与背景知识贯穿;CPM能够很好地对偏alpha/beta型蛋白质的二级结构进行预测,取得86%的最高精度(同类最高达81%)。
北京科技大学 2021-04-11
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