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關于高Tc薄膜鐵電材料機制的研究
基于過去發展的基于第一性原理電子結構計算的有限溫度下鐵電-順電相變模擬手段，指出Fisher等人提出的有限尺寸標度理論存在缺陷，并針對鐵電-順電相比提出修正方法。此理論缺陷存在的本質原因是理論推導過程中對體材到薄膜演變過程中哈密頓量變化的忽視，是由當時實驗技術與針對具體材料物性理論模擬手段的局限造成的。新發展出來的修正方法可廣泛適用于類似鐵電材料的物性模擬。 研究中，以SnTe作為一個例子，來研究標度律不成立的體系；以BaTiO3為一個例子，來描述標度律成立的體系。通過對比兩類材料在從體材到薄膜變化過程中電子結構與相變溫度變化的規律，作者發現相變序參量的變化可以作為一個描述子，來區分此兩類系統。在標度律成立的體系，體材與薄膜的相變序參量并不發生變化，這個也是70年代Fisher等人提出標度律的一個基本假設。而對SnTe這類材料，在從體材到薄膜的演化過程中，相變序參量已經發生了變化。這一機制也為尋找、預測和設計低維高Tc鐵電材料提供了新思路。不同于之前研究常采用的施加應變等外部調制手段，新機制預測的低維鐵電材料具備本征高Tc，更易于脫離實驗室條件走向工業生產。課題組期待這一工作能激發更多高Tc鐵電材料的發現。圖1. 材料的相變序列(a) 滿足標度律的傳統鐵電材料；(b) 不滿足標度律的二維鐵電材料；(c) 不滿足標度律的一維鐵電材料。當且僅當材料的低維相變序列發生改變時，標度律不成立，該材料有可能發現高Tc，即(b)(c)，有待于進一步的實驗發現。
北京大學
2021-04-11
針對自旋流--新穎量子材料靈敏探針的研究
北京大學量子材料科學中心的韓偉研究員和謝心澄院士，以及日本理化學研究所的Sadamichi Maekawa教授，受邀在國際著名刊物《自然-材料》（Nature Materials)上撰寫綜述文章，介紹“自旋流--新穎量子材料的靈敏探針”這一新興領域的前沿進展。 自旋電子學起源于巨磁阻效應的發現，在當時而言，自旋流指的僅僅是電子自旋的傳播。隨著自旋電子學的蓬勃發展，與相關研究的不斷深入，新的自旋流現象與機制不斷被拓展，相關研究證明一系列的粒子或者準粒子攜帶的自旋都能夠形成自旋流，比如磁性絕緣體中的磁振子、超導體中自旋三重態和準粒子、量子自旋液體中的自旋子、自旋超導態等。尤其是對于量子材料而言，由于其往往具有獨特的自旋性質，基于自旋流探針的研究方法就成為了表征量子材料物性的有效手段。 量子材料都是凝聚態物理與材料科學領域的研究前沿之一，其量子性質起源于諸多量子效應，包括低維尺寸效應，量子限域效應，量子相干效應，量子阻挫效應，能帶結構的拓撲性，自旋軌道耦合，對稱性限制等等。量子材料包括石墨烯，高溫超導體，拓撲絕緣體，外爾半金屬，量子自旋液體，自旋超流體等等。量子材料可以表現出諸多與自旋相關的量子性質，如二維過渡金屬硫族化合物中的自旋-谷耦合，以及拓撲絕緣體當中的自旋-動量鎖定等。因為量子材料的自旋屬性在下一代的量子信息存儲和量子計算科學當中的應用潛力，所以研究量子材料的自旋相關性質得到了廣泛關注。 為了研究量子材料的自旋性質，發展一種易于實現和操控的高效工具顯得尤為迫切與關鍵。幸運的是，在實驗物理學家和理論物理學家的不懈努力下，成功的證實了自旋流探針能夠作為量子材料的有效探測手段。一系列激發和探測自旋流的方法被提出并得以實現，從而證實了基于自旋流探針的量子材料物性研究的廣泛適用性。 迄今為止，相關實驗已經證實自旋流能夠以超導體系中的自旋三重態庫珀對和超導準粒子、量子自旋液體中的自旋子、磁性絕緣體和自旋超流體中的磁振子為載體進行傳播，相關物理圖像被總結在表1中。本篇綜述文章著重介紹了在五類主要的量子材料體系中的基于自旋流探針的物性研究。第一類是超導材料體系，自旋流探針可以被用來驗證自旋三重態的存在以及自旋動力學的演化過程。第二類是量子自旋液體材料體系，自旋流探針可以被用來驗證自旋子攜帶的自旋角動量的有效傳播過程。第三類是磁性絕緣體體系，自旋流以磁振子的形式傳播，描述了磁有序材料當中的集體激發行為。第四類是雜化量子激發體系，自旋流以磁振子-聲子雜化模式（磁振子-極化子）或磁振子-光子雜化模式（磁振子-極化激元）為載體進行傳播。第五類是自旋超流體系，自旋流以玻色愛因斯坦凝聚中的自旋量子數為1的玻色子為載體進行傳播，這種玻色子可以為電子-空穴激子或者是磁振子。 這些重要的研究進展已經充分證實了基于自旋流探針的物性表征對于量子材料而言是一種行之有效的研究手段。因此，這一方法將會極大的推動新穎量子材料的發現和相關物理性質的研究。例如量子霍爾和量子自旋霍爾材料，量子鐵磁體和反鐵磁體，六角晶格體系中的量子手征聲子，自旋和力耦合的量子系統，超導體中的自旋動力學和鐵磁與超導界面的超導能隙，自旋三重態超導體中的超導對稱性，強耦合自旋系統中的雜化激發，拓撲磁振子材料，量子自旋液體中的自旋子，自旋超流體約瑟夫森效應，以及其他任何作為自旋流載體的量子態。另外，這一領域的進展還將推動自旋成像技術的發展，如利用自旋極化掃描隧道顯微鏡和氮空位色心顯微鏡技術對量子材料體系中自旋流的原位探測。
北京大學
2021-04-11
新型拓撲材料外爾半導體的實驗研究
近日，中國科大合肥微尺度物質科學國家研究中心國際功能材料量子設計中心和物理系中科院強耦合量子材料物理重點實驗室曾長淦教授研究組與王征飛教授研究組實驗與理論合作，首次在單元素半導體碲中發現了由外爾費米子主導的手性反常現象以及以磁場對數為周期的量子振蕩，成功將外爾物理拓展到半導體體系。該研究成果在線發表在《Proceedings of the Natio
中國科學技術大學
2021-01-12
基于生物材料的納米藥物基礎與轉化研究
載藥量高達到400%（w/w）的多功能納米載體
一、項目分類
重大科學前沿創新、關鍵核心技術突破、顯著效益成果轉化
二、成果簡介
南京大學醫學院胡一橋教授和吳錦慧教授科研團隊，圍繞生物材料的理化及生理特性，聚焦藥物臨床治療的關鍵科學問題和難題，首創“單元-多維”生物材料成形理論，突破了“超強疏水/高比重”物質的高效負載、體內傳輸、體外貯存三大關鍵科學技術難題，構建了載藥量高達到400%（w/w）的多功能納米載體。
研究成果發表在Nature BME，Nature Communication、PNAS、Science Advances上，并獲得教育部技術發明一等獎、教育部自然科學一等獎、江蘇省發明專利金獎。據此項研究成果，建立了“Bottom-Up”的規模化制備生物納米藥物的生產線，完成了以蛋白類生物材料為載體的抗腫瘤靶向藥物的規模化制備和臨床研究，相關藥物1項在臨床試驗，1項獲得NMPA的批準上市。有效的解決了進口類似品種價格高，患者無法承受的問題。
南京大學
2022-08-12
金屬材料半固態加工智能控制的研究
研究內容 ：金屬半固態成型技術是 21 世紀材料科學與工程領域熱門 研究方向之一。 本項目主要是研究金屬半固態漿料制備的新工藝、 新裝備， 實現對該裝備工藝過程的智能控制，以高效、穩定地獲得具有良好微觀組 織性能的金屬半固態漿料。 技術特點 ：1.自主開發了新型金屬半固態漿料制備新工藝裝置，探索 了該裝置制備鋁合金半固態漿料的優化工藝參數； 2.提出了材料智能處理 在金屬半固
南昌大學
2021-04-14
剛性室溫熱電材料和離子液體調制的柔性熱電材料方面研究
熱電材料是一種可以將熱能和電能進行直接轉換的新能源材料，基于熱電技術制備的熱電發電或制冷器件具有無活動部件、無污染、無噪聲等優點。傳統的經典碲化鉍基室溫熱電材料是目前唯一被商業化量產應用的熱電材料，主要應用于固態制冷。雖然該材料含有的Te元素豐度極低，并且力學性能不佳，但是自上世紀60年代被發現以來，一直被工業界沿用至今，沒有可替代的材料。隨著物聯
南方科技大學
2021-04-14
新型能源材料及燃料電池研究
“氫化燃燒合成（HCS）鎂基儲氫合金”項目，先后獲得國家自然科學基金、國家“863”項目和江蘇省高技術研究重大項目的資助，并與美國通用（GM）公司開展國際合作。主要研究HCS和高能球磨（MM）復合制備納米鎂基儲氫材料的工藝條件；研究高容量、高活性鎂基儲氫材料的HCS反應過程和MM復合機理；研究HCS＋MM制備鎂基儲氫材料結構特性，揭示低溫高容量高活性儲氫機理。納米鎂基儲氫材料的主要技術指標：（1）儲氫量> 5.5 wt.%，（2）吸氫溫度< 100℃，五分鐘內吸氫達到儲氫量90%，（3
南京工業大學
2021-04-14
藥劑/藥物材料研究NMT工作站
“NMT界喬布斯”許越先生推薦創新平臺
中關村NMT產業聯盟推介成員單位創新產品
“生物安全，人人有責”
推出背景：
在國際競爭白熱化，戰爭形態多樣化的今天，生物安全已成為國家安全的重要組成部分，為積極應對這一挑戰，2019年10月，生物安全法草案于首次提請十三屆全國人大常委會第十四次會議審議。本次新冠肺炎疫情的爆發，讓各界更加意識到，生物安全對于確保國家安全、保障社會穩定、人民群眾生命安全和身體健康的重要性。
國家安全就是國家競爭，歸根結底又是科技實力的競爭！因此，作為中國的高新技術企業，中關村NMT聯盟的會員單位，旭月（北京）科技有限公司利用20多年的技術積累，以NMT：非損傷微測技術為底層核心技術，迅速推出了與國家生物安全相關多種檢驗，監測儀器設備，以及適用于多個學科及領域的研發平臺：
《NMT生物安全創新平臺》特制系列產品！
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應對挑戰：
1）準確性：采用選擇性微傳感器技術，檢測方法更直接，排除中間環節的干擾，準確性高。
2）腫瘤組織檢測：腫瘤靶向治療的藥劑研究是領域中的熱點，NMT不僅能夠提供腫瘤組織層面的檢測，更能夠進行活體組織的原位檢測，準確、真實。
分類及用途：
1）《藥劑研究NMT工作站》（型號：NMT-PLR-100）
基于底層核心NMT技術，以及成熟的技術解決方案，讓科研人員可以馬上投入相關科研創新工作。
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2）《藥劑研究NMT工作站》（型號：NMT-PLR-200）
基于底層核心NMT技術，結合自身科研興趣，以及其它相關技術參數，在我方技術人員協助下形成技術解決方案，讓科研人員建立更具獨有創新特色的實驗平臺。
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《藥劑研究NMT工作站》（型號：NMT-PLR-100）
應對挑戰：
1）準確性：采用選擇性微傳感器技術，檢測方法更直接，排除中間環節的干擾，準確性高。
2）腫瘤組織檢測：腫瘤靶向治療的藥劑研究是領域中的熱點，NMT不僅能夠提供腫瘤組織層面的檢測，更能夠進行活體組織的原位檢測，準確、真實。
用途：
基于底層核心NMT技術，以及成熟的技術解決方案，讓科研人員可以馬上投入相關科研創新工作。
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參數：
1.基本功能：
1.1針對藥劑研究設計
1.2活體、原位、非損傷檢測
1.3可檢測指標：H+、K+、Na+、NH4+、Ca2+、Mg2+、Cl-、O2、H2O2
2.性能：
2.1自動化操作
2.2長時間實時和動態監測
2.3無需標記
2.4立體3D流速檢測
3.軟件：
3.1imFluxes智能軟件，可直接檢測、輸出離子分子的濃度與流速
《藥劑研究NMT工作站》（型號：NMT-PLR-200）
應對挑戰：
1）準確性：采用選擇性微傳感器技術，檢測方法更直接，排除中間環節的干擾，準確性高。
2）腫瘤組織檢測：腫瘤靶向治療的藥劑研究是領域中的熱點，NMT不僅能夠提供腫瘤組織層面的檢測，更能夠進行活體組織的原位檢測，準確、真實。
用途：
基于底層核心NMT技術，結合自身科研興趣，以及其它相關技術參數，在我方技術人員協助下形成技術解決方案，讓科研人員建立更具獨有創新特色的實驗平臺。
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參數：
1.基本功能：
1.1針對藥劑研究和研發設計
1.2活體、原位、非損傷檢測
1.3可檢測指標：H+、K+、Na+、NH4+、Ca2+、Mg2+、Cl-、O2、H2O2
1.4可實時監測和記錄檢測時的環境參數：溫度、濕度、大氣壓、海拔、經緯度
1.5配備新指標拓展功能
2.性能：
2.1自動化操作
2.2長時間實時和動態監測
2.3無需標記
2.4立體3D流速檢測
3.軟件：
3.1imFluxes智能軟件，可直接檢測、輸出離子分子的濃度與流速，以及檢測時的環境參數
旭月（北京）科技有限公司
2021-08-23
新一代鋼鐵材料的重大基礎研究
我國是鋼鐵生產和使用大國，目前鋼鐵材料的生產能力已經連續幾年超過１億噸，但鋼鐵材料的品種，尤其是高性能鋼鐵材料以及人均鋼鐵材料的占有率與世界發達國家相比還十分落后。碳素鋼和低合金鋼的性能仍停留在低強度水平范圍。根據目前的經濟發展情況預測，到2010年我國的鋼鐵材料的需求量將達到2億噸，面對如此巨大的市場需求，單靠增加產量必然需要大量投入建廠資金。從資金、能源、資源、環保等方面的考慮出發，將現有產品升級換代，用高性能鋼材代替傳統產品，可大幅度節約鋼材使用量，從而從根本上解決問題。 孫祖慶教授及其研究小組在國家科技部“攀登B”及“973”項目的支持下，開展了對新一代鋼鐵材料的基礎性研究。在低碳鋼過冷奧氏體形變過程中發生的相變特征、組織演變規律及基本力學行為等方面開展了系統研究，明確提出并證實了利用 “形變強化相變”及鐵素體動態再結晶細化鐵素體晶粒的創新學術思想，在國內外一流雜志發表相關論文近二十篇。已有的工業性生產試驗表明，在不添加任何合金元素的前堤下，通過合理的控制工藝，可以使低碳鋼長型材與熱連軋薄板在保持原有塑性水平的基礎上，強度提高一倍。
北京科技大學
2021-04-11
通用高分子材料的高性能化研究
(1)聚丙烯多相體系核殼分散相的構建和形態調控 (2)同步增強增韌聚丙烯機理研究
上海理工大學
2021-01-12