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纳米光学腔的机理研究
精准制备原子级平整的纳米光学腔，实现了对亚皮米厚度变化的原位测量，比以往报道的等离激元尺子的亚纳米精度高了三个数量级，创造了新的世界记录，为原子/分子尺度上极其微弱的物理和化学过程的探测提供新的方案。
一、项目分类
重大科学前沿创新
二、技术分析
光学腔在激光器的发明、腔量子电动力学与精密测量等方面发挥了极其重要的作用。减小光学腔的模式体积可以提高光与物质相互作用的强度，极大地拓宽光学腔的应用领域。然而，光学腔的小型化面临光学衍射极限物理规律与现代制造技术精度的双重限制。该成果主要创新性与先进性如下：
（一）精准制备原子级平整的纳米光学腔，实现了对亚皮米厚度变化的原位测量，比以往报道的等离激元尺子的亚纳米精度高了三个数量级，创造了新的世界记录，为原子/分子尺度上极其微弱的物理和化学过程的探测提供新的方案；
（二）利用纳米光学腔对固态量子体系的物态进行调控，实现室温下纳腔中光与物质的强耦合，推动全固态纳腔量子光学的发展，为小型化集成量子光学器件与芯片的开发提供新的途径；
（三）证实纳腔量子光学体系的响应速度是超快的，可达到数十飞秒，比高品质光学微腔体系快几个数量级，是发展超高带宽信息器件的理想平台。
武汉大学
2022-08-15
超分辨纳米显微成像系统
该系统的分辨率可以达到传统显微成像系统的 2 倍以上，可以实现 80 纳米 以下的宽场成像。
上海理工大学
2021-01-12
新型纳米金属合金材料
价格低廉、无毒、环境友好的金属锡（Sn）与铋（Bi）在能源转化和存储等领域有着广泛应用。然而，由于Sn与Bi的晶格失配大(>22%)、易相分离和氧化、以及二者之间相容性低于2 at%，使得纯相Sn1-xBix合金材料的制备及其物化性质的研究成果较少被报道。
南方科技大学
2021-04-14
碳纳米管芯片技术
芯片是信息科技的基础与推动力。然而，现有的硅基芯片制造技术即将触碰其极限，碳纳米管技术被认为是后摩尔技术的重要选项。相对于传统的硅基CMOS晶体管，碳纳米管晶体管具有明显的速度和功耗综合优势。IBM的理论计算表明，若完全按照现有二维平面框架设计，碳纳米管技术相较硅基技术具有15代、至少30年以上的优势。此外，Stanford大学的系统层面的模拟表明，碳纳米管技术还有望将常规的二维硅基芯片技术发展成为三维芯片技术，将目前的芯片综合性能提升1000倍以上，从而将物联网、大数据、人工智能等未来技术提升到一个全新高度。
北京大学
2021-02-01
同济大学等学者取得DNA测序技术的重要突破
研究发明了灵敏性好、特异性强和分辨率高的DNA脱氧尿嘧啶（dU）检测技术，第一次用酶法在单碱基分辨率水平上精准检测DNA中的dU，实现了DNA中dU碱基检测技术的根本性突破。
同济大学
2022-01-20
重离子所黄森林等阿秒XFEL新进展
电子束团在时间－能量的相空间内形成角状分布，具有强而窄的电流尖峰和较长的低电流拖尾，只有尖峰部分有足够的强度产生自由电子激光，从而可获得几百阿秒的X射线脉冲。通过优化加速器参数及电子束团电荷量，产生了200阿秒、光子能量为5.6 千电子伏和9千电子伏的X射线激光脉冲。这一方案不需对现有XFEL装置进行任何复杂的升级改造，因此也可在国际上其它类似的XFEL装置上实现阿秒X射线脉冲。
北京大学
2021-04-11
焦炉煤气、通风瓦斯等低热值燃气的 CLC 利用
与利用其它常规转化技术相比，本技术方案主要具备以下技术优势及创新： (1) 利用 CLC 技术实现了低热值可燃气体的资源化利用。避免了随意燃烧放 空造成的环境污染以及温室气体排放，有效地利用低热值可燃气体的反应热，实现其资源化利用。 (2) 利用 CLC 技术实现了低热值可燃气体的高效利用。在 CLC 中，燃料和空气的燃烧反应是分步进行的，减小了燃料与空气直接接触的传统燃烧过程的不可逆损失，实现了能量的梯级利用，提高了系统效率。此外，我们所搭建的 CLC装置为全球首台加压的双循环流化床实验装置，该装置的加压特点不仅有利于提高可燃性气体的转化速率，增大气体的处理量，减少反应器的体积，还有利于CO2 压缩成本，进一步提高系统效率。 (3) 利用 CLC 技术实现了低热值可燃气体的清洁利用。由于燃料和空气没有接触，而且反应器的温度比传统燃烧方式下的低，因而在空气反应器中没有热力型和快速型 NOx 的生成；而在燃料反应器中，由于燃料没有与空气接触，进行的是无焰“燃烧”，因而可以抑制燃料型 NOx 的生成。总之，采用 CLC 技术时可以避免各类 NOx 的生成，因此，利用 CLC 技术实现了低热值可燃气体的高效、清洁利用。 (4) 利用 CLC 技术实现了低热值可燃气体的 CO2 的内分离。用上述传统 CO2捕集技术进行 CO2 捕集时，会造成极大的能量损失，同时使系统效率降低 7-13%，而利用 CLC 技术进行低热值可燃气体转化时，可以在无任何能量损耗的情况下实现 CO2 的内分离，因此，利用 CLC 技术进行低热值的可燃气体转化，对于实现我国碳减排的目标有重要的意义。 因此，以 CLC 技术为核心的低热值燃气的能量转化利用技术具有无可比拟的环境友好性，可以有效地利用低热值燃气的反应热，实现废气的资源化利用，从而实现环保效益和经济效益双丰收。这对实现我国“节能优先”的能源战略以及走可持续发展道路具有重要的现实意义。
西安交通大学
2021-04-11
具有抑制革登等RNA病毒复制作用的寡肽
北京工业大学
2021-04-14
中寿12号等辣椒系列新品种示范推广
一、品种简介 最新育成的中寿12号、农大3号、农大7号等系列辣椒新品种主要适于温室和大棚等保护地栽培。中寿12号等成果于2010年通过了教育部主持的成果鉴定。这些品种果实长度28厘米左右，商品性好，抗病抗逆性强，连续坐果性强，高产稳产。已在山东寿光等温室、大棚中大面积示范推广。 二、技术指标 中寿12号：果实长28厘米左右，粗羊角形，果肉厚，果色黄绿色，单果重120克左右，果实商品性佳。对
中国农业大学
2021-04-14
西安交大等研发出高性能合金设计机制与材料
当金属材料内部的晶粒尺寸减小至纳米尺度，材料的强度将依Hall-Petch关系大幅度提高。但当纳米晶金属塑性变形时,位错变得极难在如此小的晶粒内部保留下来，导致材料丧失应变硬化能力，很容易发生塑性变形局域化而失稳。
西安交通大学
2022-05-27