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针对自旋流--新颖量子材料灵敏探针的研究
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。
北京大学 2021-04-11
低地板轻轨车牵引及辅助变流系统
简述:“十一五”国家科技支撑计划重点项目“ 100% 低地板轻轨车研制 ” 最新科技成果,由北京交通大学联合长春轨道客车股份有限公司、北京千驷驭电气有限公司等单位研制生产,拥有完全自主知识产权,采用矢量控制、防滑 / 防空转、零速停车、网络监测及故障诊断、数字高频控制等先进技术,具有结构紧凑、模块化、轻量化、低噪声、人性化等特点。装备该系统的我国首列 100% 低地板车已在长春轻轨进入试运营阶段。
北京交通大学 2021-04-13
金属管状旋流换热器的研制和开发
对于燃料炉而言,炉子热量的来源是燃料燃烧的化学热。而燃料燃烧后产生的大量热量,除一部分用于被加热的工件上,其余很大一部分以高温废气的形式排出,这样一方面造成了大气污染,另外也浪费了大量热量。因此,国内外都在积极地研究如何将这一部分能量回收的装置换热器。 用换热器回收部分高温废气的热量来预热助燃用的空气或预热燃料本身,从而节约燃料,改善燃烧条件。一般来说,空气的预热温度每提高100℃,可节约燃料5%,产量相应增加2%。因此,研究和开发实用新型的高效换热器对余热回收、环境保护都具有十分重要的意义。 金属管状换热器的发展大体经历了第一代光滑表面、第二代粗糙表面、第三代插入件扰动、第四代喷流扰动和第五代贴壁流扰动阶段。新研制成功的旋流换热器属于第五代新型管状换热器,由于采用了新型的旋流技术,热工性能优越,其综合传热系数可以达到50w/m2℃以上,而在条件相同情况下,光管换热器仅为20w/m2℃左右,带插件换热器为35w/m2℃左右,喷流换热器为45w/m2℃左右。而压力损失却比它们小得多。在实现换热器既要高效,又要低阻方面有重大突破。 该项目可以应用于冶金、机械、石油和化工等行业的燃料加热炉的余热回收。
北京科技大学 2021-04-13
流态化还原焙烧磁选工艺与设备
矿物加工工程专业是北京科技大学建设最早的学科之一,是国家重点学科。在国家“十五”科技攻关课题研究期间,研究开发出磁铁矿选矿精选设备-低磁场自重介分选机(图1),已获国家专利,具有600×600单联、双联、四联三种工业产品,已在河北群泰、华冶等矿业公司选矿厂及内蒙古泰恒、黑脑包矿业公司选矿厂等二十多家厂矿应用,取得了很好的效果。 最近几年研发的流态化还原焙烧磁选工艺与设备,已经在云南武定鱼子甸高磷鲕状赤铁矿的开发利用中得到应用,其中关键设备-还原焙烧流化床。该项技术可应用于昆明钢铁(集团)公司开发惠民铁矿,武汉钢铁(集团)公司和首都钢铁(集团)公司开发湖北鄂西地区高磷铁矿石等类似难选冶铁矿石,对于我国扩大可利用铁矿石资源具有重要意义。
北京科技大学 2021-04-13
一种微流控芯片的封装方法
本发明公开了一种微流控芯片的封装方法,用于对具有微通道 结构的微米级基片和与基片相固定连接的盖片进行封装得到微流控芯 片,包括下述步骤,S1 根据微流控芯片上的图案制备基片与盖片;S2 根据微流控芯片上的图案制备与其图案相同的自蔓延多层膜;S3 分别 将进行表面处理后的所述基片和所述盖片层叠在所述自蔓延多层膜两 侧面以形成封装结构;S4 对所述封装结构施加压力并引燃所述自蔓延 多层膜,燃烧引起材料融化实现所述基片和所
华中科技大学 2021-04-14
泥石流次声监测报警器
泥石流在形成和运动过程中的声发射信号中有次声成分,这种次声成份几乎不衰减且约等于声速340米/秒,远大于泥石流运动速度(通常为10米/秒左右)。因而报警器能在泥石流到达之前率先捕捉到它的次声信号,并在10公里以外的泥石流源区发生泥石流时发出警报。根据源地和流通区至沟口距离不同,提前量约为10分钟到1小时以上,为防灾减灾赢得了宝贵的时间,有效避免重 大人身伤亡和经济损失。 本项目研究泥石流次声监测报警器,包括基于嵌入式平台的高精度次声采集系统的硬件设计,以及采用先进的时频分析技
中国地质大学(北京) 2021-04-14
用于燃料电池的复合石墨流场板
成果与项目的背景及主要用途: 流场板(双极板)是质子交换膜燃料电池中的重要部件。目前,质子交换膜燃料电池广泛采用的流场板(双极板)主要有机加工硬质石墨板、机加工金属板和注塑碳-塑复合材料双极板三种类型。这三类流场板各有显著的优点,但是各自的缺点也较突出。为实现燃料电池商品化,需要更低成本和更适应批量化生产的流场板。为此,我们开发了基于天然鳞片石墨材料和模压成型工艺的复合石墨流场板技术。经过努力研究,现在形成的技术可以大幅度降低流场板的材料成本和加工成本,实现高生产率,同时使导电率(>10S/cm)、氢气透过系数(<1×10-4 cm3 /s.cm2)、热传导系数(>20W/m.K)以及抗压强度(>10MPa)等指标均满足双极板材料性能的要求。复合石墨流场板的主要用途是作为质子交换膜燃料电池的双极板。 技术原理与工艺流程简介: 技术原理: 复合石墨流场板主要由天然鳞片石墨和聚合物组成。天然鳞片石墨具有良好的导电和导热性能,且化学稳定性好,耐腐蚀,从而保证复合流场板具有良好的导电及导热性能。聚合物的添加可以提高复合流场板的强度,并且使复合板阻气性能得到改善,以实现双极板分隔氧化剂和还原剂的功能和满足燃料电池堆对双极板机械性能的要求。 工艺流程:配料→装料→升温→模压→降温→脱模→成品 技术水平及专利与获奖情况: 目前已开发和制备出工作面积为 100mm×100mm 的流场板。并可根据需要加工具有不同尺寸和流场形式的流场板。 应用前景分析及效益预测: 随着能源的消耗持续增长,能源短缺问题日益凸现。燃料电池的发展必然受到越来越广泛的重视。质子交换膜燃料电池是目前应用前景最广且发展最快的一类燃料电池。随着质子交换膜燃料电池的发展和普遍应用,复合石墨流场板因价格低和适应批量生产的优势显示出巨大的市场潜力和经济竞争力。 应用领域:质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池及其它电化学反应器。 合作方式及条件:面议
天津大学 2021-04-11
智 慧 型 交 流 电 源 稳 压 器
产品详细介绍 產 品 特 性 高精密度 高功率因素 高效率 高超載能力 低電磁干擾 低諧波污染 低噪音 體積小重量輕 模具化設計 自動電子迴路系統 適 用 場 所 SMT/AI 設備   程序控制系統 醫學監控系統 電子通訊設備 生產線設備 銀行電子設備 自動測試設備 CAD/CAM CNC 放電加工機 CNC PCB 鑽孔機 塑膠射出成型機 電子醫療儀器 實驗室電子設備 電子檢驗設備 音響與視訊設備 安全警報系統 電腦及其相關產品 辦公室 OA 設備 影印/印刷設備 多媒體設備
艾普斯电源(苏州)有限公司 2021-08-23
逆工程(反求工程)层析三维数字化测量技术和设备
基本原理:层析三维数字化仪的基本原理在本质上不同于传统的逆工程三维测量技术,它把被测物体用专门的填充剂充满其内外所有细节结构,再用真空和高压装置把被测物体制作成测量模块;对该测量模块进行逐层切削和扫描测量;对所有的被测断面进行图像处理,同时精确提取内外轮廓的边缘数据;再通过工作站进行三维CAD重建被测物体的实体模型,在三维CAD实体模型的基础上直接进行激光
西安交通大学 2021-01-12
音质参量测量系统—Sound Express
音质参量测量系统—Sound Express 由同济大学声学研究所与上海英波声学工程有 限公司联合开发,该系统用于建筑声学各音质参量:混响时间 RT60、早期反射声 EDT、 明晰度银子 C80、清晰度 D80、强度因子 G、低音比 BR、舞台支持度因子 ST1、双耳听觉 相关系数 IACC 及测量声能百分数 LF 等测量、分析。 该系统软件部分是基于图形化编程语言 LabVIEW 自主开发,具有全频带多通道同时 测量、测试速度快精度高的特点;针对较大厅堂音质测试,本系统支持无线传感技术; 结合自主研发的去噪理论模型,本系统在较低的信噪比(20dB)环境下依然可以获得精 确的测试结果。 
同济大学 2021-04-13
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