北京大学量子材料科学中心的韩伟研究员和谢心澄院士，以及日本理化学研究所的Sadamichi Maekawa教授，受邀在国际著名刊物《自然-材料》（Nature Materials)上撰写综述文章，介绍“自旋流--新颖量子材料的灵敏探针”这一新兴领域的前沿进展。 自旋电子学起源于巨磁阻效应的发现，在当时而言，自旋流指的仅仅是电子自旋的传播。随着自旋电子学的蓬勃发展，与相关研究的不断深入，新的自旋流现象与机制不断被拓展，相关研究证明一系列的粒子或者准粒子携带的自旋都能够形成自旋流，比如磁性绝缘体中的磁振子、超导体中自旋三重态和准粒子、量子自旋液体中的自旋子、自旋超导态等。尤其是对于量子材料而言，由于其往往具有独特的自旋性质，基于自旋流探针的研究方法就成为了表征量子材料物性的有效手段。 量子材料都是凝聚态物理与材料科学领域的研究前沿之一，其量子性质起源于诸多量子效应，包括低维尺寸效应，量子限域效应，量子相干效应，量子阻挫效应，能带结构的拓扑性，自旋轨道耦合，对称性限制等等。量子材料包括石墨烯，高温超导体，拓扑绝缘体，外尔半金属，量子自旋液体，自旋超流体等等。量子材料可以表现出诸多与自旋相关的量子性质，如二维过渡金属硫族化合物中的自旋-谷耦合，以及拓扑绝缘体当中的自旋-动量锁定等。因为量子材料的自旋属性在下一代的量子信息存储和量子计算科学当中的应用潜力，所以研究量子材料的自旋相关性质得到了广泛关注。 为了研究量子材料的自旋性质，发展一种易于实现和操控的高效工具显得尤为迫切与关键。幸运的是，在实验物理学家和理论物理学家的不懈努力下，成功的证实了自旋流探针能够作为量子材料的有效探测手段。一系列激发和探测自旋流的方法被提出并得以实现，从而证实了基于自旋流探针的量子材料物性研究的广泛适用性。 迄今为止，相关实验已经证实自旋流能够以超导体系中的自旋三重态库珀对和超导准粒子、量子自旋液体中的自旋子、磁性绝缘体和自旋超流体中的磁振子为载体进行传播，相关物理图像被总结在表1中。本篇综述文章着重介绍了在五类主要的量子材料体系中的基于自旋流探针的物性研究。第一类是超导材料体系，自旋流探针可以被用来验证自旋三重态的存在以及自旋动力学的演化过程。第二类是量子自旋液体材料体系，自旋流探针可以被用来验证自旋子携带的自旋角动量的有效传播过程。第三类是磁性绝缘体体系，自旋流以磁振子的形式传播，描述了磁有序材料当中的集体激发行为。第四类是杂化量子激发体系，自旋流以磁振子-声子杂化模式（磁振子-极化子）或磁振子-光子杂化模式（磁振子-极化激元）为载体进行传播。第五类是自旋超流体系，自旋流以玻色爱因斯坦凝聚中的自旋量子数为1的玻色子为载体进行传播，这种玻色子可以为电子-空穴激子或者是磁振子。 这些重要的研究进展已经充分证实了基于自旋流探针的物性表征对于量子材料而言是一种行之有效的研究手段。因此，这一方法将会极大的推动新颖量子材料的发现和相关物理性质的研究。例如量子霍尔和量子自旋霍尔材料，量子铁磁体和反铁磁体，六角晶格体系中的量子手征声子，自旋和力耦合的量子系统，超导体中的自旋动力学和铁磁与超导界面的超导能隙，自旋三重态超导体中的超导对称性，强耦合自旋系统中的杂化激发，拓扑磁振子材料，量子自旋液体中的自旋子，自旋超流体约瑟夫森效应，以及其他任何作为自旋流载体的量子态。另外，这一领域的进展还将推动自旋成像技术的发展，如利用自旋极化扫描隧道显微镜和氮空位色心显微镜技术对量子材料体系中自旋流的原位探测。

本发明公开了一种具有保偏特性的光纤探针及其制备方法。该光纤探针包括裸光纤探针和金属薄膜，裸光纤探针由去除保护层后的椭圆芯保偏光纤制得，其一端为针尖结构，针尖下端面为椭圆形，针尖顶部沿针尖下端面的长轴方向存在凹槽，将针尖顶部分割成对称的两瓣，金属薄膜覆盖除凹槽外的裸光纤探针的表面，在针尖顶部形成两瓣金属薄膜，两瓣金属薄膜与凹槽形成表面等离子体增强结构。本发明能显著提高探针顶端偶极子体的辐射率，提高相干信噪比，制备过程容易精确控制，且可重复性好。该光纤探针除能应用于近场光学显微镜外，还能应用于拉曼光谱、

北京科技大学开发了一种智能荧光粉的制造技术。制造设备简单，投资少。使用本技术制造的智能荧光粉克服了以往的荧光粉必须经长时间日光照射后，夜间才能发出荧光的缺点，只要经日光照射数分钟即能在暗处发生荧光数小时，且可激发性好，即使室内灯光照射也能激发发生荧光。 而且，本荧光粉是环保型的，荧光粉发光稳定，无毒，无放射性。 本荧光粉耐蚀性好，耐酸耐碱。 所开发的智能荧光粉以上所述的性能为其应用奠定了基础，使其具有广泛的应用空间。 智能荧光粉主要作为暗处、夜间的发光指示材料。比如： （1）用于制作夜间发光指示标志 可与油漆混合制作荧光漆料，用于标牌，广告，钟表，地面交通标志线等夜间的发光指示。 （2）用于制作夜间发光装饰建材 可用于建筑材料，如与板材、地砖等表面为伍制作发光板、发光地面等，在夜间代替电灯，节能并装饰建筑物。 （3）用于制作夜间观赏商品 可用于玩具，室内装饰用摆设品，礼品，钓鱼杆，演唱会观众手舞棒等等一些夜间发光、观赏等小商品。

功率型白光LED器件由于具有方便解决白光分档、制备方便、使用灵活、不含有机物、全无级封装、显著延长白光LED的寿命、发光稳定、彻底解决热猝灭导致的光衰和光色不稳等优势，附加值高、，是市场的焦点，也代表着该行业的发展趋势。据预测，整个白光LED市场可达到每年200亿美金的市场规模，占通用照明领域的比例高达80%

项目简介 一种新型线粒体靶向性荧光成像剂可用于细胞内铜离子的检测。该成像剂微溶于水， 具有良好的脂溶性和细胞渗透性， 较低的细胞毒性的特点，它在溶液中显示浅黄色，在 590 nm 有较强的荧光发射，能进入 HepG-2 细胞显示绿色荧光成像（如图）。此外，该化 合物在溶液中能与铜离子形成 1:1 的络合物， 而导致荧光显著变化，可用于活体细胞中 在其它金属离子存在的情况下检测 Cu2+， 铜离子检测限度达到 0.01µM。 金属铜离子在 体内聚集，是产生神经退行行疾病的重

提出研究了大长径比纳米探针可控制备方法。通过简单控制阈值电压以控制尖端生长液的量，确保尖端生长单根碳纳米管；通过将亲水处理后的硅探针放置于一定分散浓度的一维纳米材料溶液中进行组装，得到不同长径比的纳米探针。通过两种制备技术均可以得到曲率半径＜10nm，长径比＞70:1的碳纳米管探针。所制备的纳米探针具有刚度好和性能稳定等优势，可以代替原

"内窥镜检测技术在临床已成为重要的，无法替代的诊断手段，配合内窥器械，还可以取病变部位的组织用作病理分析，或结合手术等方式，对病变部位直接切除或治疗。目前在临床广泛应用的主要为内窥镜白光成像。 在白光成像中判别疾病组织主要依赖医生的经验，导致较高的漏诊率和误诊率。近红外荧光内窥成像系统成像深度达到5～10毫米，能够看到白光成像无法看到的病灶组织，直观地显示病灶，实现对肿瘤、炎症溃疡等多种病理和生理组织的精准诊断与治疗。本系统可进行实时同屏成像，医生提供可见光图像和荧光图像。"

一、项目简介时间分辨荧光免疫分析法（TRFIA）具有灵敏度高、特异性强、不受背景荧光干扰等特点，在 POCT 领域有极高的发展潜力。目前，市场上的 TRFIA 分析仪以中大型为主，手持式极少。本项目围绕小型化、低成本等理念，将 TRFIA 技术应用到 POCT 领域。该小型化 TRFIA 测控模块， 尺寸小、成本低、检测速度快、 重复性好、适用于多种稀土螯合物。在无滤光片条件下， 基本达到了小型化 TRFIA 测控模块的性能的极限。二、产品性能优势（（（（1）使用双自由度调光法，更优良；2）单次采样即可满足精度要求，采样时间更短；3）单/双通道可节省两块滤光片，成本低一半；4）采用基于多点采样数据拟合法的荧光物质浓度测定法。检测方法适用探针多点采样拟合法稀土螯合物；激发波长：365nm~405nm；发射波长：可见光范围；可检最短荧光寿命约 400us调光法LED 电流峰值+LED 电流脉宽检测时间最大采样时间范围为 0～2ms；单次采样时间小于 3ms以 Eu(TTA)3phen 为检测对象，检测限< 0.185mg/L；信号值小于荧光检测限精密度1.5%荧光光强变异系数 CV

1 成果简介我国水污染事故频发， 以有机污染为主。现有技术不能迅速确定污染类型，因此事故发生后无法迅速采取恰当的应对， 是产生重大经济和环境损失以及负面国际影响的主要原因。为维护水环境安全，保障人民生活和生产， 需要一种能迅速确定污染类型的、环境友好的水体有机污染预警技术。 荧光技术是近 20 年来兴起的新型分析方法，灵敏度高、适用范围广。污水和水体的荧光光谱是多物质产生的复合光谱，它们与水样唯一对应，被称为“ 水质荧光指纹”， 简称“ 水纹” 。该法在污染性质快速判断方面具有独特优势。荧光指纹是水样内蕴特征的反映，还携带了有机物总量信息，可作为新型水质表示法。 课题组从 2003 年开始从事水纹研究，在清华大学基础研究基金、教育部科技重点项目、教育部清华大学自主研究项目、国家十一五重大水专项等项目资助下，掌握了上百种水纹，创新性开发出基于水纹比对的新型污染识别原理，并研发出有机污染溯源仪，填补了迅速确定污染类型的仪器的空白。该仪器由水纹采集仪、水纹比对软件和丰富的水纹数据库组成，可以识别数十种有机污染类型。仪器的特点如下：自动取样，自动测量，自动比对；数据库设计人性化，可以自动添加新指纹；数据自动保存；水纹采集仪性能稳定，使用、维护简便，当仪器光源老化时，自动提示更换等。上述优点表明该仪器既适合在线实时监测，也可以作为监测车和实验室的专用仪器。查新表明，国内外目前尚未发现有相似原理的仪器。 性能参数：灵敏度高，信噪比达到 250；完成一次溯源任务不足 15 分钟，测量时间短，重现性好；工作温度/湿度 15-350C， 45-80%（不可有冷凝现象， 350C 以上时湿度为 70%以下） ；不加任何试剂，取样量少，不产生二次污染；连续 24 小时使用耗电仅数度，成本低。 图 1 示范运行中的有机污染荧光溯源预警仪2 应用说明2011 年 7 月至 2012 年 3 月，水质有机污染溯源预警仪在京杭运河江苏苏州段进行了为期 3 个月的实地连续测试运行， 仪器检测出数次水质异常，并及时进行了报警， 现场测试表明，该仪器能够灵敏、及时地监测到污染的发生和变化，预警迅速，并能给污染类型的信息，对于快速确定有针对性的采取污染应对措施大有益处。 仪器经过了权威第三方的检测。3 效益分析由于目前国内外尚无同类产品，而污染预警和溯源的需求比较迫切，因此本仪器具有较大的推广空间。本仪器价格每台约 60 万元。而本仪器运行稳定、灵敏。总体上，仪器成本低，维护省，快速，无二次污染， 24 小时连续使用，运行费每月在 3000 元左右，具有明显的经济和技术优势。4 合作方式转让或者联合推广。5 所属行业领域能源环境。

本系统是集柔性光纤技术、高密度光纤探头技术、快速光通路选择技术、单光子微弱荧光光子计数检测技术、温度控制技术为一体的光机电高科技系统。具有快速、高通量、高灵敏的荧光检测能力，可同时对多样品进行快速荧光检测。系统由计算机及其操作软件、多通道光路选通、温度控制、超灵敏荧光检测四部分组成。其可在同一时间内测定多通道荧光的强度值及变化，且具备完善的数据后处理功能。整体仪器具有高通量、高灵敏度、高稳定性等诸多优势，可广泛用于生物、医药、临床、食品安全、环境、化工等等需要进行大量的荧光检测的领域，具有广阔的市场前景。目前该类检测系统已经在中国科学院生物物理所和北京理化测试分析中心使用，用于对病毒、小分子物质及食品安全检测。 主要性能指标：1. 通道数：2、16、64（可按需扩展）；2. 灵敏度高：最小可探测光强 ≤10-15～10-16 W；3. 系统不稳定性：≤1%；通道切换时间：≤10ms。