项目成果/简介:完成人简介：樊君，西北大学教授，西北大学化工学院副院长， 陕西省化工过程实验教学示范中心主任，指导博、硕士生研究方向包括反应工程、碳一化工、纳米材料、分离工程、精细化工产品开发研究等。成果内容：基于量子点的荧光探针分析对推动即时检测（POCT）技术

光热探针技术是建立在光声显微镜和激光扫描显微镜基础上，利用调制光反射技术发展起来的一种新型探针技术。利用一束强度调制激光聚焦在样品表面，对半导体样品，入射的光能激发的光生载流子，从而引起表面光反射率变化，用另一束探测光可检测此反射率的变化。由于光生载流子数目直接与注入的离子浓度相关，因此可测定表面注入离子浓度的分布。     近年来，曾利用本仪器

西安科技大学自2007年开始就对电子封装材料制备技术开始研究，目前已经开发出AlN/Al、SiC/Al系列电子封装材料制备技术。涉及原位合成、无压浸渗、热压烧结等多种制备方法。本项成果为一种原位合成AlN/Al电子封装材料技术，目前此项技术已获批国家发明专利1项。

本专利受到国家科技重大水专项课题《太子河流域山区段河流生态修复与功能提升关键技术与工程示范课题》（编号： 2015ZX07202-012 ）的研究支撑，是一种渗流原位取样器，其特征在于包括下列步骤： 1 ）取样器由上盖、取样器主体、干簧水位传感器和电子报警装置组成。其中取样器主体由塑料或有机玻璃制成，设计精巧，取材方便。 2 ）取样器下段为上段横截面积为上段及上盖面积的二分子一，起到同等流量下放大渗流水位高度的左右，适用于渗流水分较少不利于原位抽取及观测的实际情况。 3 ）带刻度木棍测量水位高度，并利用事先计算好的底部面积在取样的同时计算总入渗量，保证取样的精确性。 4 ）通过在取样场地内多个取样器的组合应用推断出一定坡长情况下，不同坡面位置的入渗水质及水量情况。

残余应力原位高能声束调控系统通过高能声束耦合模式能够实现对任意曲面固体材料内残余应力的进行消减，具有单通道和多通道阵列消减模式，利用高能弹性波的能量改变残余应力势能场，从而达到消减和调控残余应力集中区域的目的。

一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 微米尺度材料、人工肌肉、微型发动机等已经成为机械制造、生物医疗、航空航天等领域必不可少的部分，对它们的扭转力学性能的表征、致动特性的研究、扭矩的计量等是十分必要的，但是如今面临着缺少可靠的微扭转测量设备的重大难题。本技术针对这一难题，开发了多功能原位微扭转测试仪，将测试装置的分辨率提高nNm量级，使其具有高分辨率、高精度、大量程、高稳定性、高可靠性的特点，适宜在不同环境（如温度、湿度等）下使用，为今后微纳米力学领域的实验研究、人工肌肉的制备等方面提供了技术支撑。

该成果创造性地利用高阶非线性光学材料获取医学临床诊断的关键信息。利用自主发明的双光子荧光探针与双光子光学CT成像的特性，首次获取了可用于癌症病理组织快速临床诊断的荧光图像。该技术是山东大学晶体材料国家重点实验室于晓强教授团队的原创，国际、国内均没有同类工作。 全新的观测技术：基于荧光探针与光学切片成像的肿瘤病理临床诊断技术。 该成果将直接带动三个高附加值的高技术产业： 新材料产业：双光子荧光探针 新设备产业：临床专用双光子荧光显微镜产业 新技术产业：技术人员培训、临床服务产业 符合临床要求的检测流程：

"该成果创造性地利用高阶非线性光学材料获取医学临床诊断的关键信息。利用自主发明的双光子荧光探针与双光子光学CT成像的特性，首次获取了可用于癌症病理组织快速临床诊断的荧光图像。该技术是山东大学晶体材料国家重点实验室于晓强教授团队的原创，国际、国内均没有同类工作。该成果将直接带动三个高附加值的高技术产业： 1. 新材料产业：双光子荧光探针 2. 新设备产业：临床专用双光子荧光显微镜产业 3. 新技术产业：技术人员培训、临床服务产业 "

本发明提供一种识别微丝菌用荧光探针的制备方法，该方法先采用卤代长碳链化合物对咔唑吡啶苯乙烯类菁染料的4-甲基吡啶部分进行修饰，而后再与3-甲酰基-N-乙基咔唑反应合成具有长疏水链的荧光探针。本发明效果为，该探针制备过程中将咔唑吡啶苯乙烯类菁染料的制备和修饰同步化，制备方法简单，制得的荧光探针背景干扰小，荧光强度高，荧光性质稳定。利用微丝菌具有疏水表面这一特性，本申请中所制备的具有长疏水链的荧光探针可与其结合，从而达到荧光识别微丝菌的目的。

北京大学量子材料科学中心的韩伟研究员和谢心澄院士，以及日本理化学研究所的Sadamichi Maekawa教授，受邀在国际著名刊物《自然-材料》（Nature Materials)上撰写综述文章，介绍“自旋流--新颖量子材料的灵敏探针”这一新兴领域的前沿进展。 自旋电子学起源于巨磁阻效应的发现，在当时而言，自旋流指的仅仅是电子自旋的传播。随着自旋电子学的蓬勃发展，与相关研究的不断深入，新的自旋流现象与机制不断被拓展，相关研究证明一系列的粒子或者准粒子携带的自旋都能够形成自旋流，比如磁性绝缘体中的磁振子、超导体中自旋三重态和准粒子、量子自旋液体中的自旋子、自旋超导态等。尤其是对于量子材料而言，由于其往往具有独特的自旋性质，基于自旋流探针的研究方法就成为了表征量子材料物性的有效手段。 量子材料都是凝聚态物理与材料科学领域的研究前沿之一，其量子性质起源于诸多量子效应，包括低维尺寸效应，量子限域效应，量子相干效应，量子阻挫效应，能带结构的拓扑性，自旋轨道耦合，对称性限制等等。量子材料包括石墨烯，高温超导体，拓扑绝缘体，外尔半金属，量子自旋液体，自旋超流体等等。量子材料可以表现出诸多与自旋相关的量子性质，如二维过渡金属硫族化合物中的自旋-谷耦合，以及拓扑绝缘体当中的自旋-动量锁定等。因为量子材料的自旋属性在下一代的量子信息存储和量子计算科学当中的应用潜力，所以研究量子材料的自旋相关性质得到了广泛关注。 为了研究量子材料的自旋性质，发展一种易于实现和操控的高效工具显得尤为迫切与关键。幸运的是，在实验物理学家和理论物理学家的不懈努力下，成功的证实了自旋流探针能够作为量子材料的有效探测手段。一系列激发和探测自旋流的方法被提出并得以实现，从而证实了基于自旋流探针的量子材料物性研究的广泛适用性。 迄今为止，相关实验已经证实自旋流能够以超导体系中的自旋三重态库珀对和超导准粒子、量子自旋液体中的自旋子、磁性绝缘体和自旋超流体中的磁振子为载体进行传播，相关物理图像被总结在表1中。本篇综述文章着重介绍了在五类主要的量子材料体系中的基于自旋流探针的物性研究。第一类是超导材料体系，自旋流探针可以被用来验证自旋三重态的存在以及自旋动力学的演化过程。第二类是量子自旋液体材料体系，自旋流探针可以被用来验证自旋子携带的自旋角动量的有效传播过程。第三类是磁性绝缘体体系，自旋流以磁振子的形式传播，描述了磁有序材料当中的集体激发行为。第四类是杂化量子激发体系，自旋流以磁振子-声子杂化模式（磁振子-极化子）或磁振子-光子杂化模式（磁振子-极化激元）为载体进行传播。第五类是自旋超流体系，自旋流以玻色爱因斯坦凝聚中的自旋量子数为1的玻色子为载体进行传播，这种玻色子可以为电子-空穴激子或者是磁振子。 这些重要的研究进展已经充分证实了基于自旋流探针的物性表征对于量子材料而言是一种行之有效的研究手段。因此，这一方法将会极大的推动新颖量子材料的发现和相关物理性质的研究。例如量子霍尔和量子自旋霍尔材料，量子铁磁体和反铁磁体，六角晶格体系中的量子手征声子，自旋和力耦合的量子系统，超导体中的自旋动力学和铁磁与超导界面的超导能隙，自旋三重态超导体中的超导对称性，强耦合自旋系统中的杂化激发，拓扑磁振子材料，量子自旋液体中的自旋子，自旋超流体约瑟夫森效应，以及其他任何作为自旋流载体的量子态。另外，这一领域的进展还将推动自旋成像技术的发展，如利用自旋极化扫描隧道显微镜和氮空位色心显微镜技术对量子材料体系中自旋流的原位探测。