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新型微波超材料对空间波和表面等离激元波的自由调控或实时调控
成果介绍超材料(Metamaterial),或其二维形式—超表面(Metasurface)由具有亚波长尺寸的人工原子周期或者非周期地排列而成,其描述方式可分为等效媒质和空间编码两种形式。由等效媒质描述的超材料(或超表面)我们称之为新型人工电磁媒质,由空间编码描述的超材料(超表面)我们称之为编码超材料(超表面)和数字超材料(超表面)。对于新型人工电磁媒质,人们通过自由设计单元结构、单元排列方式、以及单元各向异性,可以根据意愿控制等效媒质的媒质参数,实现自然界中不存在或者很难实现的介电常数和/或磁导率,进而控制电磁波。本成果对于新型人工电磁媒质对电磁波的调控作用,例如隐身衣、电磁黑洞、雷达幻觉器件、远场超分辨率成像透镜、新型透镜天线、隐身表面、极化转换器、人工表面等离激元器件及混合集成电路等。技术创新点及参数对于编码和数字超材料(超表面),我们提出基于空间编码调控电磁波的新思路。其中,一比特编码超材料选用相位差接近180度的两种基本单元(记为0单元和1单元),按照一定规律排列0和1单元构成超材料,以实现所需的设计功能。当电磁编码采用FPGA控制时,可实现现场可编程超材料,即单一的超材料在FPGA的实时控制下可实现多种功能(例如单波束、多波束、波束扫描、隐身功能等)。市场前景本成果获得国家自然科学二等奖。该项目突破传统模拟超材料的等效媒质表征方法，创造性地提出用 0 和 1 表征的数字超材料，建了数字编码和现场可编程超材料新体系；在国际上率先从微波传输线的角度研究人工 SPP 超材料，提出一种性能优越的超薄、可共形 SPP 传输线，开辟了基于 SPP 模式的微波领域新分支，实现了超材料研究从跟跑、并跑变成走在世界前列的跨越。
东南大学
2021-04-11
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
离网逆变器
本成成果通过研究离网逆变器，设计研发了一系列离网逆变器，适用于各种功率型号以及电压等级。在办公室或工厂中，如果停电时，又没有其他电源的话，备一个大功率转换器和大电瓶，便可解决燃眉之急。在医疗、通讯转换等方面，转换器广泛的应用，可用于救护车上的紧急抢救，电视转播车野外转播等场所。全家外出旅行或野营时，转换器能提供所急需的交流电源，可以在野外享受只有在家里才有的方便和快乐，利用转换器野炊、照明，并可以使用微波炉、冰箱等电器。在野外工作时，转换器更是必备的工具，它能使野外除草、锯木、研墨等工作变的轻而易举。
扬州大学
2021-04-14
碳五分离
我国裂解碳五的产量已经达到数百万吨。国际上一些乙烯装置趋向于使用轻质原料，裂解碳五产量增长缓慢，为我国碳五的利用提供了市场空间。碳五分离可以为下游数以百计的高附加值产品提供原料。1974年化工部成立碳五分离攻关组，我校史美仁教授为负责人，几十年来我们测定了整套的热力学数据，建立了经过工业化验证的分离模型，开发了4套工艺。目前国内多套碳五分离装置均是基于该攻关组早年开发的两步萃取精馏分离工艺。
南京工业大学
2021-01-12
碳五分离技术
碳五馏分是乙烯生产装置的副产物。碳五馏分中含有许多很有价值的化工原料，它们是异戊二烯、环戊二烯、间戊二烯、正戊烷等。其中，异戊二烯、环戊二烯和间戊二烯的含量约占碳五馏分的50%左右。这些双烯烃和单烯烃由于其特殊的分子结构，化学性质活泼，分离出这些双烯烃，可生产异戊橡胶、特种橡胶、涂料、香料、树脂、医药和农药等多种石油化工和精细化工产品，可产生巨大的经
南京工业大学
2021-01-12
风光互补型离网逆变器
成果简介本逆变器可以将太阳能电池组件接收到的太阳辐照能量和风机接收到的风能储存到蓄电池中， 然后在需要的时候逆变成标准的正弦交流电供用户使用， 具体分为单相和三相两种逆变器。 逆变器具有最大功率点跟踪功能以及完善的保护功能。成熟程度和所需建设条件样机基本完善， 初步具备了相关的功能， 后续需要一定的资金购买设备以便推出产品。技术指标基本符合国家标准。市场分析和应用前景从国家的中长期发展规划可知， 新能源
安徽工业大学
2021-04-14
构建透明化离体模型
提出了一种采用脱细胞全肝器官作为透明化离体模型对血管栓塞进行评估的新策略。近年来脱细胞技术主要应用于可再生器官重建，该研究创新通过严格控制的脱细胞灌注方法开发了透明化离体肝脏，在脱洗细胞的同时保留了肝内的细胞外基质和整个脉管系统。相较于天然不透明的肝脏，脱细胞肝脏获得了半透明的外观，其脉管系统可以通过各种成像工具进行可视化，包括明场显微镜、荧光显微
南方科技大学
2021-04-14
一种非接触气动激振装置
本实用新型公开了一种非接触气动激振装置，用于对气弹模型等柔性结构进行气动激振，主要由气泵、管路、气体喷口和电磁阀组成；由气泵供气的气缸通过气路分支器与分支气路连接；分支气路的端头设置有由电磁阀所控制的气体喷口；所述电磁阀与气体喷口一体设置，并被三脚架支撑在气弹模型下方；电磁阀与控制单元电气连接。气泵通过分支气路向电磁阀进气端输入压缩空气，电磁阀接收控制单元发出的脉冲信号实现周期性的开启和闭合，输出脉冲气流对气弹模型进行激励。本实用新型不与模型接触，消除了激振装置和位移测量装置的附加刚度和附加质量对气弹模型动力特性的影响，简易方便、成本低；可用于斜拉桥、悬索桥等多种柔性气弹模型的模态测试。
西南交通大学
2016-10-24
无缝钢轨激振法应力放散装置
研发阶段/n本发明提出一种无缝钢轨激振法应力放散装置，它是以周期振动式气液增压的方式实现钢轨应力均匀化装置，辅以应力传感器现场检测钢轨的应力放散效果，以机液电一体化的自动模式进行应力放散作业，整机设备重量轻，并有防倾覆装置保证小车工作时不向侧面倾覆，降低了劳动强度，提高了工作效率与质量。
湖北工业大学
2021-01-12
程元徽
程元徽副教授 硕士生导师招生，招生专业：化学工程与技术，研究方向：1. 纳米能源材料的设计、合成及表征技术。包括碳材料、共价有机骨架化合物、金属有机骨架化合物。2. 电催化过程及机理研究。包括氧还原、氧析出、氢气析出、二氧化碳电还原等。3. 能量储存与转化能技术。包括燃料电池、液流电池、超级电容器、电解水、锂电池等。
程元徽
2021-12-31