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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
硅烷偶联剂修饰二氧化钛纳米管阵列材料及其制备方法和应用
本发明公开了一种硅烷偶联剂修饰二氧化钛纳米管阵列材料及其制备方法和应用。该硅烷偶联剂修饰二氧化钛纳米管阵列材料主要由二氧化钛纳米管阵列、硅烷偶联剂、有机溶剂和冰醋酸混合后反应得到，可应用于处理含有机污染物和/或重金属污染物的废水中。本发明的硅烷偶联剂修饰二氧化钛纳米管阵列材料氧化还原能力强，可同时去除有机污染物和重金属污染物，且去除效果好，可反复使用。
湖南大学
2021-02-01
关于组织申报2023年度山西省重点研发计划（半导体与新材料领域）项目的通知
为全面深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想，党的二十大精神，以及习近平总书记关于新时代科技创新的重要论述重要指示精神，围绕重点产业链部署创新链，瞄准攻关半导体与新材料领域关键核心技术与共性理论问题，为我省重点产业链和特色专业镇建设提供创新支撑。根据《山西省科技计划项目管理办法》（晋政办发〔2021〕42号），现将凝练形成的2023年度山西省重点研发计划（半导体与新材料领域）重点支持方向予以发布，请根据要求组织项目申报工作。
山西省科技厅半导体与新材料科技处
2023-08-08
一种提高厌氧发酵体系产气速率的高分子材料及其制备方法和应用
我国每年排放巨量的城市垃圾、畜禽粪便等低劣生物质，而厌氧发酵产生沼气是解决低劣生物质污染的主要方法，兼具减排、治污意义。我国从90年代始建立了若干畜禽养殖场大中型沼气工程，但由于厌氧发酵产气速率低、成本高等导致企业基本靠政府补贴才能维持正常运行。 厌氧发酵过程中产酸菌和产甲烷菌之间既相互依存又相互制约，产甲烷菌在pH 6.8-7.2时活性最高，而产酸菌在pH 5-6时有旺盛的活力。本作品以聚丙烯腈为原料，在材料表面修饰羧基和胺基，构筑适合不同菌群的微环境，同时有利
南京工业大学
2021-01-12
安徽大学李丹丹老师课题组在高阶多光子激发荧光材料领域取得新进展
物质科学与信息技术研究院李丹丹老师课题组提出利用MOF组装及修饰，调节材料的电子离域能力、电荷转移能力及偶极矩等以优化H-MPEF性能，并进一步通过表面功能修饰，以实现材料对肿瘤细胞的特异性靶向能力。
安徽大学
2022-06-13
东南大学杨洪教授课题组在拓扑学和智能材料交叉领域取得重要进展
近日，东南大学智能材料研究院、化学化工学院杨洪教授课题组在光控软驱动器研究领域取得重要进展，将拓扑学设计与液晶弹性体材料相结合，开发了一种具有多模态、自维持、可调谐运动的软驱动器。研究成果发表在国际顶级期刊《德国应用化学》上，并被选为VIP论文。
东南大学
2023-05-19
铜基量子自旋液体的候选者和铜基高温超导材料母体在掺杂后的电子结构
刘奇航及其合作者以最近由中科院物理所领衔的研究团队发现的ZnCu3(OH)6BrF为例，采用修正后的单体平均场密度泛函理论方法，对这一体系的本征和掺杂行为进行了详尽的模拟。研究发现，ZnCu3(OH)6BrF掺杂后，掺入的电子并没有成为期待的“自由载流子”，而是局域在一个铜原子周围，引起了局域形变。这种电子与束缚它的晶格畸变的复合体称为极化子（如图一所示）。本征材料的带隙中形成新的电子态。因此，电子掺杂后，ZnCu3(OH)6BrF并没有实现半导体到导体的转变。相比之下，具有类似CuO4局部环境的铜氧化物高温超导体的母体材料Nd2CuO4显现除了不同的随掺杂浓度变化的导电性。研究发现，低掺杂浓度时，铜原子附近形成较为扩展的极化子，因此在高掺杂浓度时，这些极化子之间的跃迁可以使系统导电性大大增加，实现半导体到导体的转变，与实验观测很好地吻合。 该研究圆满地解释了最近实验上观测到的Kagome晶格的锌铜羟基卤化物在掺杂后并不导电的现象，指出要在量子自旋液体实现超导，仅仅找到量子自旋液体体系是远远不够的，还必须实现有效掺杂，注入一定浓度的“自由载流子”，为耕耘在该领域的实验工作者提出了新的挑战和实验方向。
南方科技大学
2021-04-13
一种Mg2Ni型三元Mg-Ni-Cu可逆储氢材料及其制备方法
（专利号：ZL 201510578249.5） 简介：本发明公开了一种Mg2Ni型三元Mg‑Ni‑Cu可逆储氢材料及其制备方法，属于储氢技术领域。该储氢材料成分范围为：Mg占合金原子百分比为66.7％，Ni+Cu占合金原子百分比为33.3％，Cu在Ni+Cu中的原子百分比为0～12％，原料的纯度均不低于99.5％。该储氢材料制备的关键在于首先制备高化学稳定性的Ni(Cu)固溶体粉末，然后将固溶体粉末和Mg粉按比例混合烧结得到高纯Mg2Ni型三元Mg20Ni10‑xCux(0<x≤1.2)可逆储氢合金。本发明涉及的材料具有高的储氢容量(3.5wt％以上)和良好的低温放氢动力学等特性，Cu替代贵金属Ni降低了材料的使用成本。本发明涉及的制备方法具有工艺温和、简单、易控，生产设备投资少，生产过程无污染，易于工业化大规模生产的显著优点。
安徽工业大学
2021-04-11
一种超级电容器用相互连接的且卷起的网状石墨烯材料的 制备方法
简介：本发明公开一种超级电容器用相互连接且卷起的网状石墨烯材料的制备方法，属于新型炭材料技术领域。该方法是以蒽油为碳源，纳米碳酸钙为模板，氢氧化钾为活化剂，加入N,N‑二甲基甲酰胺使三者混合均匀后，置于管式炉中，在氩气气氛下加热，直接制备得到目标产物。本发明以廉价的碳酸钙为模板，蒽油为碳源，制备的相互连接且卷起的超级电容器用网状石墨烯电极材料具有容量高、可用能量密度大等优点。该材料用作对称型超级电容器电极材料，在BMIMPF6离子液体电解液中，0.05A/g电流密度下，其比容为256F/g，可用能量密度高达143Wh/kg，可以和锂离子电池的能量密度相媲美。
安徽工业大学
2021-04-11
一种用于超级电容器电极材料的纳米氧化镍的制备方法及其制备的纳米氧化镍
本发明公开了一种用于超级电容器电极材料的纳米氧化镍的制备方法及其制备的纳米氧化镍，首先将NiCl2·6H2O与氯化胆碱基深共熔溶剂混合，得到质量浓度为10～30g/L的溶液Ⅰ；加热至120～150℃，将100～300份的去离子水与1000份溶液Ⅰ混合，反应0.5～2h，经离心分离得到沉淀物，再经洗涤、干燥、煅烧后，得到所述的纳米氧化镍。本制备方法条件温和、耗时短，适合大规模工业化生产；制备得到的花状纳米NiO的晶粒粒径小于10nm，粒径分布均匀且比表面积大，以其作为电极材料制备的超级电容器，具有较高的可逆容量和循环性能，3000次充放电循环后比容量仍稳定在460F/g附近。
浙江大学
2021-04-11