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項目成果/簡介: 針對現(xiàn)有血液凈化材料的血液相容性不理想、臨床使用時需不斷加入抗凝劑這一 問題，提出類肝素自抗凝血的全新思路和方法，實現(xiàn)了聚醚砜表面類肝素化，從而提高其血液相容性，設計研發(fā)的類肝素抗凝膜及體外抗凝裝置,拓展了血液吸附材料在尿毒癥以外的多種疾病中應用。 此外，國產(chǎn)品牌血液透析器生產(chǎn)線現(xiàn)已投產(chǎn)，其性能完全媲美進口高價的FILATECH生產(chǎn)線,降低了國產(chǎn)透析器的生產(chǎn)成本，迫使國外血液透析器產(chǎn)品連續(xù)幾次大幅度降低價格，從20多年前的每個透析器上千元人民幣降低到目前的120元人民幣左右，極大程度地降低了醫(yī)療成本和治療費用，使我國腎衰竭患者的治療率不斷提升。在此基礎上實現(xiàn)第二代(高通量)血液透析器產(chǎn)業(yè)化，累計銷售量800余萬支，直接經(jīng)濟效益達13.1億元，打破了國外壟斷。在國家重點研發(fā)計劃支持下，現(xiàn)已研發(fā)出便攜式人工腎的第一代原型機，并正推進新一代佩戴式人工腎所需要材料和關鍵加工技術研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。 高通量聚醚砜中空纖維膜血液透析器 血液透析是一種有效治療腎衰竭的醫(yī)療手段并已廣泛應用于臨床治療。采用“相轉(zhuǎn)化”原理，利用“干噴濕紡”的紡絲工藝紡制出具有類肝素結構及良好血液相容性的聚醚砜中空纖維膜并成功實現(xiàn)了透析器產(chǎn)品的國產(chǎn)化與規(guī)模化；臨床治療效果顯著，安全性高。從原料、生產(chǎn)設備、關鍵工藝技術到透析器產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化等方面突破了目前領域的卡脖子問題，降低生產(chǎn)成本并推動了國產(chǎn)血液透析器行業(yè)的發(fā)展與轉(zhuǎn)變。中空纖維膜血液透析器 原材料  提出類肝素結構血液凈化膜概念 研制出優(yōu)異血液相容性的聚醚砜中空纖維膜知識產(chǎn)權類型:發(fā)明專利技術先進程度:達到國際先進水平成果獲得方式:獨立研究

層間轉(zhuǎn)角在層狀堆垛的二維材料體系中提供了一個全新的自由度來調(diào)控其結構與性質(zhì)。近幾年，相關方面的研究引起了廣泛的關注。早在2012年，何林課題組就開始關注轉(zhuǎn)角對雙層石墨烯結構和電學性質(zhì)的影響，測量了不同轉(zhuǎn)角雙層石墨烯的兩個范霍夫峰的峰間距能量與轉(zhuǎn)角大小的關系[1]，并預言該體系中的準粒子具有可調(diào)控的手征性[2]，研究了應變結構在該體系產(chǎn)生的贗磁場和贗朗道能級[3]。2015年，何林團隊發(fā)現(xiàn)雙層轉(zhuǎn)角石墨烯體系費米速度隨角度減小而迅速下降，證明在轉(zhuǎn)角為1.1度(第一魔轉(zhuǎn)角)附近時費米速度降為零[4]，并于2017年，在轉(zhuǎn)角接近魔轉(zhuǎn)角的雙層石墨烯體系觀察到強電子-電子相互作用[5]。2018年初MIT的Pablo課題組在魔角雙層石墨烯觀察到電子-電子相互作用導致的關聯(lián)絕緣體態(tài)和超導態(tài)，魔角雙層石墨烯物性研究迅速成為過去兩年凝聚態(tài)物理研究的最大熱點。 近期，何林課題組發(fā)展了一套方法，能夠可控地制備利于掃描隧道顯微鏡系統(tǒng)（STM）研究的雙層轉(zhuǎn)角石墨烯，并利用STM研究了小角度雙層石墨烯的性質(zhì)，深入探索該體系由于電子-電子相互作用導致的平帶簡并度解除和新奇強關聯(lián)量子物態(tài)的關聯(lián)。例如，何林課題組與合作者發(fā)現(xiàn)當小轉(zhuǎn)角體系的平帶被部分填充時，電子-電子相互作用會解除平帶的谷贗自旋簡并度，在體系中產(chǎn)生很大的軌道磁矩（每個莫爾約10μ_B），由于軌道磁矩和磁場的耦合，谷極化態(tài)的劈裂能量會隨著外加磁場線性增大[6]。同樣的結果也在應變引起的平帶中觀察到了，當雙層石墨烯的轉(zhuǎn)角接近魔角時，體系中微小的應變結構可以使兩個范霍夫峰之間出現(xiàn)一個新的零能量平帶（贗朗道能級），何林課題組與合作者發(fā)現(xiàn)電子-電子相互作用會解除贗朗道能級的谷贗自旋簡并度，產(chǎn)生軌道磁性態(tài)[7]。這些結果表明小轉(zhuǎn)角石墨烯體系是研究二維軌道磁性態(tài)和量子反常霍爾效應的理想平臺。在角度大于魔角的小轉(zhuǎn)角雙層石墨烯中，何林課題組與合作者證明電子-電子相互作用依然會起重要作用，并有可能產(chǎn)生完全不同于魔角雙層石墨烯的新奇強關聯(lián)量子物態(tài)。例如在1.49度的樣品中，他們證明電子-電子相互作用解除了體系平帶中的自旋和谷贗自旋的簡并度，產(chǎn)生了一種全新的自旋和谷極化的金屬態(tài)[8]，這一結果進一步拓寬了轉(zhuǎn)角體系新奇強關聯(lián)量子物態(tài)的研究范圍。 除了電學性質(zhì)受層間轉(zhuǎn)角的調(diào)制，在雙層轉(zhuǎn)角石墨烯體系，由于層間堆垛能與層內(nèi)晶格畸變引起的應變能的競爭，其原子結構也會隨著角度發(fā)生改變。最近，何林課題組系統(tǒng)研究了雙層轉(zhuǎn)角石墨烯結構隨著角度的演化，發(fā)現(xiàn)當轉(zhuǎn)角大于魔角時，體系可以看作兩個獨立的剛性石墨烯層發(fā)生扭轉(zhuǎn)，層內(nèi)晶格畸變幾乎可以忽略（定義為非重構結構）；當轉(zhuǎn)角小于魔角時，由于莫爾條紋周期較大，層間堆垛能占主導，從而引起晶格畸變產(chǎn)生堆垛的疇界（domain wall）網(wǎng)格（定義為重構結構）。這種疇界的兩邊都是Bernal堆垛的雙層石墨烯（分別為AB堆垛和BA堆垛），能傳輸谷極化的電流（圖一）。我們利用STM證明非重構和重構的兩種結構在魔角附近都能穩(wěn)定存在。進一步，我們發(fā)現(xiàn)利用STM針尖脈沖可對魔角雙層石墨烯的非重構和重構結構進行切換，從而開關其二維導電拓撲網(wǎng)格。同時，我們發(fā)現(xiàn)在強關聯(lián)效應中起到重要作用的魔角雙層石墨烯平帶的帶寬也能在這一過程中被調(diào)控[9]。相關成果近日刊發(fā)在物理學期刊《Physical Review Letters》上。何林教授課題組博士生劉亦文為第一作者，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的蘇贏博士為文章的共同第一作者，何林教授為通訊作者。

層間轉(zhuǎn)角在層狀堆垛的二維材料體系中提供了一個全新的自由度來調(diào)控其結構與性質(zhì)。近幾年，相關方面的研究引起了廣泛的關注。早在2012年，何林課題組就開始關注轉(zhuǎn)角對雙層石墨烯結構和電學性質(zhì)的影響，測量了不同轉(zhuǎn)角雙層石墨烯的兩個范霍夫峰的峰間距能量與轉(zhuǎn)角大小的關系[1]，并預言該體系中的準粒子具有可調(diào)控的手征性[2]，研究了應變結構在該體系產(chǎn)生的贗磁場和贗朗道能級[3]。2015年，何林團隊發(fā)現(xiàn)雙層轉(zhuǎn)角石墨烯體系費米速度隨角度減小而迅速下降，證明在轉(zhuǎn)角為1.1度(第一魔轉(zhuǎn)角)附近時費米速度降為零[4]，并于2017年，在轉(zhuǎn)角接近魔轉(zhuǎn)角的雙層石墨烯體系觀察到強電子-電子相互作用[5]。2018年初MIT的Pablo課題組在魔角雙層石墨烯觀察到電子-電子相互作用導致的關聯(lián)絕緣體態(tài)和超導態(tài)，魔角雙層石墨烯物性研究迅速成為過去兩年凝聚態(tài)物理研究的最大熱點。 近期，何林課題組發(fā)展了一套方法，能夠可控地制備利于掃描隧道顯微鏡系統(tǒng)（STM）研究的雙層轉(zhuǎn)角石墨烯，并利用STM研究了小角度雙層石墨烯的性質(zhì)，深入探索該體系由于電子-電子相互作用導致的平帶簡并度解除和新奇強關聯(lián)量子物態(tài)的關聯(lián)。例如，何林課題組與合作者發(fā)現(xiàn)當小轉(zhuǎn)角體系的平帶被部分填充時，電子-電子相互作用會解除平帶的谷贗自旋簡并度，在體系中產(chǎn)生很大的軌道磁矩（每個莫爾約10μ_B），由于軌道磁矩和磁場的耦合，谷極化態(tài)的劈裂能量會隨著外加磁場線性增大[6]。同樣的結果也在應變引起的平帶中觀察到了，當雙層石墨烯的轉(zhuǎn)角接近魔角時，體系中微小的應變結構可以使兩個范霍夫峰之間出現(xiàn)一個新的零能量平帶（贗朗道能級），何林課題組與合作者發(fā)現(xiàn)電子-電子相互作用會解除贗朗道能級的谷贗自旋簡并度，產(chǎn)生軌道磁性態(tài)[7]。這些結果表明小轉(zhuǎn)角石墨烯體系是研究二維軌道磁性態(tài)和量子反常霍爾效應的理想平臺。在角度大于魔角的小轉(zhuǎn)角雙層石墨烯中，何林課題組與合作者證明電子-電子相互作用依然會起重要作用，并有可能產(chǎn)生完全不同于魔角雙層石墨烯的新奇強關聯(lián)量子物態(tài)。例如在1.49度的樣品中，他們證明電子-電子相互作用解除了體系平帶中的自旋和谷贗自旋的簡并度，產(chǎn)生了一種全新的自旋和谷極化的金屬態(tài)[8]，這一結果進一步拓寬了轉(zhuǎn)角體系新奇強關聯(lián)量子物態(tài)的研究范圍。 除了電學性質(zhì)受層間轉(zhuǎn)角的調(diào)制，在雙層轉(zhuǎn)角石墨烯體系，由于層間堆垛能與層內(nèi)晶格畸變引起的應變能的競爭，其原子結構也會隨著角度發(fā)生改變。最近，何林課題組系統(tǒng)研究了雙層轉(zhuǎn)角石墨烯結構隨著角度的演化，發(fā)現(xiàn)當轉(zhuǎn)角大于魔角時，體系可以看作兩個獨立的剛性石墨烯層發(fā)生扭轉(zhuǎn)，層內(nèi)晶格畸變幾乎可以忽略（定義為非重構結構）；當轉(zhuǎn)角小于魔角時，由于莫爾條紋周期較大，層間堆垛能占主導，從而引起晶格畸變產(chǎn)生堆垛的疇界（domain wall）網(wǎng)格（定義為重構結構）。這種疇界的兩邊都是Bernal堆垛的雙層石墨烯（分別為AB堆垛和BA堆垛），能傳輸谷極化的電流（圖一）。我們利用STM證明非重構和重構的兩種結構在魔角附近都能穩(wěn)定存在。進一步，我們發(fā)現(xiàn)利用STM針尖脈沖可對魔角雙層石墨烯的非重構和重構結構進行切換，從而開關其二維導電拓撲網(wǎng)格。同時，我們發(fā)現(xiàn)在強關聯(lián)效應中起到重要作用的魔角雙層石墨烯平帶的帶寬也能在這一過程中被調(diào)控[9]。相關成果近日刊發(fā)在物理學期刊《Physical Review Letters》上。何林教授課題組博士生劉亦文為第一作者，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的蘇贏博士為文章的共同第一作者，何林教授為通訊作者。

中國科學技術大學李曉光團隊在前期研究基礎上，基于鐵電隧道結量子隧穿效應，實現(xiàn)了具有亞納秒信息寫入速度的超快原型存儲器，并可用于構建存算一體人工神經(jīng)網(wǎng)絡，該成果在線發(fā)表《自然通訊》雜志上。研究人員制備了高質(zhì)量Ag/BaTiO3/Nb:SrTiO3鐵電隧道結，其中鐵電勢壘層厚為6個單胞（約2.4nm）。基于隧道結能帶的設計，以及其對阻變速度、開關比、操作電壓的調(diào)控，該原型存儲器信息寫入速度快至600ps（注：機械硬盤的速度約為1ms, 固態(tài)硬盤的約為1-10ms）、開關比達2個數(shù)量級，且其600ps的阻變速度在85℃時依然穩(wěn)定（工業(yè)測試標準）；寫入電流密度4×103A/cm2，比目前其他新型存儲器低約3個量級；一個存儲單元具有32個非易失阻態(tài)；寫入的信息預計可在室溫穩(wěn)定保持約100年；可重復擦寫次數(shù)達108-109次，遠超商用閃存壽命（約105次）。即使在極端高溫（225℃）環(huán)境下仍能進行信息的寫入，可實現(xiàn)高溫緊急情況備用。

在應變的InAs/GaInSb量子阱中，量子阱中的應力使其能帶發(fā)生改變，從而使得體態(tài)雜化能隙得以增大，這直接導致了邊緣態(tài)電子費米速度的增加，因而螺旋邊緣態(tài)中的相互作用效應變?nèi)酢嶒炆蠝y量得到的邊緣態(tài)電導以及其對外加磁場的響應清楚地表明該系統(tǒng)中的量子自旋霍爾態(tài)是一種Z2拓撲絕緣體，其性質(zhì)受到時間反演對稱性的保護。而且，InAs/GaInSb量子阱中螺旋邊緣態(tài)的相干長度最長可達10微米以上，遠大于之前所有有關量子自旋霍爾態(tài)研究工作中報道的數(shù)值。另外，螺旋邊緣態(tài)的相干長度還可以被柵極調(diào)節(jié)，這顯示了邊緣態(tài)電導與邊緣態(tài)電子費米速度，也即邊緣態(tài)相互作用強度密切相關。

作為新型的半導體材料，金屬鹵化物鈣鈦礦因其優(yōu)異的光電特性得到了廣泛的關注，并在太陽能電池、發(fā)光二極管、激光器、光催化、記憶存儲、晶體管等方面得到應用。短短四年內(nèi)，鈣鈦礦太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率從最初的3.8%提高到22.1%，超越了傳統(tǒng)的非晶硅、染料敏化、有機太陽能等薄膜電池十年的研究成果，在2013 年鈣鈦礦太陽能電池被Science評為十大科學進展之一。 與鈣鈦礦太陽能電池相比較，發(fā)光二極管的研究進展較緩慢。對于鈣鈦礦發(fā)光二極管，目前以薄膜（thin film）報道為主，對于鈣鈦礦量子點，尤其是有機陽離子（CH3NH3 （MA）, CH(NH2)2 (FA)）鈣鈦礦，相關報道較少。 該團隊通過溶液合成的方法在室溫下得到了有機-無機陽離子鈣鈦礦量子點材料FA(1?x)CsxPbBr3，通過優(yōu)化無機陽離子Cs摻雜濃度，得到了性能優(yōu)異的鈣鈦礦量子點發(fā)光二極管，發(fā)光亮度高達55005 cd m?2 ，電流效率10.09 cd A?1。

本發(fā)明屬于量子點 LED 封裝領域，具體涉及一種低工作溫度的量子點白光 LED，其中，LED 芯片固定設置在基板表面，量子點硅納米球附著在 LED 芯片表面，透光殼體內(nèi)表面附著有一層熒光粉膠，該透光殼體直接安裝在基板上或通過一模塑料固定在基板上方，并將LED 芯片和量子點硅納米球密封在內(nèi)，透光殼體內(nèi)還填充有封裝膠將量子點硅納米球和熒光粉膠隔離。本發(fā)明還公開了一種低工作溫度的量子點白光 LED 的制備方法。本發(fā)明的量子點 LED 利用封裝膠將熒光粉膠和量子點硅納米球隔離，可降低量子點工作溫度，減少重吸收損失，提高白光 LED 的發(fā)光效率；還能減少量子點的用量，控制量子點與熒光粉各自的發(fā)光光譜，得到所需的理想型發(fā)光。

提出了一種量子點-有機疊層發(fā)光二極管（LED）的新結構，實現(xiàn)了單顆LED發(fā)射紅、綠、藍、白及任意色彩的功能，有望取代傳統(tǒng)紅、綠、藍LED，提高顯示屏的分辨率及開口率。 量

本發(fā)明公開了一種水溶性過渡金屬摻雜 ZnSe 量子點的合成方法，屬于材料制備技術領域。本發(fā)明 使用核殼結構納米材料，采用離子置換的思路來合成摻雜量子點。該摻雜方法分為兩步，第一步在氮氣 保護的條件下合成 MnSe/ZnSe 的核殼結構納米顆粒，第二步分別向 MnSe/ZnSe 納米顆粒溶液中加入不 同的摻雜元素，隨后在室溫或者 100°C加熱的條件下反應即可得到不同元素摻雜的 ZnSe 量子點。本發(fā) 明合成的摻

中國科學技術大學潘建偉、張強等與濟南量子技術研究院王向斌、劉洋等合作，實現(xiàn)了一套融合量子密鑰分發(fā)和光纖振動傳感的實驗系統(tǒng)，在完成光纖雙場量子密鑰分發(fā)（TF-QKD）的同時，實現(xiàn)了658公里遠距離光纖傳感，定位精度達到1公里，大幅突破了傳統(tǒng)光纖振動傳感技術距離難以超過100公里的限制。