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聲子極化激元是極性材料中晶格振動(dòng)與光場(chǎng)之間的強(qiáng)耦合，有望應(yīng)用在低損耗納米光學(xué)元器件中。相關(guān)的理論研究由黃昆先生于上世紀(jì)五十年代提出，目前已經(jīng)較為成熟。但是實(shí)驗(yàn)測(cè)量表面聲子極化激元直到近年才有較大的進(jìn)展，主要是因?yàn)楸砻媛曌訕O化激元的測(cè)量同時(shí)需要高的空間分辨率和能量分辨率。目前測(cè)量表面聲子極化激元的主要方法為近場(chǎng)光學(xué)方法（s-SNOM），該方法可以在中紅外和太赫茲區(qū)間對(duì)聲子極化激元進(jìn)行很好的探測(cè)。但在遠(yuǎn)紅外區(qū)間，由于目前缺少合適的遠(yuǎn)紅外激光光源和探測(cè)器，相關(guān)材料體系的表面聲子極化激元的研究受到很大限制。 近日，北京大學(xué)物理學(xué)院2016級(jí)本科生亓瑞時(shí)和王任飛利用掃描透射電子顯微鏡的電子能量損失譜，對(duì)ZnO納米結(jié)構(gòu)中的遠(yuǎn)紅外表面聲子極化激元進(jìn)行了細(xì)致的探測(cè)。通過(guò)在納米尺度上測(cè)量納米線(xiàn)、納米片不同空間位置的電子能量損失，探究了表面聲子極化激元的性質(zhì)，得到了表面聲子極化激元的色散關(guān)系，并研究了其尺寸效應(yīng)、幾何效應(yīng)等。圖1. 左：利用電子束激發(fā)和探測(cè)納米線(xiàn)表面聲子極化激元。右：測(cè)量得到的色散關(guān)系。 利用電子顯微鏡中的電子束來(lái)激發(fā)和探測(cè)聲子極化激元具有很多的優(yōu)點(diǎn)，包括（1）電子顯微鏡方法具有亞埃的空間分辨率；（2）電子激發(fā)具有更高的效率（電子與材料相互作用的散射截面更大）；（3）電子能激發(fā)一些非光學(xué)活性的模式；（4）電子能量損失譜能得到高q（波矢）值下的信息；（5）電子能量損失譜具有很寬的激發(fā)、測(cè)量窗口，原則上可以測(cè)量從meV量級(jí)的振動(dòng)譜信號(hào)至keV量級(jí)的芯電子激發(fā)譜信號(hào)。因此，電子能量損失譜有望極大地推動(dòng)包括表面聲子極化激元在內(nèi)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。 該工作于2019年7月19日在線(xiàn)發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊Nano Letters（DOI:10.1021/acs.nanolett.9b01350），第一作者為北京大學(xué)物理學(xué)院2016級(jí)本科生亓瑞時(shí)、王任飛，指導(dǎo)老師為量子材料科學(xué)中心和電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室的高鵬研究員。該項(xiàng)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心等基金的支持。 論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.9b01350

學(xué)諧振子在現(xiàn)代科技和生活中具有廣泛的應(yīng)用，大到引力波探測(cè)裝置，小到我們身邊的手機(jī)，涉及傳感、變頻、濾波等重要器件。一般的諧振子器件是互易的，即器件內(nèi)部或者兩個(gè)器件之間的聲子傳遞和方向無(wú)關(guān)。而非互易的諧振子器件對(duì)于全雙工聲子信號(hào)收發(fā)、聲子隔離等有著非常關(guān)鍵的作用，甚至還可以用來(lái)對(duì)熱能進(jìn)行單向傳遞，使冷的物體更冷，熱的物體更熱。圖a，基于光力相互作用的非互易聲子耦合機(jī)制。b，通過(guò)控制激光相位，聲子隔離度±30分貝連續(xù)可調(diào)。 光力學(xué)是光學(xué)和力學(xué)相結(jié)合的新興科研領(lǐng)域。光力相互作用可以用于光學(xué)和力學(xué)模式的精密調(diào)控和測(cè)量，有著重要的物理意義和實(shí)際應(yīng)用。這個(gè)工作中的光力學(xué)系統(tǒng)由超高品質(zhì)因子的氮化硅納米薄膜和高精細(xì)度光學(xué)腔構(gòu)成。激光將聲子從納米薄膜的一個(gè)諧振模式轉(zhuǎn)化為光子，再變回另一個(gè)諧振模式中的聲子。多束激光的物理效應(yīng)互相干涉，使聲子傳遞增強(qiáng)或者減弱。通過(guò)控制激光相位，實(shí)現(xiàn)了聲子隔離度在±30分貝范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)（如圖所示）。在徐海潭等人之前的工作（Nature 537，80 （2016））中，他們通過(guò)拓?fù)洳僮鲗?shí)現(xiàn)了瞬態(tài)的非互易聲子傳遞，而在最新的工作中，他們通過(guò)光力相互作用產(chǎn)生了聲子模式間靜態(tài)的非互易耦合，從而實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的非互易聲子傳遞。

本發(fā)明提供了一種基于子結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料彈性參數(shù)識(shí)別方法，建立復(fù)合材料子結(jié)構(gòu)有限元模型，根據(jù)子結(jié)構(gòu)理論對(duì)復(fù)合材料子結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)縮聚；縮聚后子結(jié)構(gòu)特征矩陣裝配到殘余結(jié)構(gòu)上，計(jì)算得到復(fù)合材料全模型模態(tài)信息；提取全模型模態(tài)數(shù)據(jù)，計(jì)算模態(tài)頻率對(duì)殘余結(jié)構(gòu)彈性參數(shù)的相對(duì)靈敏度；將試驗(yàn)和有限元模擬的模態(tài)頻率殘差的二范數(shù)作為目標(biāo)函數(shù)，利用迭代優(yōu)化算法最小化目標(biāo)函數(shù)。本發(fā)明通過(guò)考慮了子結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料建模，將模型待識(shí)別部分定義為殘余結(jié)構(gòu)，通過(guò)全模型模態(tài)頻率對(duì)殘余結(jié)構(gòu)彈性參數(shù)的相對(duì)靈敏度分析和模態(tài)振型匹配，采用優(yōu)化迭代算法識(shí)別復(fù)合材料待識(shí)別參數(shù)，節(jié)省計(jì)算資源，提高計(jì)算效率，具有十分重要的工程意義。

當(dāng)系統(tǒng)處于FFLO類(lèi)型的超導(dǎo)配對(duì)時(shí)，在超導(dǎo)的渦旋線(xiàn)激發(fā)中出現(xiàn)手征無(wú)能隙馬約拉納態(tài)，且進(jìn)一步表明，該手征特性的馬約拉納模不能由在二維空間定義的第一陳數(shù)保護(hù)。在原本的三維真實(shí)空間上，以超導(dǎo)相位作為參數(shù)空間，引入人工維度，進(jìn)而研究由真實(shí)空間加人工維度形成的人造四維空間拓?fù)涮匦浴Ｋ麄冇?jì)算發(fā)現(xiàn)在該四維空間中，系統(tǒng)的第二陳數(shù)非零，且提供了對(duì)前述渦旋線(xiàn)中手征馬約拉納態(tài)的拓?fù)浔Ｗo(hù)。這個(gè)結(jié)論存在一系列非平凡推論，其中最有趣的是當(dāng)考慮渦旋環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí)，該手征馬約拉納態(tài)可滿(mǎn)足3-loop型的3D非阿貝爾統(tǒng)計(jì)。這對(duì)于研究高維空間的非阿貝爾統(tǒng)計(jì)性質(zhì)以及新型拓?fù)湮飸B(tài)提供了實(shí)際物理平臺(tái)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于逆向子結(jié)構(gòu)的有限元模型修正方法。該 方法包括以下步驟：首先，測(cè)量實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)?zāi)B(tài)，建立整體 結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)?zāi)B(tài)；通過(guò)獨(dú)立子結(jié)構(gòu)試驗(yàn)?zāi)B(tài)參數(shù)和整體結(jié)構(gòu)試驗(yàn)?zāi)B(tài) 參數(shù)之間的關(guān)系，將整體結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)?zāi)B(tài)分解為獨(dú)立子結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)?zāi)?態(tài)；然后，基于獨(dú)立子結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)?zāi)B(tài)建立目標(biāo)函數(shù)，調(diào)整獨(dú)立子結(jié) 構(gòu)參數(shù)，使目標(biāo)函數(shù)最小化，獲取子結(jié)構(gòu)最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)，根據(jù)所述最 優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)修正獨(dú)立子結(jié)構(gòu)有限元模型；最后，根據(jù)結(jié)構(gòu)損傷前后有 限元模型結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化完成結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別。本發(fā)明通過(guò)修正獨(dú)立子 結(jié)構(gòu)模型，避免

該成果提供一種快速、準(zhǔn)確鑒別翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代的分子標(biāo)記方法。在鱖類(lèi)種質(zhì)鑒定和保護(hù)、遺傳育種和養(yǎng)殖生產(chǎn)中有極大的應(yīng)用價(jià)值。 分子鑒定方法包括以下步驟：基因組DNA的提取、DNA目的片段的擴(kuò)增、PCR產(chǎn)物的電泳及銀染色鑒定。方法中還包括一對(duì)特異微衛(wèi)星引物和標(biāo)準(zhǔn)圖譜。本發(fā)明的分子鑒定法能快速、有效地鑒別出翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代，具有客觀、快速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)。 該成果采用微衛(wèi)星標(biāo)記技術(shù)對(duì)翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代進(jìn)行鑒別，其反應(yīng)穩(wěn)定，重復(fù)性好，具有廣泛的適用性，與傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)鑒定相比具有檢測(cè)準(zhǔn)確性高的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明通過(guò)一個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)、進(jìn)行一次PCR鑒別出翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代，減少了檢測(cè)時(shí)間和降低了檢測(cè)成本。 該成果有較高的產(chǎn)業(yè)化前景，實(shí)際操作性強(qiáng)，簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確，價(jià)格適中。 成果完成時(shí)間：2017年2月

據(jù)李榮鵬教授介紹，人類(lèi)基因組中編碼功能蛋白的基因僅占基因總量的2%，其余98%的基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為非編碼RNA，過(guò)去這類(lèi)RNA一直被認(rèn)為是冗余，其相關(guān)功能研究一直是空白。近年來(lái)，非編碼RNA的研究逐漸成為國(guó)際熱點(diǎn)，大量實(shí)驗(yàn)證據(jù)證明，非編碼RNA控制著幾乎所有的細(xì)胞生理功能。李榮鵬教授的研究在國(guó)際上首次證實(shí)了母系遺傳的長(zhǎng)鏈非編碼RNA MEG3的4號(hào)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，在肺部感染免疫過(guò)程中能夠特異性表達(dá)，然后通過(guò)調(diào)節(jié)炎癥因子IL-1b的表達(dá)水平，精準(zhǔn)控制宿主的免疫反應(yīng)。在感染過(guò)程中，肺泡巨噬細(xì)胞通過(guò)降低MEG3-4的表達(dá)量，釋放出游離的小分子非編碼RNA miR-138，然后miR-138結(jié)合到細(xì)胞因子IL-1b的mRNA 5‘UTR區(qū)域，形成剪切復(fù)合體降解mRNA，以維持IL-1b在體內(nèi)的較低水平，防止過(guò)度的炎癥反應(yīng)殺傷細(xì)胞。這一結(jié)果深層次解析了MEG3-4調(diào)節(jié)宿主感染免疫的分子機(jī)制，同時(shí)也為推進(jìn)MEG3-4作為RNA藥物的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于塊的子圖構(gòu)建及分布式圖處理方法，其子圖構(gòu)建方法，包括圖分割、對(duì)子圖中的頂點(diǎn)重新貼標(biāo)簽、將區(qū)間與數(shù)據(jù)片關(guān)聯(lián)、分塊和構(gòu)建子圖的步驟；采用啟發(fā)式的、輕量級(jí)的 SGP方法進(jìn)行圖分割，采用用戶(hù)定義的啟發(fā)式函數(shù)把頂點(diǎn)按順序指派到 P個(gè)子圖，具有性能高，邊的切割率較低的特點(diǎn)，并且可以兼顧子圖工作負(fù)載平衡問(wèn)題；其分布式圖處理系統(tǒng)，塊分割之后，子圖之間以整個(gè)內(nèi)存塊為單位進(jìn)行通信；與現(xiàn)有技術(shù)的細(xì)粒度通訊方式相比，本發(fā)

李天來(lái)院士團(tuán)隊(duì)許濤課題組在Science子刊發(fā)布植物器官脫落分子機(jī)制最新研究成果

近年來(lái)，磁振子電子學(xué)在信息計(jì)算和信息傳輸領(lǐng)域表現(xiàn)出了極具價(jià)值的應(yīng)用潛力。磁振子電子學(xué)利用以磁振子為載體的電子自旋進(jìn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息處理，有望實(shí)現(xiàn)無(wú)熱量產(chǎn)生、低耗散的信息傳輸，相比于傳統(tǒng)意義上通過(guò)操縱電荷來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的處理的微電子學(xué)具有無(wú)可比擬的巨大優(yōu)勢(shì)。磁振子電子學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)展很大程度上依賴(lài)于能夠有效傳輸磁振子的新材料的發(fā)現(xiàn)，而獲得長(zhǎng)距離的磁振子輸運(yùn)始終是磁振子電子學(xué)研究的重中之重。與通常的三維磁性絕緣體（如Yttrium Iron Garnet）相比，二維尺度下的磁振子被理論預(yù)言有很多的新穎物理效應(yīng)，例如自旋能斯特效應(yīng)，拓?fù)浯耪褡樱约巴鉅柎耪褡拥取?在最新的研究文章中，量子材料科學(xué)中心韓偉課題組在二維磁性體系中展開(kāi)工作并取得了重要進(jìn)展，觀測(cè)到了二維反鐵磁體系中磁振子的長(zhǎng)距離輸運(yùn)。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機(jī)械剝離手段得到了二維的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制備了用于測(cè)量磁振子輸運(yùn)的非局域器件，器件結(jié)構(gòu)如圖A所示。器件左側(cè)Pt電極通過(guò)熱方法來(lái)注入磁振子，右側(cè)Pt電極探測(cè)在二維MnPS3中擴(kuò)散傳輸?shù)拇耪褡印Ｔ诙S反鐵磁MnPS3中，實(shí)驗(yàn)上觀測(cè)到了幾微米的磁振子擴(kuò)散長(zhǎng)度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測(cè)端距離的增加，探測(cè)到的非局域信號(hào)表現(xiàn)出e指數(shù)衰減的形式，跟一維漂移擴(kuò)散模型的理論模型一致。在此基礎(chǔ)上，他們還系統(tǒng)研究了MnPS3厚度對(duì)磁振子弛豫性質(zhì)的影響。隨著MnPS3厚度從40nm降低至8nm，磁振子弛豫長(zhǎng)度由4μm減小到1μm（圖C），這可能是由較薄的MnPS3中較強(qiáng)的表面雜質(zhì)散射效應(yīng)導(dǎo)致的。 該文章中的結(jié)果具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值：二維材料中的磁振子輸運(yùn)實(shí)現(xiàn)為二維磁性材料在磁振子電子學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，也有望推動(dòng)磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質(zhì)研究。圖：二維反鐵磁體系中磁振子輸運(yùn)研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運(yùn)測(cè)量結(jié)構(gòu)示意圖。（B）自旋信號(hào)R_NL^*隨電極間距的依賴(lài)關(guān)系，與理論預(yù)言的e指數(shù)衰減吻合。（C）磁振子弛豫長(zhǎng)度隨MnPS3厚度的依賴(lài)關(guān)系。 該工作于2019年2月7日在線(xiàn)發(fā)表于物理學(xué)術(shù)期刊Physical Review X上(Phys. Rev. X 9, 011026 (2019) )。 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.011026。該工作由韓偉研究員設(shè)計(jì)和指導(dǎo)完成，北京大學(xué)量子材料科學(xué)中心2015級(jí)博士生邢文宇為文章第一作者，物理學(xué)院2015級(jí)本科生邱露頤為第二作者（今年9月份將去哈佛大學(xué)讀博士），韓偉研究員為文章通訊作者。本工作的順利完成得到了量子材料科學(xué)中心賈爽教授和謝心澄院士的合作幫助，以及國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)的支持。