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小转角双层石墨烯体系的结构和新奇量子物态研究进展
层间转角在层状堆垛的二维材料体系中提供了一个全新的自由度来调控其结构与性质。近几年,相关方面的研究引起了广泛的关注。早在2012年,何林课题组就开始关注转角对双层石墨烯结构和电学性质的影响,测量了不同转角双层石墨烯的两个范霍夫峰的峰间距能量与转角大小的关系[1],并预言该体系中的准粒子具有可调控的手征性[2],研究了应变结构在该体系产生的赝磁场和赝朗道能级[3]。2015年,何林团队发现双层转角石墨烯体系费米速度随角度减小而迅速下降,证明在转角为1.1度(第一魔转角)附近时费米速度降为零[4],并于2017年,在转角接近魔转角的双层石墨烯体系观察到强电子-电子相互作用[5]。2018年初MIT的Pablo课题组在魔角双层石墨烯观察到电子-电子相互作用导致的关联绝缘体态和超导态,魔角双层石墨烯物性研究迅速成为过去两年凝聚态物理研究的最大热点。 近期,何林课题组发展了一套方法,能够可控地制备利于扫描隧道显微镜系统(STM)研究的双层转角石墨烯,并利用STM研究了小角度双层石墨烯的性质,深入探索该体系由于电子-电子相互作用导致的平带简并度解除和新奇强关联量子物态的关联。例如,何林课题组与合作者发现当小转角体系的平带被部分填充时,电子-电子相互作用会解除平带的谷赝自旋简并度,在体系中产生很大的轨道磁矩(每个莫尔约10μ_B),由于轨道磁矩和磁场的耦合,谷极化态的劈裂能量会随着外加磁场线性增大[6]。同样的结果也在应变引起的平带中观察到了,当双层石墨烯的转角接近魔角时,体系中微小的应变结构可以使两个范霍夫峰之间出现一个新的零能量平带(赝朗道能级),何林课题组与合作者发现电子-电子相互作用会解除赝朗道能级的谷赝自旋简并度,产生轨道磁性态[7]。这些结果表明小转角石墨烯体系是研究二维轨道磁性态和量子反常霍尔效应的理想平台。在角度大于魔角的小转角双层石墨烯中,何林课题组与合作者证明电子-电子相互作用依然会起重要作用,并有可能产生完全不同于魔角双层石墨烯的新奇强关联量子物态。例如在1.49度的样品中,他们证明电子-电子相互作用解除了体系平带中的自旋和谷赝自旋的简并度,产生了一种全新的自旋和谷极化的金属态[8],这一结果进一步拓宽了转角体系新奇强关联量子物态的研究范围。 除了电学性质受层间转角的调制,在双层转角石墨烯体系,由于层间堆垛能与层内晶格畸变引起的应变能的竞争,其原子结构也会随着角度发生改变。最近,何林课题组系统研究了双层转角石墨烯结构随着角度的演化,发现当转角大于魔角时,体系可以看作两个独立的刚性石墨烯层发生扭转,层内晶格畸变几乎可以忽略(定义为非重构结构);当转角小于魔角时,由于莫尔条纹周期较大,层间堆垛能占主导,从而引起晶格畸变产生堆垛的畴界(domain wall)网格(定义为重构结构)。这种畴界的两边都是Bernal堆垛的双层石墨烯(分别为AB堆垛和BA堆垛),能传输谷极化的电流(图一)。我们利用STM证明非重构和重构的两种结构在魔角附近都能稳定存在。进一步,我们发现利用STM针尖脉冲可对魔角双层石墨烯的非重构和重构结构进行切换,从而开关其二维导电拓扑网格。同时,我们发现在强关联效应中起到重要作用的魔角双层石墨烯平带的带宽也能在这一过程中被调控[9]。相关成果近日刊发在物理学期刊《Physical Review Letters》上。何林教授课题组博士生刘亦文为第一作者,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的苏赢博士为文章的共同第一作者,何林教授为通讯作者。
北京师范大学 2021-04-10
强震下增强抗倒塌能力和整体性的砌体结构及方法
本发明公开一种强震下增强抗倒塌能力和整体性的砌体结构及其方法。在相邻的上层圈梁和下层圈梁之间的墙体内,相邻的两根构造柱之间砌有一组以上钻孔砖,每一组钻孔砖含有第一排钻孔砖和第二排钻孔砖,所述第一排钻孔砖的各钻孔砖的孔道中心线即第一孔道中心线重合,所述第二排钻孔砖的各钻孔砖的孔道中心线即第二孔道中心线重合,所述第一孔道中心线与第二孔道中心线斜向分布且相互交叉;所述第一排钻孔砖和第二排钻孔砖的孔道内各自贯穿有加强钢筋,所述加强钢筋的下端固定连接有U型预埋件,所述U型预埋件埋置于所述下层圈梁内,所述加强钢筋的上端锚固在所述上层圈梁或相应的构造柱的钢筋内。
浙江大学 2021-04-11
基于差分熵和结构相似性的图像编码质量预测方法
本发明公开了一种基于差分熵和结构相似性的图像编码质量预测方法,包括步骤:步骤 1,获取样本图 像序列中各样本图像的图像差分熵及不同压缩倍数下的图像结构相似性;步骤 2,基于步骤 1 获取的数据, 采用线性拟合方式构建不同压缩倍数下图像差分熵与图像结构相似性间的线性关系,即图像编码质量预测模 型;步骤 3,根据待预测图像的图像差分熵,采用图像编码质量预测模型即可获得待预测图像在不同压缩倍 数下的图像结构相似性。本发明简单,高效,无需消耗较大的硬件
武汉大学 2021-04-14
一种带有诱导结构和刚度梯度的锥形缓冲吸能装置
本发明公开了一种带有诱导结构和刚度梯度的锥形缓冲吸能装置,属于缓冲吸能技术领域,锥形缓冲吸能装置包括:外层薄壁管、内层薄壁管,所述的外层薄壁管与内层薄壁管同轴,且外层薄壁管比内层薄壁管在轴向方向高15mm;所述的外层薄壁管为圆锥管,内层薄壁管为六边形方锥管;外层薄壁管、内层薄壁管之间由六个连接隔板连接,连接隔板前端为三角形结构,用来设置刚度梯度,以增加碰撞初始阶段,吸能结构的稳定性。本发明设计的锥形管相较于直管在压缩过程中不易发生整体屈曲,同时具备更高强度的抗斜载荷能力。
南京工业大学 2021-01-12
一种多级结构工程的策略来实现协同优化水分解催化剂的催化性能
一种多级结构工程的策略来实现协同优化水分解催化剂的催化性能。通过两步化学合成途径,研究人员制备出了铁(Fe)掺杂的磷化钴(CoP)纳米片与碳纳米管的复合物 (图1a, b)。研究发现,这类复合物催化剂具有与标杆的金属铂(Pt)催化剂接近的氢气析出反应催化活性。并且首次发现Fe掺杂量对这类无机-纳米碳复合物催化剂在不同pH电解质中的催化氢气析出性能有明显的影响。另一方面,通过原位的电化学氧化/水解,这类复合物催化剂可以转换为Fe掺杂的羟基氧化钴/碳纳米管的复合物并展现出非常优异的氧气析出催化性能。进一步,研究人员利用这类复合材料作为正负电极的催化剂构筑了一个简易的碱性水分解电解池,并证明了这种电解池可以在1.5 V的电压下以10 mA cm -2 的电流密度持续稳定的进行水分解,该性能是目前水分解电催化剂的最好性能之一。该电解池也可以由单节AA干电池来驱动分解水产生氢气和氧气 
南方科技大学 2021-04-13
天津市级课程思政优秀案例-Python数据分析与应用 - 奥运奖牌数据分析
本思政案例值巴黎奥运会火热举办之际,以奥运会数据为载体,引导学生运用Python的Pandas库进行数据清洗、筛选与聚合分析,并通过Plotly工具实现数据可视化。案例巧妙融合数据分析技能培养与思政教育,通过剖析我国奥运奖牌数据变化,让学生直观感受国家体育事业的蓬勃发展,深切领悟体育强国战略背后蕴含的国家意志与民族精神。同时,鼓励学生从数据中探寻体育精神内核,内化于心、践之于行,涵养积极人生态度与爱国情怀。此外,案例数据可视化呈现国际竞技格局,助学生理解多元包容、拓宽国际化视野,增强民族自豪感与文化自信,实现知识传授与价值引领的有机统一。
天津市大学软件学院 2025-05-21
预制墙体与混凝土结构连接结构
本新型公开了一种预制墙体与混凝土结构连接结构。其中预制墙体与混凝土结构连接结构,包括框架结构和预制墙体,框架结构包括由钢筋混凝土浇筑而成的钢筋混凝土梁、柱;梁柱内部提前预埋高强螺栓,预制墙体的四周预埋有固定件,预制墙体与框架结构的连接通过安装螺母带减震垫片将预埋的固定件分别与钢筋混凝土梁、柱固定连接,预制墙体的四周与钢筋混凝土梁、柱的缝隙处用泡沫胶进行密封。本新型通过安装螺母辅以减震垫片固定为主,缝隙处用密封胶密封的弹性连接的方式,相比湿式连接,本新型的连接方式具有更低的刚度、一定的柔性以及更好的防
安徽建筑大学 2021-01-12
生成连续动态优化问题的测试集 推动动态优化算法应用
物流调度、航班规划等复杂应用场景中,设计方案的评价随着时间动态改变。这类优化问题在现实中广泛存在并且求解困难。为了推动该领域的发展,亟待提出能反映动态优化问题复杂特性并且可控的测试集,从而推动动态优化算法在现实问题中的应用。课题组在
南方科技大学 2021-04-14
生成连续动态优化问题的测试集推动动态优化算法应用
物流调度、航班规划等复杂应用场景中,设计方案的评价随着时间动态改变。这类优化问题在现实中广泛存在并且求解困难。为了推动该领域的发展,亟待提出能反映动态优化问题复杂特性并且可控的测试集,从而推动动态优化算法在现实问题中的应用。课题组在IEEE Transactions on Cybernetics上发表了一种生成连续动态优化问题的测试集,同时对现有的测试集进行了全面的综述,并探讨了它们在捕获不同问题特征方面的缺点。
南方科技大学 2021-04-14
一种考虑风速和负荷不确定性的风机准入容量检测优化方法
本申请公开了一种考虑风速和负荷不确定性的风机准入容量检 测优化方法,属于含风机的配电网安全稳定研究领域。现有技术中, 都没有考虑风速的不确定性,并且网络中的负荷处于波动状态,与风 速结合起来,增加了不确定性因素的维度,本申请基于快速解耦法和 鲁棒优化理论,通过确定风速和负荷的波动范围,提出了鲁棒优化方 法,该方法不仅可以实现在风速和负荷不确定下的单点风机准入研究, 还可以计算多点接入时组合风机的容量。 
华中科技大学 2021-04-14
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