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在二维极限下的高温超导体中对零能束缚态的研究
通过超高真空分子束外延技术，在SrTiO3衬底上成功制备出宏观尺度的单原胞层（厚度小于1纳米）高温超导体FeSe与FeTe0.5Se0.5单晶薄膜，其超导转变温度大约在60 K左右，并通过原位扫描隧道显微镜和隧道谱技术对其中的超导配对机制进行了深入研究。 原位扫描隧道显微镜观测表明沉积的Fe原子处于薄膜上层的Te/Se原子间隙处。由于沉积密度极低，Fe原子以孤立吸附原子形式存在，且吸附位附近无近邻Fe原子团簇。系统的原位超高真空（~10-10 mbar）扫描隧道谱实验发现，对特定的吸附原子/单层FeSe（FeTe0.5Se0.5）耦合强度[数量占比约13% (15%)]，Fe吸附原子上可观测到尖锐的零能电导峰（图1）。该电导峰紧密分布在吸附原子附近，衰减长度~3 A，且远离吸附原子时不劈裂。变温实验表明，零能电导峰在远低于超导转变温度时即消失，可初步排除Kondo效应、常规杂质散射态等解释（图2A和图2B）。进一步的控制实验和分析显示，零能电导峰半高宽严格由温度和仪器展宽限制、在近邻双Fe原子情形不劈裂、服从马约拉纳标度方程，这些结果均与马约拉纳零能模的唯象学特征吻合（图2C-图2G）。对沉积于单层FeSe薄膜与FeTe0.5Se0.5薄膜上的Fe吸附原子，结果基本相同。相比于单层FeSe，统计结果表明单层FeTe0.5Se0.5上Fe吸附原子中观测到零能束缚态的几率更高且信号更强。波士顿学院汪自强教授和合作者曾在理论上提出，无外加磁场时，强自旋-轨道耦合s波超导体间隙磁杂质可产生量子反常磁通涡旋。理论上如果单层FeSe和FeTe0.5Se0.5由于空间反演对称破缺而具有较强的Rashba自旋-轨道耦合, Fe原子的磁矩局域破坏时间反演对称，可以使量子反常涡旋“承载”马约拉纳零能模。对单层FeSe和FeTe0.5Se0.5有些理论也预测存在拓扑非平庸相。在二维拓扑超导体中，马约拉纳零能模也会产生于Fe原子诱导的量子反常涡旋中的束缚态。因此，实验中观测到的零能电导峰可归因于Fe吸附原子引起的局域量子反常涡旋。更深入、具体的理解还有待于进一步的实验和理论探索。这一工作将探索马约拉纳零能模的超导材料从三维拓展到二维、从低温超导拓展到超过40 K超导转变温度的高温超导体系，同时无需外加磁场，观测到的零能束缚态原则上可操纵、“存活”温度明显提升。这些优势为未来实现可应用的拓扑量子比特提供了可能的方案。
北京大学
2021-04-11
大长径比半直驱高效水平轴650千瓦海流能发电机组
浙大650千瓦机组在2017年就完成了厂内和现场并网发电试验。此后，浙大摘箬山岛海洋能试验电站根据国家需要，数次腾出650千瓦机组试验泊位为国内包括国电集团（和浙大共同承担国家自然资源部项目）、哈电集团、杭州江河水电等单位研制的300千瓦样机提供实海况试验支撑。其间，650千瓦机组也根据阶段性海试信息优化改进。此次疫后“复工发电”的改进型650千瓦机组，叶轮结构和工艺进一步优化，轴向推力载荷有所减小，防腐防砂抗磨损的性能进一步强化。我国东部沿海是世界上海流能功率密度最大的地区之一。浙江舟山群岛附近水道平均功率密度在每平方米20千瓦以上，开发环境和利用条件十分有利。日益成熟的海流能发电装备将有效满足无电、无水、无人岛屿和离岛的特殊供电需求，实现就地取能、海能海用。
浙江大学
2021-04-11
一种带有平行翅片迂回流道的双效太阳能平板集热装置
本实用新型公开了一种带有平行翅片迂回流道的双效太阳能平板集热装置，包括有外壳、玻璃盖板和位于外壳内的集热板，集热板上分布有集热水管，集热水管上连接进水口、出水口，外壳的两端设有空气进口、空气出口，空气出口通过管道与风机相连接，集热板上位于集热水管的缝隙处焊接有多个平行翅片，各平行翅片的上沿与玻璃盖板接触。本实用新型可以实现太阳能集热器同时给水和空气进行加热，具有综合集热效率高、运行稳定、节省空间，成本低等优点。
安徽建筑大学
2021-01-12
合成非富勒烯三维网络结构的高效太阳能电池受体材料
合成的一种定位三氟甲基取代的高效有机太阳能电池受体材料，该材料可通过H/J聚集的协同作用形成具有更多电子跳跃传输结点的三维网络结构，可极大改善电荷在分子间的传输，大幅提高器件性能。
南方科技大学
2021-04-14
锐钛矿 TiO2 纳米树状阵列及其在太阳能电池制备中的应用
一种锐钛矿 TiO2 纳米树状阵列的制备方法以及用锐钛矿 TiO2 纳米树状阵列为电极的纤维染料敏化太阳能电池的制备方法，包括： 打磨、清洗金属丝；在(NH4)2TiF6 和 H3BO3 的混合溶液中反应形成 TiO2 纳米颗粒种子层；制备二水合草酸氧化钛钾、二甘醇、水的反应 溶液，金属丝在反应溶液中反应生成锐钛矿 TiO2 纳米树状阵列；再进 行退火处理、敏化处理；将电极封闭在电解液内，加工得到纤维染料 敏化太阳能
华中科技大学
2021-04-14
以三苯胺酞菁为空穴传输层的高性能钙钛矿太阳能电池
传统的空穴传输材料——以Spiro-OMeTAD为代表的芳胺类化合物由于其结构多样性、易于调节的前线轨道能级、较好的成膜能力和高的热稳定性与形态稳定性，在多个技术领域也受到了极大的关注。 氮原子的易氧化和有效传输正电荷的能力，使芳胺基团成为强电子给体。然而，由于芳胺的非平面构象及核心氮与芳基之间的扭曲，芳胺化合物大部分是无定形的。这降低了芳胺化合物的电荷载流子迁移率，并导致芳胺化合物需
南方科技大学
2021-04-14
一种基于相变储能与结构一体化的太阳能采暖预制墙板
本实用新型公开一种基于相变储能与结构一体化的太阳能采暖预制墙板，将太阳能真空管中的热管改造成环状，热管吸热端与太阳能真空集热器中真空管类似，不同的是产品将真空管热管的吸热端和散热段连接呈环，吸热端位于最外端吸收太阳辐射，散热端插入相变层中，被相变材料包裹。故产品吸热端在生产时可在现有太阳能真空管集热器基础上改造而成；然后结合产品的具体结构生产末端金属辐射板及相变层框架；最后在相变层框架中装入相变材料，并将吸热层、相变层、金属辐射板层三层按产品结构形式组装成基于相变储能与结构一体化的预制墙体，能有效的提高太阳能利用效率，促进太阳能采暖系统的发展。
四川大学
2017-12-28
基于排阵型湿地微生物燃料电池供电的电芬顿污水处理系统及处理方法
本发明公开了一种基于排阵型湿地微生物燃料电池供电的电芬顿污水处理系统及处理方法。系统包括：用于对污水进行预处理的纳米铁碳微电解反应区；用于对纳米铁碳微电解反应区出水进行处理的电芬顿系统反应区；用于对电芬顿系统反应区出水进行处理并对其进行供电的排阵型湿地微生物燃料电池；其中，所述的排阵型湿地微生物燃料电池为多个湿地微生物燃料电池相连形成的湿地微生物燃料电池组；湿地微生物燃料电池组的阴极、阳极分别通过导线与电芬顿系统反应区的对应的阳极、阴极连接。本发明还提供了污水处理方法。本发明通过整个系统的联合作用强化降解效果，无需外加能源，也无需投加药剂，是一种节能环保的水处理技术。
东南大学
2021-04-11
一种纳米结构的氧化亚铜基PIN结太阳能电池及其制备方法
本发明涉及一种纳米结构的氧化亚铜基PIN结太阳能电池及其制备方法。该太阳能电池结构包括：衬底；P型氧化亚铜纳米线阵列，该P型氧化亚铜纳米线阵列生长在衬底上；绝缘层，该绝缘层沉积在P型氧化亚铜纳米线阵列表面；N型层，该N型层填充在绝缘层外并且形成一层薄膜；N型欧姆电极，该N型欧姆电极制作在N型层上；P型欧姆电极，该P型欧姆电极制作在P型氧化亚铜纳米线阵列层上。本发明中纳米线阵列结构可提高电池的结面积，减小载流子的扩散距离，PIN结构可有效增大耗尽层宽度，大大提高载流子的分离和收集效率，从而提高太阳能电池的能量转换效率。本发明采用的原料丰富、廉价、无污染，采用的制备方法有电化学沉积法、磁控溅射法及电子束蒸发法，都可以大规模应用于工业生产中，有广阔的发展前景。
浙江大学
2021-04-11
基于形状记忆聚合物智能复合材料结构的可展开柔性太阳能电池系统
课题组开展形状记忆聚合物及其复合材料结构的研究，自主研发了适用于航天环境的多种类、不同系列的形状记忆聚合物材料，这些材料能满足高低轨道等不同极端空间环境的需求。与形状记忆合金不同，形状记忆聚合物是一种激励响应聚合物材料（图1），具有主动可控大变形（20%-500%）、驱动方式多样、刚度可变等特性，可被设计成集驱动与承载功能一体化的部件，结构简单，可靠性高，未来有望部分替代复杂的机电驱动系统。本次搭载的“基于形状记忆聚合物智能复合材料结构的可展开柔性太阳能电池系统”主要包括哈工大研制的形状记忆复合材料锁紧释放机构、形状记忆聚合物复合材料可展开梁和上海空间电源研究所研制的柔性太阳能薄膜电池。基于复合材料力学理论和结构精细化设计，形状记忆聚合物复合材料结构可以实现柔性太阳能电池的锁紧、释放和展开，及展开后高刚度可承载等功能。
哈尔滨工业大学
2021-04-11