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关于“外尔半金属TaAs的不饱和量子磁性”的研究
北京大学物理学院的贾爽研究员和中科院强磁场科学中心的张警蕾研究员、南方科技大学的卢海舟教授等组成的研究团队对外尔半金属材料TaAs等在强磁场下的磁性质进行了深入研究。利用磁扭矩探测和平行磁化率探测技术，他们发现当外尔电子在强磁场下进入量子极限时，其横向和纵向磁化率都表现出强烈的不饱和性。这一强磁场下的不饱和磁性与非相对论型的拓扑平庸电子呈现的饱和磁性截然相反，是相对论型的电子所独具的指针性属性。 由于各种拓扑电子材料的能带对于包括自旋轨道耦合以及化学势在内的各种参数高度敏感，决定电子拓扑性质的能量尺度可能小至毫电子伏特量级，因此通常的谱学测量如角分辨光电子谱等往往无法分辨能带的细节。而普通的电输运测量只能表征费米面的贝里曲率，无法区分相对论型的电子能带是否存在能隙。这项对于拓扑电子材料的磁性研究，结合了理论计算与强磁场下的实验表征，提出了探测相对论型的电子的一种决定性指针。该工作已在《自然•通讯》上发表 Nature Communications 10, 1028 (2019).Magnetic responses of the non-relativistic and relativistic fermions a, b, c, d: The energy bands of non-relativistic (parabolic-band) fermions; g, i, h, j: The energy bands of -relativistic fermions; e, f: Calculated parallel magnetization (M||) and effective transverse magnetization (MT) of non-relativistic fermions are saturated in strong magnetic field. k, l: Non-saturated M of relativistic fermions. 此项工作的通讯作者为贾爽研究员，中科院强磁场科学中心的张警蕾研究员和南方科技大学的卢海舟教授；第一作者为量子材料中心博士生张成龙和南方科技大学的王春明教授。同时，这项研究受到国家自然科学基金（No. U1832214, No.11774007）国家重点研究计划（2018YFA0305601）以及中科院先导研究计划（XDB28000000）等的支持。
北京大学
2021-04-11
关于晶体表界面调控的“变异和遗传”生长机制的研究
研究团队创造性提出晶体表界面调控的“变异和遗传”生长机制，在国际上首次实现种类最全、尺寸最大的高指数晶面单晶铜箔库的制造。
北京大学
2021-04-11
海藻活性物质的筛选及其分离纯化的关键技术研究
①基于海洋微藻多糖筛选，建立了海洋微藻多糖的分离纯化工艺
从10种海藻微藻中，筛选到多糖含量较高的四爿藻4种海洋微藻。进一步，建立了它们多糖的热水浸提法和微波萃取法工艺，初次发现2种提取方法在它们多糖提取中的优劣。在此基础上，测定多糖结构、硫酸基和糖醛酸等活性基团含量，筛选到球等鞭金藻和小球藻多糖。随后，初次建立了它们多糖的分离纯化工艺，制备到5种新的纯多糖。这些纯多糖具有中等强度的体外抗氧化和抗菌活性，填补了国内外研究空白。
②建立了抑藻活性物质的筛选方法，建立了7种大型海藻抑藻活性物质的分离纯化工艺
从40种大型海藻中筛选目标物，获得浒苔等7种大型海藻。在此基础上，建立了它们抑藻活性物质的分离纯化工艺，填补了国内外研究空白，并制备到52种，其中50种是初次从大型海藻中分离得到。进一步，研究了42种抑藻活性物质对7种赤潮微藻的抑藻活性。针对每种赤潮微藻，获得了1种以上的比重铬酸钾更有抑藻优势的活性物质。
江苏海洋大学
2021-05-10
有关微腔中的自发对称性破缺机制的研究
自发对称性破缺是指物理系统保持原本的对称性，而其却选择了另一种不具备对称性的状态，它是很多相变过程和非互易系统的基本原理，例如，弱相互作用的宇称不守恒和希格斯机制均是自发对称性破缺的著名例子。回音壁模式光学微腔由于其固有的旋转对称性，可以支持一对简并的沿顺时针和逆时针传播的行波模式；同时，它具有超高的品质因子和很小的模式体积，可以极大地增强光和物质的相互作用，是研究对称性物理和非线性光学的理想平台。研究团队利用光学克尔效应，使微腔中相向传播、相等强度的行波光场之间发生交叉相位调制，从而产生了非线性耦合。因此，通过控制输入光强可以将这对行波场之间的等效耦合强度调制为零，使得系统中原本的对称状态不再稳定，自发地分裂为两个非对称的状态，实现了光场的自发对称性破缺。采用具有相同强度和偏振的双向输入光，来激发芯片上圆形微腔中的超高品质因子回音壁模式。当输入光功率很小时，系统状态保持原本的对称性，表现为顺时针和逆时针行波场的强度相等；随着输入光功率的增强，由交叉克尔效应引起的非线性耦合强度随之变大，当功率达到一定阈值（百微瓦量级）之后，系统会随机地进入一个顺时针倾向或逆时针倾向的状态，表现为自发对称性破缺。实验上，每个破缺状态中行波强度之比超过了20:1，实验数据与严格理论解析结果吻合。
北京大学
2021-04-11
共轭聚合物的多级组装及其电子学器件的研究
共轭聚合物因其柔性、可溶液加工、低成本等优点，在柔性显示、电子皮肤和生物传感等功能器件中有潜在的应用价值。高均匀性的大面积加工是共轭聚合物作为有机半导体材料向实际应用转化的重要一步，但具有很强的挑战性。由于共轭聚合物的分子间强相互作用和复杂的链缠结，溶液加工过程中往往产生结晶与无定形区域、排列缺陷、厚度变化等非均匀性现象，限制了共轭聚合物的大面积加工。即使在稀溶液中，共轭聚合物分子之间仍具有一定程度的聚集。因此，如何通过调控聚合物从溶液到固相薄膜的聚集行为和组装过程，从而实现共轭聚合物的大面积加工，并进一步实现“从下而上”器件加工方式，成为了很有挑战性的科学问题。本研究实现了聚合物单分子薄膜大面积加工，并获得了优异的电子传输性能，有望应用于加工制备大面积、高性能的有机场效应晶体管。 共轭聚合物由于分子之间的π−π相互作用和链段缠结，在溶液中形成了特征的1D蠕虫状组装结构，组装体在溶液加工过程中进一步的生长，形成了网络状组装结构，最终通过沉积方法可以在基底上形成2D聚合物单分子层网络（图1）。研究人员首先通过混合溶剂策略调控氟代苯并二呋喃二酮（F4BDOPV）片段与联二噻吩（2T）片段形成的共轭聚合物（F4BDOPV-2T）在溶液中组装行为，并通过垂直提拉法表征了沉积薄膜的形貌。原子力显微镜（AFM）高度图表明在氯仿溶液中沉积得到的薄膜具有特征的网络状形貌，且厚度在很大的实验加工窗口内均保持聚合物单分子层量级（约4 nm）。薄膜吸收光谱、AFM高度以及掠入射X射线散射证明了聚合物单分子层的厚度，且表明单分子层的形成具有宽的加工窗口。聚合物单分子层的形成与基底的性质关系较小，在具有不同接触角的基底均可以沉积得到聚合物单分子层网络。宽的加工窗口和弱的基底相关性非常有利于加工大面积和高均匀性的聚合物薄膜。
北京大学
2021-04-11
中国抗疫医护的经历——基于现象学的质性研究
4月29日，The Lancet子刊The Lancet Global Health (IF=15.873)在线发表了武汉大学健康学院精神与心理健康研究团队的重要质性研究文章“The experiences of health-care providers during the COVID-19 crisis in China: a qualitative study”（《中国抗疫医护的经历——基于现象学的质性研究》）。健康学院护理系教师刘茜、罗丹为该文共同第一作者，健康学院护理系、人口与健康研究中心教师杨冰香、中南医院呼吸与危重症医学科杨炯教授为该文通讯作者。参与该研究的还有武汉大学人民医院精神卫生中心刘忠纯教授、武汉大学健康学院王晓琴博士、首都医科大学护理学院郭巧红博士等。该文通过访谈13名战斗在湖北抗疫一线的医护人员，讲述了新冠肺炎初期本省支援医护的抗疫经历。在全国支援力量到达之前，湖北本地医疗系统面临着巨大挑战。许多支援医护缺乏感染科、呼吸科等相关科室的工作经验，面对这样一种新型疾病，他们需要快速适应新的工作环境，与新组成的团队高效配合，应对工作上的专业挑战和身心挑战，承受着自己或家人可能被感染所带来的不确定感。然而他们临危不惧，不忘初心，通过自身调节和外界的各种社会支持，努力调适自身状态，为抗疫胜利贡献自己的力量。研究指出，医护人员是抗疫的中坚力量。为了维护医护人员健康、提供高质量医疗和护理，综合性的支持系统十分重要，包括人员调配、防护物资供应、强化培训、持续的院感防控和必要的精神心理支持等。该文是我校护理学科首次在《柳叶刀》系列期刊发文，是人文社会科学领域的重要研究成果。The Lancet Global Health 同期发表了中南大学湘雅医院骨科副教授彭伶丽团队对该文的述评文章。论文链接：https://www.thelancet.com/journals/langlo/article/PIIS2214-109X(20)30204-7/fulltext
武汉大学
2021-04-11
中国抗疫医护的经历——基于现象学的质性研究
4月29日，The Lancet子刊The Lancet Global Health (IF=15.873)在线发表了武汉大学健康学院精神与心理健康研究团队的重要质性研究文章“The experiences of health-care providers during the COVID-19 crisis in China: a qualitative study”（《中国抗疫医护的经历——基于现象学的质性研究》）。健康学院护理系教师刘茜、罗丹为该文共同第一作者，健康学院护理系、人口与健康研究中心教师杨冰香、中南医院呼吸与危重症医学科杨炯教授为该文通讯作者。参与该研究的还有武汉大学人民医院精神卫生中心刘忠纯教授、武汉大学健康学院王晓琴博士、首都医科大学护理学院郭巧红博士等。该文通过访谈13名战斗在湖北抗疫一线的医护人员，讲述了新冠肺炎初期本省支援医护的抗疫经历。在全国支援力量到达之前，湖北本地医疗系统面临着巨大挑战。许多支援医护缺乏感染科、呼吸科等相关科室的工作经验，面对这样一种新型疾病，他们需要快速适应新的工作环境，与新组成的团队高效配合，应对工作上的专业挑战和身心挑战，承受着自己或家人可能被感染所带来的不确定感。然而他们临危不惧，不忘初心，通过自身调节和外界的各种社会支持，努力调适自身状态，为抗疫胜利贡献自己的力量。研究指出，医护人员是抗疫的中坚力量。为了维护医护人员健康、提供高质量医疗和护理，综合性的支持系统十分重要，包括人员调配、防护物资供应、强化培训、持续的院感防控和必要的精神心理支持等。该文是我校护理学科首次在《柳叶刀》系列期刊发文，是人文社会科学领域的重要研究成果。The Lancet Global Health 同期发表了中南大学湘雅医院骨科副教授彭伶丽团队对该文的述评文章。论文链接：https://www.thelancet.com/journals/langlo/article/PIIS2214-109X(20)30204-7/fulltext
武汉大学
2021-04-11
复杂供用电系统谐波的基础理论及综合防治的研究
研究内容包括：1．复杂供用电系统谐波的基础理论（1）非正弦、不对称情况下的功率定义和功率理论；（2）各种非线性负荷的谐波产生机理及谐波分析；（3）复杂供用电系统谐波的建模与数值分析方法。2．复杂供用电系统谐波的综合防治基础（1）各种谐波防治手段和装置的评估与对比分析；（2）复杂供用电系统谐波的综合防治的策略；（3）谐波综合防治系统的设计方法。
西安交通大学
2021-01-12
“石墨烯体系中的阳离子-π相互作用”的研究成果
近日，清华大学材料学院朱宏伟教授团队在《先进材料》（Advanced Materials）上在线发表了题为“石墨烯体系中的阳离子-π相互作用”（Cation-π Interactions in Graphene Containing Systems for Water Treatment and Beyond）的长篇综述论文，系统总结了石墨烯体系中的阳离子-π相互作用在水处理（膜分离、吸附）、新材料合成、纳米发电、能量存储及溶液/复合材料分散等应用中所发挥的关键作用，分析了阳离子-π相互作用的影响机理，综述了现阶段相关理论工作进展，讨论了石墨烯体系中的阳离子-π相互作用研究中存在的问题，展望了未来潜在的研究方向。
阳离子-π相互作用是一种非共价相互作用，在自然界，尤其是生命体中普遍存在，在诸多生命反应进程中必不可少。近年来，阳离子-π相互作用在生物学、化学、物理学中的重要性被广泛关注。石墨烯是碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，可被视为一种独特的芳香族大分子。阳离子和石墨烯中离域π电子之间的相互作用会引起阳离子在石墨烯表面的富集、溶液中离子及石墨烯结构中电子的重新分布，进而影响石墨烯材料的本征性质及基于石墨烯的器件的性能。深入理解石墨烯体系中的阳离子-π相互作用，对于石墨烯特性的调控、器件的优化设计具有重要意义。
石墨烯体系中的阳离子-π相互作用及其应用
近年来，朱宏伟教授团队在石墨烯等新型二维材料的可控制备、结构设计及其在能源（太阳能电池、光电探测、光电催化）、环境（水处理、空气净化、土壤治理）、柔性传感器件等领域开展了大量研究工作，取得了一系列重要进展。该综述论文以石墨烯体系中的阳离子-π相互作用为切入点，对相关研究报道进行了梳理和讨论，并对其发展趋势和前景进行了展望。
本文通讯作者为朱宏伟教授，第一作者为清华大学材料学院2016级博士生赵国珂。本研究得到国家自然科学基金委基础科学中心项目和面上项目资助。
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201905756
清华大学
2021-04-11
智能防疫产品
1月31日，由北理工长沙智能装备研究院（筹）超能机器人团队研发的首批体温检测机器人分别配备于长沙市开福区发热门诊医院、湖南省儿童医院、长沙市万达商业广场和华润万家超市等人流大、人员聚集、传染风险高的公共场所。 -配备于医院的新冠肺炎预检机器人，可通过非接触式红外体温检测和咳嗽、乏力、气促等现象问询，有效预检筛查新型冠状病毒肺炎的疑似症状，引导疑似症状者进入发热门诊做进一步的检测和治疗； -配备于万达商业广场和华润万家超市的体温筛查机器人，可对顾客进行体温检测和手部消毒。 随着复工返城高潮来临，各公共场所疫情防控任务愈加繁重。
北京理工大学
2021-04-10