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量子金属态的证实
量子材料与量子相变是本世纪凝聚态物理与材料领域的研究热点。量子相变与传统的热力学相变不同,是在绝对零度下调节非热力学参量而发生的相变,相变点附近量子涨落而非热涨落起了重要作用。作为量子相变的经典范例,二维超导-绝缘体相变以及超导-金属相变研究获得了2015年美国凝聚态物理最高奖巴克利奖。在量子相变过程中,除超导基态和绝缘基态外,量子金属态是否存在于二维超导体系一直是理论与实验上争论的焦点(Rev. Mod. Phys.91, 11002 (2019))。根据安德森标度理论,由于量子干涉效应以及相位相干长度在零温下发散的特性,载流子在趋于绝对零度时会表现出局域化效应,因此理论上不存在二维量子金属基态。尽管实验上在各种二维电子体系发现了量子金属态的可能迹象,但受低临界温度的制约以及外界高频噪声的影响(Science Advances 5, 3826 (2019)),二维量子金属态的存在与否仍存在着巨大争议,是近三十年来国际学术界一直悬而未决的重要物理问题。 最近,北京大学物理学院量子材料中心王健教授、博雅博士后刘易与合作者在高温超导纳米多孔薄膜中首次完全证实了量子金属态的存在。通过调节反应离子刻蚀的时间,研究团队在高温超导钇钡铜氧(YBCO)多孔薄膜中实现了超导-量子金属-绝缘体相变。量子金属态存在的直接证据是体系的电阻随着温度降低表现出饱和特性,在高温超导体YBCO薄膜中,该电阻饱和温度高达5K,这一温度相比于传统超导体系提高了1-2个数量级,大大提升了量子金属态的稳定性和实验结果的可信度。通过高频滤波器极低温对照实验表明,是否添加滤波器对体系的电阻在低温下的饱和规律没有明显的作用,有效地排除了外界高频噪声对实验的影响,为量子金属态的存在提供了可靠的实验证据。实验还揭示了量子金属态的霍尔电阻为零欧姆,意味着量子金属态具有与超导体类似的粒子空穴对称性(particle-hole symmetry)。 此外,实验表明量子金属态在低温下满足欧姆定律且具有巨磁阻效应,这些发现也与理论上对量子金属态的预期吻合。 研究团队通过系统的极低温电输运测试发现,超导,金属与绝缘这三个量子基态都有与库珀电子对相关的h/2e周期的超导量子磁通振荡,这表明量子金属态与传统金属不同,是玻色金属态,揭示了库珀对玻色子对量子金属态的形成起到了主导作用。(注:传统金属中导电是电子,也即费米子)实验发现,对于超导态的样品,量子振荡振幅随温度的降低迅速增加而发散; 对于绝缘态的样品,振幅随温度的降低先迅速增加然后在低温下衰减; 而对于量子金属态的样品,振幅随温度的降低先迅速增加然后在低温下饱和。进一步分析揭示出振荡振幅饱和对应于相位相干长度饱和,是量子金属形成的一种可能机制。有意思的是通过调控正常态电阻仅两个数量级,量子振荡振幅从超导态样品到最绝缘的样品变化了九个数量级,这意味着多孔高温超导体系具备很好的相位相干调控性。 该工作于2019年11月14日在线发表于学术期刊《Science》上。(DOI: 10.1126/science.aax5798;https://science.sciencemag.org/content/early/2019/11/13/science.aax5798)。北京大学王健教授、布朗大学James M. Valles Jr 教授、电子科技大学熊杰教授是本文的共同通讯作者,电子科技大学博士生杨超和北京大学博士后刘易为文章共同第一作者,北京大学为第一通讯作者单位。这一工作的主要合作者还包括布朗大学Jimmy Xu教授,北京大学林熙研究员,北京师范大学刘海文研究员,清华大学姚宏教授,电子科技大学李言荣院士等。该工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中央高校基本科研业务费、量子物质科学协同创新中心、中科院卓越创新中心、低维物理国家重点实验室开放基金、北京市自然科学基金、北京市交叉科学与技术基金、博士后科学基金等支持。 二维高温超导体系中量子玻色金属态的证实是王健研究组与合作者继量子格里菲斯奇异性发现以来(Science 350, 509 (2015)); Nature Communications 10, 3633 (2019)),在二维超导量子相变领域的又一重要突破。该工作为国际上争论了三十多年的量子金属态的存在提供了有力的证据,并为研究量子金属态提供了新思路。该工作也得到了美国科学院院士斯坦福大学Steven A. Kivelson教授的高度评价,评论文章发表在Journal Club for Condensed Matter Physics(凝聚态物理期刊俱乐部)上。Kivelson教授指出:“这一工作对量子材料的理解具有基础性的重要意义”。图一, 钇钡铜氧(YBCO)纳米多孔薄膜中的超导-量子金属-绝缘体量子相变。(A)用多孔氧化铝(AAO)模板蚀刻法制备YBCO纳米多孔薄膜的工艺示意图。(B) YBCO纳米多孔薄膜扫描电镜(SEM)图像。(C) YBCO纳米多孔薄膜的几何结构示意图。(D)不同刻蚀时间下YBCO纳米多孔薄膜的电阻对温度的依赖关系。超导态(SC)、反常金属态(AM1)、过渡态(TS)和绝缘态(INS)四种典型薄膜的电阻温度曲线用黑色表示。图二,量子金属态证据。(A)量子金属态薄膜和超导薄膜的输运曲线。其中低温下电阻的饱和行为为量子金属态的特征。(B) 量子金属态薄膜极低温输运曲线。是否采用高频滤波器并不改变量子金属态饱和电阻的特征。插图: 量子金属态薄膜的I-V曲线,符合欧姆定律,亦为量子金属态的证据。(C)典型量子金属态薄膜的霍尔电阻和纵向电阻随温度的变化图。霍尔电阻(Rxy)在低温下趋于零,而纵向电阻不为零,表现出量子金属态的特征。插图: 量子金属态薄膜不同温度下的霍尔电阻(Rxy)。(D) 量子金属态薄膜的巨磁阻效应,与理论上对量子金属态的预期相符。图三,库柏对在量子相变过程中的相干性衍变 (A)超导态、(B) 量子金属态、(C)绝缘态的磁导振荡图。 (D) 不同温度下,所有YBCO薄膜的磁导振荡的振幅。对于量子金属态薄膜,磁导振荡的振幅随温度的降低在5 K左右而饱和。而超导态薄膜磁导振荡的振幅在低温下发散,绝缘态薄膜磁导振荡的振幅随着温度降低先增加后减小。(E) 通过相位相干的近似模型,计算得到量子金属态的相位相干长度在低温下饱和。揭示了量子金属形成的一种可能机制。
北京大学 2021-04-11
量子安全云智慧考务平台
本项目开发了一种量子保密通信保障信息传输安全条件下的量子安全云智慧考场作弊防控新技术,并成功地开发了量子安全云智慧侦测器屏蔽、量子安全侦测等终端产品, 所开发完成的量子安全云智慧考场技防平台,确保考试安全和公平公正”的明确指示,针对当前无线电作弊的现状和未来趋势,实施有效的考场电子防卫。该系统侦测范围涵盖当前已知的几乎所有无线电作弊设备(包括语音通信、字符通信以及手机/对讲机等),兼具实时侦测、作弊信号识别、作弊信号内容探测、作弊信号还原取证、对作弊信号实施阻断等多种能力。功能全面强大,易于部署,且能够接入考务综合管理平台,通过数据接口链接支持与巡查指挥等其他系统的互联互通和协同工作,是目前业内最先进最完整的高科技作弊防控解决方案。 
中国科学技术大学 2021-04-14
三维量子霍尔效应
超高的迁移率、超低载流子浓度,以及单个费米口袋特性是整个实验成功的关键所在。他们研究了多种高品质的ZrTe5晶体,该材料在2014年被中科院物理所翁红明、戴希和方忠等人预测可能具有非平庸的拓扑性。在低温和小磁场条件下,通过量子振荡输运测量和分析手段,可以重构出一个非常清晰的闭合费米面拓扑结构。这种封闭的三维费米面可以与准二维体系明确分开,在量子极限
南方科技大学 2021-04-14
新型盲文点显器
本项目涉及盲人教育设备技术领域,尤其涉及一种基于合金材料驱动的盲文点显器。通过点显器设备的应用将正常文字或语音转换成实时变换的盲文供盲人触摸辨别,在盲文教学,盲人阅读等方面起到极其重要的作用。我们作品的关键技术为全部自主创新设计,提出并实现了一种基于合金新材料的盲文显示实现方案,该实现方案使得盲文点显设备的成本大大降低,提高续航能力,减小设备体积,并可扩展运用于各类移动便携式设备。 目前市面上盲文点显器由于单点成本过高,限制了盲文点显器在盲人群体中的普及和其他扩展应用,利用我们的盲文点显器可以制作成各种盲人专用的消费级便携交互设备,让盲人群体更好的融入社会,和正常人一样生活。 现阶段我们的项目已经跟中国盲文出版社进行了合作,与爱国者等公司进行过洽谈,并且已有投资人对我们项目提出了投资意向。在走访盲人学校后了解到盲文点显器在盲人的盲文教学中是不可替代的,但也由于目前的价格原因无法普及。目前整个项目处于中试阶段。 基本设计思路: 利用合金材料,在自主设计的特殊机械连接结构下,通过对材料的性能建模以及合理的控制算法,驱动盲文点阵的凹凸变换。 该项目的优点: ①基于合金材料的设计方案: 整个盲文点显器利用合金材料的特性,通过特定元件和连接结构的设计实现盲文点阵凹凸变化。此方案降低了单点成本,从而使盲文点显器的整体成本大大降低。 ②弹簧结构: 特殊合金设计成弹簧形状加以运用,保证了材料的寿命,在合金材料“cooling”状态下两个稳态弹簧的同时作用,能使突起的点保持住,而不会因人为的压迫而产生下降。整个点阵零部件的设计和凹凸方案的设计,使单盲文点上下两个方向稳定运动,也能使各点的运动相互独立而不受影响。在盲文点阵凸起状态不需要持续供电,因此可以实现类似电子水墨屏的效果。而在断点以后可以保持其状态,达到零功耗保持特性,从而降低整个样机的功耗。
北京交通大学 2021-04-13
有声图书+点读笔
产品详细介绍 产品详细介绍 有声图书: 吉美有声图书是以图片、故事文字再配合文字语音和图片人物配音的四维阅读方式。吉美拥有国内外优秀图书版权近2000册,完成有声图书的开发一千余本,已印刷发行近千本有声图书。吉美有声图书主题丰富,根据幼儿教育发展需求分为情商情趣、行为习惯、国学熏陶、开口英语、童话绘本、健康安全、启蒙益智、百科知识和艺术欣赏九大类别,满足0-8岁儿童阅读的不同需求,帮助孩子从五大领域角度更好的实现阅读能力和教育效果的提升。 点读笔: 吉美大兔子点读笔是采用国际最新光学图像识别技术和先进的数码语音技术开发而成的新一代智能阅读和学习工具,能同时实现点读、听读、跟读、录音、娱乐等诸多功能。 功能: 特色亮点: 吉美有声图书拥有多项点读技术专利,图书全覆盖式点读,提供多语种支持(中、英、维、藏等),海量原创数字化资源支持,提供多层次多功能有声套装。 涉及课程:绘本主题阅读课程
深圳国泰安教育技术有限公司 2021-08-23
SC-510Z-2全自动凝点倾点测定仪
  仪器概述    本仪器是按照中华人民共和国标准GB/T 510《石油产品凝点测定法》和GB/T 3535《石油产品倾点测定法》的要求研发制造的;是一款自动凝点、倾点测试仪器,适用于对石油及石油产品(如深色石油产品、重油、原油、流动性较差的润滑油等)及化工产品的测试,可广泛应用于油田、炼油厂、铁路、航运、贮油站及商业部门对相应产品凝点和倾点进行监测和控制,是凝点、倾点测试、分析的必备仪器。 技术参数  1、适用油品:-55℃~+50℃ 范围内的石油及石油产品。 2、测温范围:-75℃~+100℃。3、仪表显示分辨率:0.1℃。4、温度传感器:进口的Pt100不锈钢探头,内置温度校正。                  5、加热方式:电加热单元,最大加热功率500W,可编程控制加热速率。6、倾斜方式:自动倾斜,数字控制倾斜角度。7、检测方式:光谱检测。8、制冷系统:进口压缩机制冷(双压缩机复叠式)。9、显示:5.6寸彩色液晶触摸屏。10、温度校正:自动校正,可编程校正。11、数据存储:100组数据测试结果。12、工作电源:AC220V/50Hz,最大功率1000 W。13、使用环境温度:10℃~40℃。14、存储环境温度:0℃~50℃。15、外型尺寸:500㎜×660㎜×600㎜(长×宽×高)。16、仪器净重:68㎏。 性能特点 1、以先进的高性能单片微型计算机为核心构成嵌入式控制系统,实现试验全过程的自动化控制,自动打印试验结果数据。2、集制冷、加热、倾点/凝点检测于一体,采用光谱检测检测试样倾点/凝点,检测灵敏度高。3、采用彩色液晶触摸屏作为人机对话窗口,中文界面显示,菜单操作功能提示。4、具有两路测试装置,可同时测试两个试样。 本仪器最大的特点是:按照GB/T 510标准,试样自动45度倾斜,采用彩色液晶触摸屏和微计算机控制技术,实现深色石油产品、重油、原油及其他透明或半透明石油产品倾点、凝点测试的自动化。 网址链接 http://www.csscyq.com/proshow.asp?id=743
长沙思辰仪器科技有限公司 2021-12-20
分布组网与协作传输
移动通信是信息社会的重要基础支撑。为实现宽带信息服务向移动终端延展,发展以数据业务为主的宽带移动通信网络已成为我国的基本战略需求。移动网络能源消耗快速增长,频谱资源日益紧缺,单纯从点到点无线链路寻求系统性能的提升已面临发展瓶颈,需要从全新的角度寻求突破,力求从网络架构及多节点协作等方面着手解决移动通信业务迅猛发展所面临的频谱和功率利用率的大幅度提升问题。在国家自然科学基金重大项目和国家科技重大专项课题等多项重要课题的支持下,经过近10年的研究与探索,本项目在分布式无线网络的容量解析分析方法、分布式系统的网络规划与资源联合调配、协作传输以及基于环境特征的自组织组网等方面取得了一系列突破,形成了分布式无线组网与协作传输理论技术体系,解决新一代移动通信系统所涉及的网络效率、频谱效率、功率效率和运营效率等问题。
东南大学 2021-04-13
光强分布传感器
感光区长度不小于9cm,光电二极管点阵密度不小于15dot/mm。
宁波华茂文教股份有限公司 2021-08-23
分布式小型光伏电站系统施工建设仿真实训
分布式小型光伏电站系统施工建设仿真实训让学员以现场施工工程师的身份根据提供的项目说明书、施工图纸和材料到现场进行小型电站的模拟施工,提高学员的实践能力和动手能力。 1.1. 场景设计 虚拟场景主要由厂户楼顶施工场景组成; 场景模型主要包括:厂户建筑模型、支架基础桩、支架前后立柱、横梁、侧梁、接地扁钢、晶硅光伏组件、边压块、中间压块、接线盒、连接线、直流汇流箱、进线、出线、熔断器盒、断路器、避雷器、逆变器、PVC保护线管、五金螺丝螺母、安全帽、施工工具等 1.2. 互动设计 在施工场景看懂图纸,检查施工物料 根据提示到指定位置使用工具把支架、光伏组件、汇流箱、逆变器一一安装起来 进行组件阵列间串联和并联接线 进行防雷焊接 施工完成后进行投切并网操作 场景植入VR太阳模块,精准计算该项目所在位置的太阳位置,太阳高度角和方位角,在虚拟场景中全时仿真太阳产生的阴影。
广东顺德宙思信息科技有限公司 2025-06-02
在光强分布不均匀环境下的融合光流和SIFT特征点匹配的低动态载体速度计算方法
本发明公开了一种在光强分布不均匀环境下的融合光流和SIFT特征点匹配的低动态载体速度计算方法,通过安装在移动载体上的车载摄像机采集载体的动态图像,采用金字塔Lucas?Kanade光流和SIFT特征点匹配两种算法分别检测出当前帧和下一帧图像中的特征点并对其进行匹配,然后根据匹配成功的若干对特征点所对应的像素位移计算出在载体坐标系下的速度V光流、VSIFT,并将两者的差值ΔV以及加速度差值Δa输入到改进的自适应卡尔曼滤波器,对光流法计算得到的载体速度VSIFT进行直接校正。通过本发明求取速度精度高和求
东南大学 2021-04-14
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