|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
关于远红外表面声子极化激元探测的研究进展
声子极化激元是极性材料中晶格振动与光场之间的强耦合，有望应用在低损耗纳米光学元器件中。相关的理论研究由黄昆先生于上世纪五十年代提出，目前已经较为成熟。但是实验测量表面声子极化激元直到近年才有较大的进展，主要是因为表面声子极化激元的测量同时需要高的空间分辨率和能量分辨率。目前测量表面声子极化激元的主要方法为近场光学方法（s-SNOM），该方法可以在中红外和太赫兹区间对声子极化激元进行很好的探测。但在远红外区间，由于目前缺少合适的远红外激光光源和探测器，相关材料体系的表面声子极化激元的研究受到很大限制。 近日，北京大学物理学院2016级本科生亓瑞时和王任飞利用扫描透射电子显微镜的电子能量损失谱，对ZnO纳米结构中的远红外表面声子极化激元进行了细致的探测。通过在纳米尺度上测量纳米线、纳米片不同空间位置的电子能量损失，探究了表面声子极化激元的性质，得到了表面声子极化激元的色散关系，并研究了其尺寸效应、几何效应等。图1. 左：利用电子束激发和探测纳米线表面声子极化激元。右：测量得到的色散关系。 利用电子显微镜中的电子束来激发和探测声子极化激元具有很多的优点，包括（1）电子显微镜方法具有亚埃的空间分辨率；（2）电子激发具有更高的效率（电子与材料相互作用的散射截面更大）；（3）电子能激发一些非光学活性的模式；（4）电子能量损失谱能得到高q（波矢）值下的信息；（5）电子能量损失谱具有很宽的激发、测量窗口，原则上可以测量从meV量级的振动谱信号至keV量级的芯电子激发谱信号。因此，电子能量损失谱有望极大地推动包括表面声子极化激元在内的相关实验研究。 该工作于2019年7月19日在线发表于学术期刊Nano Letters（DOI:10.1021/acs.nanolett.9b01350），第一作者为北京大学物理学院2016级本科生亓瑞时、王任飞，指导老师为量子材料科学中心和电子显微镜实验室的高鹏研究员。该项研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、量子物质科学协同创新中心等基金的支持。 论文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.9b01350
北京大学
2021-04-11
基于光力相互作用的非互易声子耦合的新原理
学谐振子在现代科技和生活中具有广泛的应用，大到引力波探测装置，小到我们身边的手机，涉及传感、变频、滤波等重要器件。一般的谐振子器件是互易的，即器件内部或者两个器件之间的声子传递和方向无关。而非互易的谐振子器件对于全双工声子信号收发、声子隔离等有着非常关键的作用，甚至还可以用来对热能进行单向传递，使冷的物体更冷，热的物体更热。图a，基于光力相互作用的非互易声子耦合机制。b，通过控制激光相位，声子隔离度±30分贝连续可调。 光力学是光学和力学相结合的新兴科研领域。光力相互作用可以用于光学和力学模式的精密调控和测量，有着重要的物理意义和实际应用。这个工作中的光力学系统由超高品质因子的氮化硅纳米薄膜和高精细度光学腔构成。激光将声子从纳米薄膜的一个谐振模式转化为光子，再变回另一个谐振模式中的声子。多束激光的物理效应互相干涉，使声子传递增强或者减弱。通过控制激光相位，实现了声子隔离度在±30分贝范围内连续可调（如图所示）。在徐海潭等人之前的工作（Nature 537，80 （2016））中，他们通过拓扑操作实现了瞬态的非互易声子传递，而在最新的工作中，他们通过光力相互作用产生了声子模式间静态的非互易耦合，从而实现了稳定的非互易声子传递。
北京大学
2021-04-11
生物转化甲烷气体联产细胞蛋白和多糖
针对我国蛋白饲料和多糖产品的巨大市场空间，团队借助专有的合成生物学技术平台自主研发了甲烷气体高值化生物转化技术，拥有我国行业内首个专利授权。利用该技术可以实现将页岩气、沼气等甲烷气体通过微生物高效转化为细胞蛋白和多糖。
所产甲烷基细胞蛋白富含包括全部必需氨基酸的 18 种氨基酸，菌体粗蛋白含量大于 60%，其中 9 种必需氨基酸在总氨基酸中占比达 30%，其在总氨基酸含量、限制性氨基酸含量等参数水平上明显优于豆粕蛋白，并与鱼粉蛋白相似。
所产多糖经权威机构鉴定，其结构与保湿霜类护肤品添加剂海藻多糖结构相似度达97%，具有保湿、修复等功能，目前主要应用于医美产品添加剂与化妆品添加剂。
本项目具有生产成本低、制备工艺简洁高效和制备过程环保无污染的优势。通过前期建立甲烷生物制造的全链条研发平台，该技术已完成从实验室向产业化的推进。
西安交通大学
2025-02-08
城市交通信号控制和优化系统
研究了中心控制和优化软件。结合用户的需求和比较现有软件，开发了灯组定义、相位定义、相位序列定义、相位配时模块。信号机直接以以太网连网，通讯模块负责接收信号机的各项参数，并发送指定的相应数据。进行了配时优化研究。在优化时采用固定周期的方法，相位的绿信比作为优化变量进行优化。
东南大学
2025-02-08
成果简介：本项目是在长期的学术研究和工程实践基础上，结合计算机技术、 模式识别技术和 DSP 技术研
成果简介：氨式法 HCN 固定床反应器是当前应用较多的由天然气生成 HCN 的生成装置，利用金属铂作催化剂，在 1600℃高温下反应合成 HCN。该反应器 对反应温度、气体纯度、气体配比和流速等都有很高的要求。国际上先进的 氨式法反应器的收率一般都在 78~82％，而国内该种反应器在 2000年之前的 收率基本都只有 45％左右，操作稳定性差，存在一定的安全隐患。低收率造&nbs
北京理工大学
2021-04-14
基于虚拟现实技术的三维可视化机车车辆部件检修系统简介
该系统采用虚拟现实技术，设计一种仿真的三维互动式的机车车辆制造、检修及装配工艺，并且针对机车或车辆段检修特点，创造出专为检修和检修人员培训服务的专用系统，并在该系统中整合具有国内领先水平的机车车辆部件检修质量管理系统。在数字三维仿真工艺子系统中，实现车辆设备结构的模拟仿真。采用系统仿真和计算机可视化编程技术在计算机里建造所有相关机车车辆型号的整车及部件数字模型，对整车车体结构、转向架、牵引传动系统、制动系统、列车运行控制系统等车载设备组成、主要功能进行仿真。利用鼠标（或触摸屏）与每个可操作零件进行交互，实现人机互动，电脑按检修工艺流程，全真展现检修的每一过程，检修人员可以通过三维实物过程的演示及各种参数提示，决定每一步该做什么，做到什么程度。使学员在学习整车及各部件构造、原理的同时，掌握机车车辆相关知识，同时对车辆进行各部件检修和故障处理。 项目主要应用范围： 该系统主要应用于铁路各路局的机务部门、机车车辆制造厂商以及机务段车辆段等相关部门检修人员的培训和检修。该系统可以提高检修工艺流程的直观性、易掌握性，能帮助机务部门的技术人员避免检修过程中漏修、漏检情况的发生，有利于检修人员的培训工作，降低检修工作对人员素质的要求，全面提高检修质量，及时发现安全隐患，避免造成由于各部位、各环节、材料、配件消耗情况以及卡死等人为因素，提高成本渠道，节约检修成本，降低劳动强度，增加各种统计数据的准确性。为管理者提供准确的决策依据。 部分系统产品展示： 双层集装箱制动装置及车体总成三维实体设计 120型空气制动机原理模拟系统 K6转向架动态拆装系统（可进行360度旋转、缩放以及手动人机交互拆装） 柴油机三维模拟仿真及工作原理模拟系统 SK-160转向架三维动态拆装及检修模拟系统
北京交通大学
2021-04-13
一种基于光诱导介电泳技术和纳米孔的DNA测序装置和测序方法
本发明公开了一种基于光诱导介电泳技术和纳米孔的DNA测序装置和测序方法，该装置包括介电泳装置、纳米孔单分子传感器、隧穿电流信号检测系统、离子电流信号检测系统以及激光系统；传感器位于介电泳装置的内部，将介电泳装置分为左右两个空腔，且该传感器设有将左右两个反应腔连通的通孔；隧穿电流信号检测系统与纳米孔单分子传感器电连接；离子电流信号检测系统的两端分别置于通孔左右两侧的反应腔内；激光系统位于介电泳装置的外部，其发射的激光束照射于介电泳装置上。本发明减慢了DNA过孔速度，提高了测序精度，这些为实现单碱基分辨
东南大学
2021-04-14
重载铁路桥梁和路基监测与强化技术
开展重载铁路桥梁和路基实时监测与强化技术研究，完成桥梁静动力性能检测方法、基于多层束界法的安全评估和预警方法研究，广域网络化无线监测平台开发。
石家庄铁道大学
2021-05-04
面向现代通信和导航领域多应用兼容天线设计技术
综观5G、智能化电子设备、导航定位、柔性可穿戴、RFID、物联网、覆盖系统、通信系统等领域，都需要不同类型的高性能换能器件─天线。对于不同的应用体系、不同的频段，天线具有不同的形貌及技术特征。随着以上多种应用日益紧密地融入人们的生活之中，多功能调控管理一体化技术研究的深入，对于这个基本器件的需求在数量上和质量上都有着持续不断增长的需求。团队具有从设计理念到器件材质选取/研发系列自主知识产权国家发明专利100多项，具有按合作方需求完成多种交叉应用的按需新产品研发天线及相关产品能力，兼顾系统EMC集成化的设计，完成一体化智能化的高端装备制作。 天线是应用面极为广泛、技术含量极高的产品，制作各类天线的材料小型化后用量有限，本身价格一般不超过成品售价十分之一，既可以通过购置知名品牌的基材满足常规需求，也可以通过本团队联合的研究团队按需开发特种基材，获取更高的天线特性。从投资的角度，天线批量制作工艺要求并不复杂，采用常规具有一定精度的机械加工设备或者高稳定度的PCB制版设备就可以完成平面小型化天线，设备寿命较长，在高科技设计技术的保障下操作调控也很方便。扣除产品的后期包装和推广成本，利润极高，需求量大，保守估计各种类别的天线年产值都会在数千万以上，前端创新的可以有数亿，属于低投入高回报的产业。 项目投资额视合作关系而定，一般前期投入每个特需专项前期 100~150万人民币，后期再追加及提成(不包括厂房等投入)。
厦门大学
2021-04-11
湿法磷酸净化制工业级和食品级磷酸技术
成果描述：该技术利用湿法磷酸经初步脱除硫酸根、氟硅酸及有机色素后，再用钙盐进一步除去硫酸根，经固液分离后，用水不溶性萃取剂萃取磷酸，经洗涤、深脱硫后，用软水反萃有机相得到净化稀磷酸，稀磷酸再经浓缩得到工业级85 %磷酸，工业级磷酸再经后处理得到食品级85 %磷酸，食品级磷酸再经深度净化可制得电子级磷酸。市场前景分析：工业磷酸可直接用作铝材抛光剂、钢铁防锈剂、磷化剂、金属清洗剂、有机合成催化剂、精密电镀等；食品级磷酸可当作酸性饮料的酸味剂，应用于蔗糖精制；试剂级磷酸作化学试剂及电子行业用；药品级磷酸用于医药品制造；多聚磷酸用于制造聚磷酸盐、有机合成原料、金属表面处理剂，也用作分析试剂。 近五年来，随着我国食品级磷酸装置产能的释放，目前生产能力约250 万吨，生产厂家50 家左右。近几年来，我国已成为国际市场上食品级磷酸净出口国，2008 年以来，每年出口量在47 ～52 万吨。2012 年我国食品级磷酸产量约为105 万吨。预计国内食品级磷酸消费市场需求将以12 %的速度增长。国外食品工业相对成熟，对食品级磷酸的需求将维持在50 万吨左右，预计到2017 年，全国食品级磷酸产量将达到152 万吨，磷酸生产量增长率在5 %左右。与同类成果相比的优势分析：符合工业级磷酸企业标准( Q/HF21- 2004)、热法工业级磷酸国家标准( GB/T2091-1992)、食品级磷酸企业标准( Q/HF22- 2004)、热法食品级磷酸国家标准( GB3149- 1992)。产品利润在1000-1500元/吨P2O5。国际先进。
四川大学
2021-04-10