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拓扑半金属中Weyl费米子湮灭
物理学研究的前沿之一是在凝聚态体系中寻找Dirac方程所描述的一些基本粒子。Dirac方程是具有狭义相对论协变性的波动方程，最早由英国物理学家Paul M. Dirac 于1928年构造，用于描述自旋为1/2的费米子，典型代表如电子。Dirac方程成功地预言了正电子的存在, 并于1932年被实验证实。Dirac方程有不同的等价表示，比如Dirac、Majorana和Weyl表示等，其对应的准粒子可以分别在不同的凝聚态体系中被实现，如石墨烯 (2010诺贝尔物理奖) 、拓扑绝缘体表面可以存在二维无质量的Dirac费米子和非常规超导体的边界可能存在Majorana费米子等。特别是，Dirac方程的三维无质量极限，对应Weyl费米子，可以在最新发现的拓扑半金属中被实现。 通过系统的计算和数据分析，证明了这个反常信号与Weyl费米子在强磁场下最低朗道能带打开能隙有关。在凝聚态物理中，能谱打开能隙和狄拉克型方程描述的准粒子获得质量是等价的，因而从理论上支持了Weyl费米子湮灭的结论。
南方科技大学
2021-04-13
狄拉克半金属异质结构的输运
该工作通过直接堆叠成功制备了石墨烯-Cd 3 As 2 异质结构。电子态耦合导致显著的层间电荷转移，通过Cd 3 As 2 的堆叠能有效调节石墨烯的费米能级，使其变为n型掺杂。通过这种石墨烯-Cd 3 As 2 异质结构能自然地构造出石墨烯平面p-n-p结，其量子输运测量显示出分数值的量子化电导平台，这来源于量子霍尔态下边缘态输运在p-n结等界面的平衡。此外，与裸石墨烯器件相比，石墨烯-Cd 3 As 2 异质结构器件呈现出很大的非局域（non-local）信号，在调制后的石墨烯狄拉克点附近显示出大的非局域电阻，表明了增强的自旋极化电荷输运，这与Cd 3 As 2 自旋极化表面态和石墨烯间的电荷转移有关。该研究结果不仅丰富了范德瓦尔斯异质结构家族，也将激发更多的关于狄拉克半金属或外尔半金属在自旋电子学中应用的研究。
南方科技大学
2021-04-13
新型金属氢燃料电池
近日，上海大学材料科学与工程学院教授汪宏斌团队开发的氢燃料电池无人机及无人小车载新型金属氢燃料电池电堆，通过进一步降低动力系统自重提高能效，使其续航时间长达2小时，满足10000平方米空间连续作业，且搭载气瓶充气只需3-5分钟，大大缩短了充电时间。 随着新冠疫情暴发，各地防疫工作迅速展开，无人机以及无人小车广泛应用于短途物资配送、消毒液喷洒、广播宣传、布控监测等多个领域。传统机型多采用锂电池系统作为动力，工作时长短且充电时间长，影响防疫工作效率。相较于锂电池动力系统，氢燃料电池具有清洁环保、能量密度高、充气快、安全等性能优势，能够满足无人机及小车长时间、高强度作业。 目前，汪宏斌团队开发的氢燃料电池无人机及小车搭载消毒装置,已经应用于地方疫情防控工作中，形成了一套以氢燃料电池作为动力系统、高续航、高效率的“陆-空”立体无人防控系统。 浙江省金华市智能制造产业园的企业复工前夕，氢燃料电池无人机在园区内进行了全面消毒作业。此次用于消毒作业的无人机搭载了1.5Kw金属电堆，配置了15kg消毒液，续航里程达2小时。除此之外，无人机还在金华市多个乡镇、街道、社区内进行了广播宣传和消毒作业，大大节省了防疫期间的用人成本，减少了人员聚集带来的疫情传播风险。点击查看原文
上海大学
2021-04-10
金属材料半固态加工智能控制的研究
研究内容 ：金属半固态成型技术是 21 世纪材料科学与工程领域热门 研究方向之一。 本项目主要是研究金属半固态浆料制备的新工艺、 新装备， 实现对该装备工艺过程的智能控制，以高效、稳定地获得具有良好微观组 织性能的金属半固态浆料。 技术特点 ：1.自主开发了新型金属半固态浆料制备新工艺装置，探索 了该装置制备铝合金半固态浆料的优化工艺参数； 2.提出了材料智能处理 在金属半固
南昌大学
2021-04-14
狄拉克半金属超导电性调控
随着拓扑绝缘体、拓扑半金属等拓扑材料的发展，寻找和理解新的拓扑物态也激发了广泛的关注和研究。近些年，随着拓扑分类技术的不断发展和人们对拓扑物态的深入研究，高阶拓扑绝缘体、高阶拓扑半金属的概念随之诞生。高阶拓扑物态的“高阶”体现在体-边对应关系上。对于传统的d维拓扑绝缘体，其体态是有能隙的绝缘体，而在（d-1）维的边界上会出现无能隙的受拓扑保护的边界态，如三维拓扑绝缘体具有二维的狄拉克表面态，二维拓扑绝缘体具有一维
南方科技大学
2021-04-14
多管分散强冷制备半固态金属坯料的装置
一种多管分散强冷制备半固态金属坯料的装置，它包括水冷管套、冷 却铜管、中间包和铸模，其特征是水冷管套内连有若干根冷却铜管，冷却 铜管上端连接中间包，下端连接铸模，冷却铜管直径为 8~25mm，长度为 300~1200mm。 本实用新型的优点： （1）制作简单，投资少； （2）金属液体冷却过程中不会产生二次氧化； （3）操作使用方便。
南昌大学
2021-04-14
一种频率可调控的可拉伸液态金属天线及其制备方法
本发明公开了一种频率可调控的液态金属天线，包括可拉伸基 板，可拉伸基板上加工有曲线形状的液态金属微流道，液态金属微流 道内填充液态金属或液态金属合金；当可拉伸基板受到横向拉伸时， 曲线形状的微流道内的液态金属或液态金属合金在纵向和横向均存在 变形，通过预先设定纵向与横向变形间的比例关系以控制液态金属天 线在受到拉伸后的长度变化，从而实现液态金属天线在横向拉伸后的 工作频率调整。本发明还提供了准备上述液态金属天线的制备方法。 本发明通过预先设定天线的纵向与横向变形间的比例关系以控制液态 金属天线在受到拉伸后的长度变化，从而实现液态金属天线在横向拉 伸后的工作频率调整。
华中科技大学
2021-04-11
一种频率可调控的可拉伸液态金属天线及其制备方法
本发明公开了一种频率可调控的液态金属天线，包括可拉伸基板，可拉伸基板上加工有曲线形状的液态金属微流道，液态金属微流道内填充液态金属或液态金属合金；当可拉伸基板受到横向拉伸时，曲线形状的微流道内的液态金属或液态金属合金在纵向和横向均存在变形，通过预先设定纵向与横向变形间的比例关系以控制液态金属天线在受到拉伸后的长度变化，从而实现液态金属天线在横向拉伸后的工作频率调整。本发明还提供了准备上述液态金属天线的制备方法。本发明通过预先设定天线的纵向与横向变形间的比例关系以控制液态金属天线在受到拉伸后的长度变化
华中科技大学
2021-04-14
锂离子电池正负极材料、准固态锂金属电池等
万立骏院士，1957 年 7 月出生于辽宁省新金县，1987 年 6 月于大连理工大学获硕士学位，1996 年 3 月在日本东北大学获博士学位，1998 年回国到中国科学院化学研究所工作。2009 年 11 月当选为中国科学院院士。主要从事扫描探针显微学、电化学和纳米材料科学的研究。发展了化学环境下的扫描探针技术，在表面分子吸附和组装规律、纳米图案化、表面手性研究等方面取得系列成果。致力于能源转化和存储器件的表界面化学、电极材料制备方法学和材料结构性能的研究，设计制备了系列高性能纳米金属材料、金属氧化物材料和锂离子电池正负极材料等，并应用于能源和水处理领域。该工作通过光学显微镜对凝胶态聚合物电解液(GPEs)中锂离子的沉积/脱嵌过程的电化学行为及形成机理进行了研究。研究表明在低电流密度下，锂离子倾向于在电极表面均匀沉积，成微球状。当电流密度增大时，表面沉积的锂会演变成苔藓状进而形成枝状晶须。此外，作者通过剥离枝晶表面的SEI壳层，利用原子力显微镜(AFM)及电化学阻抗谱(EIS)对其尺寸，形貌，模量及电导率进行了测试。结果表明这类原位生长的SEI具有较为优异的理化特性，有希望直接引入固体电解液锂金属电池中对锂枝晶的生长进行有效的抑制。该研究阐释了锂枝晶的结构演变过程，并对其表面SEI层进行了深入的表征，有助于我们进一步认识锂金属电池的衰降机制。2020 年重要锂电成果有：Angew. Chem. Int. Ed.：通过人工非晶正极电解质界面实现持久电化学界面助力固/液态混合锂金属电池Angew. Chem. Int. Ed.：利用中温转化化学构建空气稳定、锂沉积可调节的石榴石界面Angew. Chem. Int. Ed.：准固态锂金属电池中锂枝晶及其固态电解质界面层的界面演化 J. Am. Chem. Soc.：准固态锂电池中 LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 表面正极界面层的动态演化J. Am. Chem. Soc.：全固态合金金属电池的微观机理：调节均匀锂沉积和柔性固态电解质界面演变
大连理工大学
2021-04-13
一种金属半固态坯料的制备装置及其制备方法
（专利号：ZL 201510292612.7） 简介：本发明公开了一种金属半固态坯料的制备装置及其制备方法，属于金属材料与冶金技术领域。本发明的一种金属半固态坯料的制备装置，包括加热机构、坩埚和升降平台，其中，所述的加热机构包括交流电源和加热线圈，加热线圈通过导线与交流电源相连，且上述加热线圈包括第一线圈和第二线圈；坩埚固定于升降平台上且置于第一线圈和第二线圈内部；本发明的一种金属半固态坯料的制备方法，包括循环重熔处理工序，其循环重熔处理主要是通过交替关闭第一线圈和第二线圈，控制金属熔体的中心温度处于其半固态温度区间，上下循环地移动坩埚来进行的。通过使用本发明，可以得到纯净无污染的金属半固态坯料，设备和操作简单，成本低，广泛适用于各种合金材料。
安徽工业大学
2021-04-11