成果简介：高功率大转矩交流感应电机驱动系统峰值转矩达1400Nm，应用效果良好；车用高效大功率永磁同步电机驱动系统填补了国内该领域的空白，突破了高速稳定弱磁调速技术难，比功率大于1.45kW/kg。该成果已在大洋电机、北京公交集团、627厂、福田、618厂、山东华盛集团、北京飞驰绿能、安徽安凯公司等企业得到推广应用。 项目来源：自行开发 技术领域：电气工程、新能源汽车 应用范围：电动环卫车、电动公交车、电动轿车、工程机械以及特种工程作业机械等。

成果简介：该项目利用了振动理论、声学理论、振源识别与声源识别技术、振动与噪声监测与控制技术，可对各种类型的选煤（矿）厂、煤矿通风设备车间等场合振动噪声特性进行分析和评估，并经过声学布置与优化、减振降噪控制措施实施后，使煤矿与矿山企业噪声水平达到国家标准或优于国家标准。 项目来源：合作开发 技术领域：矿山工程、能源工程 应用范围：煤矿与矿山企业噪声环境设计及改造 技术水平：国内先进 现状及特点：建立了先进水平的设备振动噪声分析流程

研究团队利用能谷-赝自旋耦合原理，在绝缘层硅（SOI，silicon-on-insulator）上制备出能谷光子晶体平板。该拓扑光学结构具有~40nm的特征尺寸，其光子模式（因工作于光锥以下）能够较好地局域在平板内，抑制了平板外损耗。他们制备了直线形、Z形和Ω形等三种拓扑光学通道，测量出高透平顶透射光谱带，证实了近红外波段下拓扑保护的宽带抗散射传输。采用硅微盘技术产生相位涡旋源，无需低温和强磁等极端环境，实现了拓扑界面态的选择性激发，实现了亚微米量级耦合长度的宽带光子路由行为，验证了能谷-赝自旋耦合等拓扑光学原理。在硅基平台上证实拓扑光子学原理，是目前国际学术前沿的聚焦度较高的领域之一。研究团队过去在拓扑光子学原理方面的工作，多次引起国际同行关注，论文入选ESI高被引。该工作中，他们深入系统地发展出硅基拓扑光学等关键理论，攻克了数十纳米加工工艺等关键技术，率先在硅基光子平台与拓扑光子学之间建立了联系，突破了单一自由度调控的传统框架，提出了硅基中多自由度耦合的多维调控新机制，为微纳光学与光子学、光二极管等关键光子芯片器件、混合集成光子学、高保真光量子信息光学、非线性光学等领域，提供了新方法和新思路。

近日，北京大学物理学院马仁敏研究员课题组实验发现了拓扑能带反转光场限制效应，将拓扑态的利用由拓扑边缘态扩展至拓扑体态，并基于此实现了一种高性能的拓扑体态激光器。这种新型激光器具有垂直出射、高方向性、小体积、低阈值、窄线宽、单横模、单纵模和高边模抑制比等优异特性。相关工作被《Nature Nanotechnology》杂志以标题 “A high-performance topological bulk laser based on band-inversion-induced reflection” 进行长文报道。 激光器的发明加深了人们对光与物质相互作用的认识，并对现代科学与技术的发展起到了巨大的推动作用。至激光器发明以来，激光微型化始终是一个重要的研究方向。半导体激光器因为易于电泵浦和规模生产与集成等优点，是激光微型化的首要选择。经过几十年的发展，半导体激光器的微型化已经取得了巨大的成就。尤其是具有垂直出射特性的垂直腔面发射激光器（VCSEL），目前已有数以百亿计的该型激光器被广泛应用于数据通讯、激光雷达、人脸识别、数据存储与医疗手术等领域。图1：拓扑体态激光器原理和示意图。(a) 用于构造能带反转的拓扑态和拓扑平庸态光子晶体示意图。(b) 实验中发现能带反转可用来实现光场的反射和限制。(c) 垂直发射拓扑体态激光器示意图。拓扑体态激光器出射方向垂直于光学腔反馈平面。 马仁敏研究员与合作者提出并实现了一种新型垂直发射激光器—拓扑体态激光器。这种新型激光器直径只有数微米，具有良好的垂直发射方向性, 窄线宽，单横模、单纵模，能够在室温下以千瓦每平方厘米阈值稳定工作，单模输出边模抑制比超过36 dB。这些性能与商业化激光二极管相当，根据IEEE以及相关工业标准，指标满足多数应用领域需求。 该类激光器的实现有赖于实验中发现的一种新型光反射和限制机制：能带反转光场限制效应。图1给出了能带反转光场限制效应和基于其实现拓扑体态激光器的原理和示意图：实验中首先通过对二维光子晶体进行变形操作，分别获得了具有拓扑态和拓扑平庸态的能带结构；相较于拓扑平庸态，拓扑态的光子晶体能带结构中发生偶极子和四极子能带间的能量反转；实验和理论计算发现频率靠近能带边缘的光场虽然在拓扑态和拓扑平庸态中都可以自由传播，但是在两者的界面处会发生能带反转引起的光场发射；该能带反转引起的光场反射和限制效应仅发生在布里渊区中心附近，越靠近布里渊区中心，光场反射和限制越有效，使得利用该类型反射机制构建的拓扑体态激光器具有单横模、单纵模、面内反馈、垂直出射等优异特性。图2：拓扑体态激光器件与性能。(a-b) 拓扑体态激光器谐振腔（a）和拓扑界面处（b）的电镜图。（c）随功率变化的光谱。（d）激射光谱。（e）激射实空间近场分布。（f）激射角分辨远场分布。 能带反转光场反射和限制效应为激光物理提供了一种新颖的激光模式选择和出射光场调控机制。基于该原理构建的新型拓扑激光器各项性能均达到了可商业化应用的水平（图2）。新的光场反射和限制机制将拓扑态的利用由拓扑边缘态扩展至拓扑体态，同时该原理可以拓展到电子学、声学和声子学等领域。 该工作发表于Nature Nanotechnology (DOI: 10.1038/s41565-019-0584-x)，马仁敏研究员为论文通讯作者；北京大学博士后邵增凯、博士生陈华洲和王所为共同第一作者；其他作者包括北京大学博士生冒芯蕊、杨振乾、访问学生王少雷，以及日本国立材料研究所教授胡晓，学生王星翔。这项工作得到国家自然科学基金委、科技部、北京市自然科学基金、人工微结构和介观物理国家重点实验室、量子物质科学协同创新中心等的支持。

实验的纳米线中的自旋轨道耦合不是均匀的。在纳米线结构中电极和超导体的电场以及屏蔽效应都会调制自旋轨道耦合的大小，造成空间不均匀。最简单的模型可以假设纳米线分成自旋耦合大小不同的两段。这个假设立刻能给出衰减的Majorana振荡。其衰减机制是：随着磁场的增大，两段纳米线之间的耦合增强导致二者能谱之间的相互排斥增强，使得能量较低的能谱在振荡的同时变得更低。通过更仔细的参数调节，在不同长度纳米线中观测到的各种形状的衰减都可以被拟合，更加确定了不均匀自旋轨道耦合在纳米线中的存在。此外，这个理论发现，存在不均匀自旋轨道耦合的时候，纳米线中的另一种拓扑束缚态Andreev束缚态也会产生衰减振荡。最新的实验也支持了非均匀自旋轨道耦合是纳米线中不可忽视的因素。

课题组使用一种名为角分辨光电子能谱的强大表面物理实验工具研究了反铁磁拓扑绝缘体MnBi2Te4。理论预测和此前的实验表明，这种最近合成的材料是第一个理想的反铁磁拓扑绝缘体，其天然解理面应该是绝缘的。但是，课题组通过研究数据表明，它的表面能带形成了一个完整的X形——这证明该表面以不寻常的，拓扑保护的方式导电。这个数据推翻了此前的实验结论，使磁性拓扑体系的研究迈入一个新的阶段。课题组指出，这种奇异的行为可能是由于表面磁性或结构重构引起的。文中的第一性原

本发明公开了一种基于内电势响应的全功率风力发电机的惯量 控制方法及装置，当全功率风力发电机系统突加或突减负荷时，通过 减小锁相环带宽并改变锁相环的阻尼比，使得锁相环不能立即锁准电 网相位和频率，从而使得直流母线电容电压因电网的突变而发生相应 的变化；通过减小直流母线电压控制环的带宽，并调节直流母线电压 环阻尼比，使得直流母线电压不会太快地调节到其参考值，利用直流 母线电压的快速响应来对电网表现惯性；将直流母线测量值与直流母 线电压指令值作差，将此差值乘以比例系数获得附加指令，并将附加 指令加入转速环

光纤激光器具有转换效率高、光束质量好、维护周期长、运行费用低等优点，是激光加工装备的光源最佳选择，具有十分广阔的市场应用前景，被誉为“光制造时代的核心”。由于技术门槛等原因，目前国内市场光纤激光器产品普遍集中在低功率光纤激光器，而从利润和销售额来看，光纤激光器最大的市场在千瓦级以上的应用，因此高功率光纤激光器产品极具市场空间和投资价值。 经过近两年的持续攻关，学校已掌握一系列研制高功率光纤激光器的关键技术，并自主研制成功连续光纤激光器，与国内同类产品相比，核心技术指标、性能参数均处于

近日，中国科大合肥微尺度物质科学国家研究中心国际功能材料量子设计中心和物理系中科院强耦合量子材料物理重点实验室曾长淦教授研究组与王征飞教授研究组实验与理论合作，首次在单元素半导体碲中发现了由外尔费米子主导的手性反常现象以及以磁场对数为周期的量子振荡，成功将外尔物理拓展到半导体体系。该研究成果在线发表在《Proceedings of the Natio

项目成果/简介:并网型光伏发电系统所发电能馈入电网，降低系统发电 成本及能耗。由于与电网相联，因而发电装置的电能质量、发电效率、稳定性、可监控性的技术要求都很高。分布式运营利用建筑屋顶，就近就地分散供电，发电节点（单机容量20KW及以下）将电能馈入低压内网，提供给局域电网内用电节点，在局域网内起到电网用电调峰作用，电能在局域网内消化，不需电力部门调度。应用范围:该领域市场前景广阔，欧盟、美国双反（反倾销、反补贴）制裁，但却促使中国国内光伏市场将在政策扶持下快速发展。2015年，年装机容量预计为15GW，分布式发电总量将达到7GW，2017年，总装机容量将达70GW，2020年突破100GW大关，并网变流器年产值约1000亿元。项目阶段:其他（样品）效益分析:本项目已申请一种基于倍频调制的单相光伏并网逆变器改进无差拍控制算法、一种新型电能质量自适应调节的光伏并网逆变器、分布式光伏并网发电与储能设备的控制方法等专利，解决潮流方向变化导致配电网内的无功调节困难等电能质量问题。