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成果介紹超材料(Metamaterial),或其二維形式—超表面(Metasurface)由具有亞波長尺寸的人工原子周期或者非周期地排列而成,其描述方式可分為等效媒質和空間編碼兩種形式。由等效媒質描述的超材料(或超表面)我們稱之為新型人工電磁媒質,由空間編碼描述的超材料(超表面)我們稱之為編碼超材料(超表面)和數字超材料(超表面)。對于新型人工電磁媒質,人們通過自由設計單元結構、單元排列方式、以及單元各向異性,可以根據意愿控制等效媒質的媒質參數,實現自然界中不存在或者很難實現的介電常數和/或磁導率,進而控制電磁波。本成果對于新型人工電磁媒質對電磁波的調控作用,例如隱身衣、電磁黑洞、雷達幻覺器件、遠場超分辨率成像透鏡、新型透鏡天線、隱身表面、極化轉換器、人工表面等離激元器件及混合集成電路等。技術創新點及參數對于編碼和數字超材料(超表面),我們提出基于空間編碼調控電磁波的新思路。其中,一比特編碼超材料選用相位差接近180度的兩種基本單元(記為0單元和1單元),按照一定規律排列0和1單元構成超材料,以實現所需的設計功能。當電磁編碼采用FPGA控制時,可實現現場可編程超材料,即單一的超材料在FPGA的實時控制下可實現多種功能(例如單波束、多波束、波束掃描、隱身功能等)。市場前景本成果獲得國家自然科學二等獎。該項目突破傳統模擬超材料的等效媒質表征方法，創造性地提出用 0 和 1 表征的數字超材料，建了數字編碼和現場可編程超材料新體系；在國際上率先從微波傳輸線的角度研究人工 SPP 超材料，提出一種性能優越的超薄、可共形 SPP 傳輸線，開辟了基于 SPP 模式的微波領域新分支，實現了超材料研究從跟跑、并跑變成走在世界前列的跨越。

要：本發明涉及一種粉煤灰漂珠表面改性技術，具體涉及一種利用復配硅烷偶聯劑對粉煤灰漂珠進行表面改性的方法，首先對粉煤灰進行燒結、酸堿預處理，然后再用復配偶聯劑對預處理過的粉煤灰進行表面改性處理。采用本發明方法對粉煤灰進行表面改性后，所得表面改性粉煤灰漂珠表面的物理化學性質發生了改變，提高了其在樹脂和有機聚合物中的分散性，增進填料與樹脂等基體界面的相容性，進而提高塑料、涂料、橡膠等高分子材料的力學性能及其它性能，為粉煤灰的更好利用提供了一種改進方法，減少了對環境的污染。

本專利公開了一種無氰離子的電鍍工藝，屬于材料表面處理領域。該工藝本專利是采取新的電鍍液，具有滲透性強、分散性好的特性。 鑄件在整個電鍍過程中，可以克服現有鑄鋼件電鍍工藝的所有缺陷，實現鑄件快速高效優質電鍍，該工藝具有鍍層厚度均勻、鍍層光澤度好、鍍層與鑄件結合力牢固、鍍層致密、鍍層抗氧化能力好的特點，鍍層的中性鹽霧化試驗、酸霧化試驗達到國家規定的標準（96小時無腐蝕點）。目前該項技術已經發展成熟，有很大的推廣應用價值。通過X射線能譜儀分析鍍層的成分，具體分析譜圖見附件。

本發明公開了一種在硅基質表面制備油水浸潤性光控可逆SiO2/TiO2復合涂層的方法，將硫酸洗液清洗過的硅基質樣品浸入到SiO2凝膠中，以14厘米/分鐘速度勻速提拉出液面，使玻璃表面覆蓋均勻的SiO2涂層，220℃煅燒涂層，得到的覆蓋SiO2涂層的樣品浸入到TiO2凝膠中，以14厘米/分鐘速度勻速提拉出液面，并在500℃煅燒涂層。最后經氟硅烷溶液浸泡進行涂層表面改性得到光控油水浸潤性可逆轉換的SiO2/TiO2復合涂層。本發明和以往制備親疏水親疏油可逆轉換材料的方法相比，方法簡便，耗時少，不需要特殊儀器。涂層呈現納米TiO2微球包裹微米SiO2微球的類荷葉表面結構，在工程領域中具有良好的應用前景。

在金屬釕表面，另一種不穩定的中間產物*N 2

主要技術要點（創新點） ：? 采用空間 3-UPU 柔順并聯機構作為結構類型，與傳統微力傳感器的敏感元件相比，具有高精度、高強度、無累積誤差等優點；? 3 個支鏈相互垂直放置，并且每 1 條支鏈能感受某一方向的力，同時不會影響其他支鏈的懸臂梁的應變，具有 3 維解耦力傳感特點；? 采用 3-UPU 柔順并聯結構具有高固有頻率，具有頻寬范圍大的特點；? 采用 2 對對稱的懸臂梁的應變形成全橋式電路作為輸出，具有溫度不敏感的特點。項目背景：隨著精密工程技術、微機電系統(MEMS)技術及微/納米技術等的研究，微傳感器技術得到極大發展，特別是微力傳感器，在各種微操作過程中執行對微接觸力的檢測，實現力-位移或力-視覺等混合控制，對提高微操作系統的精度起到了重要作用。該成果來源于胡俊峰副教授主持的國家自然科學基金項目《基于柔順機構的智能微操作機器人動力學與控制研究》。 

傳統的Al2O3-TiN復合材料制備設備及工藝復雜，生產效率低下，成本高，不利于 復合材料的推廣應用。本發明將兩種粒徑不同的Al2O3粗細顆粒作為骨料，α-Al2O3、 TiO2、Al粉作為細粉按比例混合模壓，采用流動氮氣氣氛下常壓原位反應燒結。在合理 的升溫速率、合理的燒結溫度以及保溫時間下制備Al2O3-TiN多孔陶瓷材料。用金屬作 結合劑取代傳統燒結結合，可以降低制品的燒結溫度，燒結后制品中的金屬與原料中的 物質原位反應形成難熔化合物。

本發明公開了一種Bi2Te3薄片/石墨烯復合材料，由微米級Bi2Te3薄片和石墨烯組成。由于石墨烯的分散、承載及隔離作用，可有效阻止微米Bi2Te3薄片在熱處理過程中的燒結，以保持晶界對聲子的有效散射，對提高Bi2Te3材料的熱電性能具有重大意義。該復合材料可作為熱電材料。本發明還公開了該復合材料的一步水熱法或一步溶劑熱法的制備方法，具有工藝簡單、成本低、周期短、能耗低等優點。

近年來，磁振子電子學在信息計算和信息傳輸領域表現出了極具價值的應用潛力。磁振子電子學利用以磁振子為載體的電子自旋進動來實現信息處理，有望實現無熱量產生、低耗散的信息傳輸，相比于傳統意義上通過操縱電荷來實現信息的處理的微電子學具有無可比擬的巨大優勢。磁振子電子學領域的進展很大程度上依賴于能夠有效傳輸磁振子的新材料的發現，而獲得長距離的磁振子輸運始終是磁振子電子學研究的重中之重。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言有很多的新穎物理效應，例如自旋能斯特效應，拓撲磁振子，以及外爾磁振子等。 在最新的研究文章中，量子材料科學中心韓偉課題組在二維磁性體系中展開工作并取得了重要進展，觀測到了二維反鐵磁體系中磁振子的長距離輸運。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機械剝離手段得到了二維的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制備了用于測量磁振子輸運的非局域器件，器件結構如圖A所示。器件左側Pt電極通過熱方法來注入磁振子，右側Pt電極探測在二維MnPS3中擴散傳輸的磁振子。在二維反鐵磁MnPS3中，實驗上觀測到了幾微米的磁振子擴散長度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測端距離的增加，探測到的非局域信號表現出e指數衰減的形式，跟一維漂移擴散模型的理論模型一致。在此基礎上，他們還系統研究了MnPS3厚度對磁振子弛豫性質的影響。隨著MnPS3厚度從40nm降低至8nm，磁振子弛豫長度由4μm減小到1μm（圖C），這可能是由較薄的MnPS3中較強的表面雜質散射效應導致的。 該文章中的結果具有重要的學術價值：二維材料中的磁振子輸運實現為二維磁性材料在磁振子電子學的應用與發展奠定了基礎，也有望推動磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質研究。圖：二維反鐵磁體系中磁振子輸運研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運測量結構示意圖。（B）自旋信號R_NL^*隨電極間距的依賴關系，與理論預言的e指數衰減吻合。（C）磁振子弛豫長度隨MnPS3厚度的依賴關系。 該工作于2019年2月7日在線發表于物理學術期刊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計和指導完成，北京大學量子材料科學中心2015級博士生邢文宇為文章第一作者，物理學院2015級本科生邱露頤為第二作者（今年9月份將去哈佛大學讀博士），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中心賈爽教授和謝心澄院士的合作幫助，以及國家重大科學研究計劃、國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項的支持。

傳統的Al2O3-TiN復合材料制備設備及工藝復雜，生產效率低下，成本高，不利于復合材料的推廣應用。本發明將兩種粒徑不同的Al2O3粗細顆粒作為骨料，α-Al2O3、TiO2、Al粉作為細粉按比例混合模壓，采用流動氮氣氣氛下常壓原位反應燒結。在合理的升溫速率、合理的燒結溫度以及保溫時間下制備Al2O3-TiN多孔陶瓷材料。用金屬作結合劑取代傳統燒結結合，可以降低制品的燒結溫度，燒結后制品中的金屬與原料中的物質原位反應形成難熔化合物。