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小转角双层石墨烯体系的结构和新奇量子物态研究进展
层间转角在层状堆垛的二维材料体系中提供了一个全新的自由度来调控其结构与性质。近几年,相关方面的研究引起了广泛的关注。早在2012年,何林课题组就开始关注转角对双层石墨烯结构和电学性质的影响,测量了不同转角双层石墨烯的两个范霍夫峰的峰间距能量与转角大小的关系[1],并预言该体系中的准粒子具有可调控的手征性[2],研究了应变结构在该体系产生的赝磁场和赝朗道能级[3]。2015年,何林团队发现双层转角石墨烯体系费米速度随角度减小而迅速下降,证明在转角为1.1度(第一魔转角)附近时费米速度降为零[4],并于2017年,在转角接近魔转角的双层石墨烯体系观察到强电子-电子相互作用[5]。2018年初MIT的Pablo课题组在魔角双层石墨烯观察到电子-电子相互作用导致的关联绝缘体态和超导态,魔角双层石墨烯物性研究迅速成为过去两年凝聚态物理研究的最大热点。 近期,何林课题组发展了一套方法,能够可控地制备利于扫描隧道显微镜系统(STM)研究的双层转角石墨烯,并利用STM研究了小角度双层石墨烯的性质,深入探索该体系由于电子-电子相互作用导致的平带简并度解除和新奇强关联量子物态的关联。例如,何林课题组与合作者发现当小转角体系的平带被部分填充时,电子-电子相互作用会解除平带的谷赝自旋简并度,在体系中产生很大的轨道磁矩(每个莫尔约10μ_B),由于轨道磁矩和磁场的耦合,谷极化态的劈裂能量会随着外加磁场线性增大[6]。同样的结果也在应变引起的平带中观察到了,当双层石墨烯的转角接近魔角时,体系中微小的应变结构可以使两个范霍夫峰之间出现一个新的零能量平带(赝朗道能级),何林课题组与合作者发现电子-电子相互作用会解除赝朗道能级的谷赝自旋简并度,产生轨道磁性态[7]。这些结果表明小转角石墨烯体系是研究二维轨道磁性态和量子反常霍尔效应的理想平台。在角度大于魔角的小转角双层石墨烯中,何林课题组与合作者证明电子-电子相互作用依然会起重要作用,并有可能产生完全不同于魔角双层石墨烯的新奇强关联量子物态。例如在1.49度的样品中,他们证明电子-电子相互作用解除了体系平带中的自旋和谷赝自旋的简并度,产生了一种全新的自旋和谷极化的金属态[8],这一结果进一步拓宽了转角体系新奇强关联量子物态的研究范围。 除了电学性质受层间转角的调制,在双层转角石墨烯体系,由于层间堆垛能与层内晶格畸变引起的应变能的竞争,其原子结构也会随着角度发生改变。最近,何林课题组系统研究了双层转角石墨烯结构随着角度的演化,发现当转角大于魔角时,体系可以看作两个独立的刚性石墨烯层发生扭转,层内晶格畸变几乎可以忽略(定义为非重构结构);当转角小于魔角时,由于莫尔条纹周期较大,层间堆垛能占主导,从而引起晶格畸变产生堆垛的畴界(domain wall)网格(定义为重构结构)。这种畴界的两边都是Bernal堆垛的双层石墨烯(分别为AB堆垛和BA堆垛),能传输谷极化的电流(图一)。我们利用STM证明非重构和重构的两种结构在魔角附近都能稳定存在。进一步,我们发现利用STM针尖脉冲可对魔角双层石墨烯的非重构和重构结构进行切换,从而开关其二维导电拓扑网格。同时,我们发现在强关联效应中起到重要作用的魔角双层石墨烯平带的带宽也能在这一过程中被调控[9]。相关成果近日刊发在物理学期刊《Physical Review Letters》上。何林教授课题组博士生刘亦文为第一作者,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的苏赢博士为文章的共同第一作者,何林教授为通讯作者。
北京师范大学 2021-02-01
小转角双层石墨烯体系的结构和新奇量子物态研究进展
层间转角在层状堆垛的二维材料体系中提供了一个全新的自由度来调控其结构与性质。近几年,相关方面的研究引起了广泛的关注。早在2012年,何林课题组就开始关注转角对双层石墨烯结构和电学性质的影响,测量了不同转角双层石墨烯的两个范霍夫峰的峰间距能量与转角大小的关系[1],并预言该体系中的准粒子具有可调控的手征性[2],研究了应变结构在该体系产生的赝磁场和赝朗道能级[3]。2015年,何林团队发现双层转角石墨烯体系费米速度随角度减小而迅速下降,证明在转角为1.1度(第一魔转角)附近时费米速度降为零[4],并于2017年,在转角接近魔转角的双层石墨烯体系观察到强电子-电子相互作用[5]。2018年初MIT的Pablo课题组在魔角双层石墨烯观察到电子-电子相互作用导致的关联绝缘体态和超导态,魔角双层石墨烯物性研究迅速成为过去两年凝聚态物理研究的最大热点。 近期,何林课题组发展了一套方法,能够可控地制备利于扫描隧道显微镜系统(STM)研究的双层转角石墨烯,并利用STM研究了小角度双层石墨烯的性质,深入探索该体系由于电子-电子相互作用导致的平带简并度解除和新奇强关联量子物态的关联。例如,何林课题组与合作者发现当小转角体系的平带被部分填充时,电子-电子相互作用会解除平带的谷赝自旋简并度,在体系中产生很大的轨道磁矩(每个莫尔约10μ_B),由于轨道磁矩和磁场的耦合,谷极化态的劈裂能量会随着外加磁场线性增大[6]。同样的结果也在应变引起的平带中观察到了,当双层石墨烯的转角接近魔角时,体系中微小的应变结构可以使两个范霍夫峰之间出现一个新的零能量平带(赝朗道能级),何林课题组与合作者发现电子-电子相互作用会解除赝朗道能级的谷赝自旋简并度,产生轨道磁性态[7]。这些结果表明小转角石墨烯体系是研究二维轨道磁性态和量子反常霍尔效应的理想平台。在角度大于魔角的小转角双层石墨烯中,何林课题组与合作者证明电子-电子相互作用依然会起重要作用,并有可能产生完全不同于魔角双层石墨烯的新奇强关联量子物态。例如在1.49度的样品中,他们证明电子-电子相互作用解除了体系平带中的自旋和谷赝自旋的简并度,产生了一种全新的自旋和谷极化的金属态[8],这一结果进一步拓宽了转角体系新奇强关联量子物态的研究范围。 除了电学性质受层间转角的调制,在双层转角石墨烯体系,由于层间堆垛能与层内晶格畸变引起的应变能的竞争,其原子结构也会随着角度发生改变。最近,何林课题组系统研究了双层转角石墨烯结构随着角度的演化,发现当转角大于魔角时,体系可以看作两个独立的刚性石墨烯层发生扭转,层内晶格畸变几乎可以忽略(定义为非重构结构);当转角小于魔角时,由于莫尔条纹周期较大,层间堆垛能占主导,从而引起晶格畸变产生堆垛的畴界(domain wall)网格(定义为重构结构)。这种畴界的两边都是Bernal堆垛的双层石墨烯(分别为AB堆垛和BA堆垛),能传输谷极化的电流(图一)。我们利用STM证明非重构和重构的两种结构在魔角附近都能稳定存在。进一步,我们发现利用STM针尖脉冲可对魔角双层石墨烯的非重构和重构结构进行切换,从而开关其二维导电拓扑网格。同时,我们发现在强关联效应中起到重要作用的魔角双层石墨烯平带的带宽也能在这一过程中被调控[9]。相关成果近日刊发在物理学期刊《Physical Review Letters》上。何林教授课题组博士生刘亦文为第一作者,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的苏赢博士为文章的共同第一作者,何林教授为通讯作者。
北京师范大学 2021-04-10
一种超精密双层宏微运动平台的同步控制系统
本发明公开了一种超精密双层宏微运动平台的同步控制系统,该系统包括设置在计算机内的主控制模块、两个宏微运动平台控制模块和同步控制模块;两个宏微运动平台控制模块均包括微动平台控制模块,跟随控制模块,宏动平台控制模块,激光测量模块,以及光栅测量模块。本发明引入了微动平台位置转换器,简化了微动平台的控制;提出了力作用转换器,提高了宏动平台的跟踪精度;采用宏动平台跟踪微动平台的控制方式,防止了微动平台运动饱和的发生,提高了宏微运动平台的定位精度;采用了双层宏微运动平台同步控制器,减小了同步误差,并改善了双层宏
华中科技大学 2021-04-14
食品饮料包装瓶质量安全在线智能检验与控制系统
高速全自动智能在线验瓶机位于啤酒饮料生产线上洗瓶机之后,灌装机之 前,用于对空瓶的检测,是集机器视觉、精密机械、实时控制于一体的高速在 线检测设备,其主要技术包括光学、机器视觉、图像处理、多传感器信息融合、 计算机控制、精密机械加工、高精度定位、变频调速等。主要功能:瓶口的崩 154 裂检测与剔除;空瓶的裂纹检测与剔除;空瓶污物检测与剔除;瓶底残留液检 测与剔除;有盖瓶、超高瓶、过细瓶、倒瓶识别与剔除;友好的用户界面。
山东大学 2021-04-13
食品饮料包装瓶质量安全在线智能检验与控制系统
高速全自动智能在线验瓶机位于啤酒饮料生产线上洗瓶机之后,灌装机之 前,用于对空瓶的检测,是集机器视觉、精密机械、实时控制于一体的高速在 线检测设备,其主要技术包括光学、机器视觉、图像处理、多传感器信息融合、 59 计算机控制、精密机械加工、高精度定位、变频调速等。主要功能:瓶口的崩 裂检测与剔除;空瓶的裂纹检测与剔除;空瓶污物检测与剔除;瓶底残留液检 测与剔除;有盖瓶、超高瓶、过细瓶、倒瓶识别与剔除;友好的用户界面。
山东大学 2021-04-13
超高压结合气调包装技术在调理食品生产中的应用
一、成果简介 调理食品因具有便利、营养、美味、卫生安全和多元化的特点,将是未来消费市场的主要方向。传统中式 菜肴只能在家庭和餐馆才能享用,随意性较大,食用不方便,难以满足现代人的消费习惯,因此中式菜肴和调理食品生产规模化、市场家庭化已成为我国餐饮现代化的重要发展目标与方向。然而由于目前市场上中式菜肴 的工厂化生产技术和装备一直没有得到突破,配餐只能满足人们便捷吃饱的基本要求,人们对中
中国农业大学 2021-04-14
低能电子束辐照杀灭冷链食品包装表面新冠病毒
1. 痛点问题 进口冷链产品外包装表面检测出新冠病毒阳性,亟待建立“人物同防”疫情防控体系。2020年10月起,我国多地检出进口冷链产品包装新冠病毒阳性。11月8日,国务院联防联控机制组发布“关于印发进口冷链食品预防性全面消毒工作方案的通知”,推动全国建立进口冷链食品疫情防控体系。 现行的化学消毒方法存在诸多不足,消毒效果不能保证。化学消毒剂处理冷链食品包装面临着诸多适用性新问题:现场人员长期接触的健康风险;人工消毒效率低、作业不规范,消毒效果难保证,监管压力大;化学消毒剂在低温表面消毒能力下降;纸质包装箱受潮破裂,增加食品卫生污染风险,严重影响产品销售。 传统辐照技术用于冷链食品包装消毒的适用性有待验证。直线加速器或钴源产生的伽玛射线,穿透深度大,不可避免会对包装内部食品造成影响。并且进口冷链产品多种多样,对辐照的耐受剂量范围不同,直接处理有可能引起品质劣化,技术适用性仍待验证。 2. 解决方案 核心技术: 1)首次实验证明了电离辐射(伽马射线和电子束)能够有效杀灭新型冠状病毒,获取了辐照剂量与病毒灭活之间的定量关系; 并在P3实验室验证了低能电子束辐照杀灭新冠病毒的可行性和可靠性。 2)发明了电子束杀灭新冠病毒的方法,提出了独具特色的电子束杀灭新冠病毒的整体技术方案,已申请发明专利; 3)发明了低能(120-300 keV)电子帘加速器杀灭病毒的装置,并用于杀灭冷链食品包装材料外表面的新型冠状病毒,已申请发明专利; 核心产品:推出首台适用于进口冷链食品包装表面新冠病毒灭活的电子束消毒装置。 2021年3月29日,本项技术成果通过专家评审,专家组成员包括中国科学院原副院长詹文龙教授、中国疾病预防控制中心首席消毒专家张流波研究员等。
清华大学 2021-08-26
一种双层中空二氧化硅纳米球及其制备方法
本发明公开了一种双层中空二氧化硅纳米球,所述双层中空二氧化硅纳米球的内、外两层中空二氧化硅纳米球均为单分散结构,且尺寸和壳层厚度均可控。本发明还公开了一种双层中空二氧化硅纳米球的制备方法,通过无皂乳液聚合得到单分散的聚N-异丙基丙烯酰胺乳液颗粒,以其作为模板,以正硅酸乙酯为硅源,在水溶液中经两次水解缩合和交联反应后,再经高温煅烧得到所述的双层中空二氧化硅纳米球。本制备方法简单可控,且各步反应均以水为溶剂,绿色环保;所得单分散的双层中空二氧化硅纳米球为两级结构,且尺寸和壳层厚度均可控,可以应对复杂的环境或者需求,将在药物可控缓释、催化和微胶囊等领域获得广泛应用。
浙江大学 2021-04-11
夹套三口圆底烧瓶,三口双层反应瓶 厚壁
产品详细介绍夹套三口圆底烧瓶,三口双层反应瓶,双层球形三口烧瓶,双层夹套三口烧瓶,夹套烧瓶产品地址:http://www.shhk.com.cn/product_detail-1137.htm 夹套三口圆底烧瓶,三口双层反应瓶,双层球形三口烧瓶,双层夹套三口烧瓶代码规格ml/#单位规格1500/24,24,24只规格21000/24,29,24只规格32000/24,29,24只规格43000/24,29,24只规格55000/24,40,24只规格610000/24,40,24只 夹套三口圆底烧瓶,三口双层反应瓶,双层球形三口烧瓶,双层夹套三口烧瓶,夹套烧瓶。 上海化科实验器材:http://www.shhk.com.cn/ 订单邮箱:sales@shhk.com.cn(推荐)咨询电话:021-67652117,57602161QQ 在线:1152028600。大量供应:夹套三口圆底烧瓶,三口双层反应瓶,双层球形三口烧瓶,双层夹套三口烧瓶,夹套烧瓶。
上海化科实验器材有限公司 2021-08-23
一种自动化金针菇菇根切除包装流水线
本发明提供一种自动化金针菇菇根切除包装流水线设备,它实现当前金针菇子实体菌柄根部的切除、有价值的可食部分的选出、可食部分按质量等分装、打包过程的自动化等。技术方案包括生产线加工分线、生产线包装分线、‘子实体’切割定位部分、‘可食部分’传送部分、‘菌柄根部’传送部分、‘子实体’切割固定部分、切割刀运行部分、‘菌柄根部’处理部分、‘可食部分’称重台部分、成品包装预操作板、触摸屏操作显示部分、微型处理器控制中心、数据存储部分、包装压紧成型与自动封口部分、‘包装成品’弹出部分等。本发明有助于解决当前农产品生产企业加工车间中金针菇菇根切除的手工操作效率低、切除废料易堆积、无法及时处理等问题。
青岛农业大学 2021-04-13
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