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《科學(xué)》報(bào)道材料學(xué)院周歡萍團(tuán)隊(duì)和張艷鋒團(tuán)隊(duì)在鈣鈦礦太陽能電池的重要進(jìn)展。

圍繞新型人工電磁材料傳輸特性、對(duì)稱及非對(duì)稱人工電磁材料、人工電磁材料對(duì)天線及其現(xiàn)代通信各頻段天線性能改進(jìn)等現(xiàn)代應(yīng)用，申報(bào)相關(guān)國家發(fā)明專利40多項(xiàng)，其中20多項(xiàng)已經(jīng)獲得授權(quán)，可以針對(duì)不同應(yīng)用解決新型人工電磁材料系列核心技術(shù)問題，達(dá)到微細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、特性精確控制（調(diào)控）。主要合作單位有福建星海通信科技有限公司和中國船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所廈門分部等。

本發(fā)明公開了一種釩酸鋰負(fù)極材料、負(fù)極、電池以及負(fù)極材料 的制備方法，屬于電池領(lǐng)域，釩酸鋰負(fù)極材料為核殼結(jié)構(gòu)，其核部為 釩酸鋰，其殼部為包覆層，釩酸鋰為納米級(jí)顆粒或者為納米級(jí)顆粒形 成的微米級(jí)的二次顆粒，所述包覆層厚度為 2～30nm，包覆層包括導(dǎo) 電性包覆層或/和穩(wěn)定性包覆層。通過化學(xué)氣相沉積方法以惰性氣體為 載氣將有機(jī)碳源帶入高溫反應(yīng)器中，在核部表面形成無定型碳或者石 墨化碳的導(dǎo)電性包覆層。采用真空鍍膜、磁控濺射、

熱電材料是一種可以將熱能和電能進(jìn)行直接轉(zhuǎn)換的新能源材料，基于熱電技術(shù)制備的熱電發(fā)電或制冷器件具有無活動(dòng)部件、無污染、無噪聲等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的經(jīng)典碲化鉍基室溫?zé)犭姴牧鲜悄壳拔ㄒ槐簧虡I(yè)化量產(chǎn)應(yīng)用的熱電材料，主要應(yīng)用于固態(tài)制冷。雖然該材料含有的Te元素豐度極低，并且力學(xué)性能不佳，但是自上世紀(jì)60年代被發(fā)現(xiàn)以來，一直被工業(yè)界沿用至今，沒有可替代的材料。隨著物聯(lián)

研究背景 超特高壓電網(wǎng)具有電壓等級(jí)高，輸電容量大，輸送距離遠(yuǎn)，覆蓋范圍廣等特點(diǎn)，電網(wǎng)故障帶來的系統(tǒng)安全影響更加嚴(yán)重。超特高壓系統(tǒng)故障后的暫態(tài)特征及繼電保護(hù)與控制裝置的配合關(guān)系復(fù)雜，超特高壓工程帶來的繼電保護(hù)新問題對(duì)傳統(tǒng)繼電保護(hù)配置提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。因此研究超特高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)新原理是當(dāng)前超/特高壓電網(wǎng)建設(shè)的重大課題。 主要成果 構(gòu)建了超特高壓系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)（RTDS）模型，揭示了超特高壓系統(tǒng)故障機(jī)理及其電磁暫態(tài)特征。在超特高壓繼電保護(hù)新原理方面取得了多項(xiàng)重大的科研成果，如：提出dR/dt振蕩閉鎖原理，解決了電力系統(tǒng)振蕩過程中距離保護(hù)容易誤動(dòng)的難題；提出“按相補(bǔ)償”方法，改革了接地阻抗繼電器的接線方式，有利于阻抗選相和距離保護(hù)的快速動(dòng)作；提出“虛擬電流”的構(gòu)成方法，解決了母線保護(hù)的故障判別及TA飽和、斷線的判別難題；提出基于電壓回路方程的變壓器保護(hù)新原理，解決了勵(lì)磁涌流引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的難題等。研究開發(fā)的微機(jī)保護(hù)、繼電保護(hù)測試仿真系統(tǒng)、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、發(fā)變組保護(hù)系統(tǒng)及故障錄波裝置等均處于國際領(lǐng)先水平。 學(xué)術(shù)影響 研究團(tuán)隊(duì)在20世紀(jì)80年代初研發(fā)了我國第一臺(tái)微機(jī)繼電機(jī)保護(hù)裝置，而后研發(fā)的分層、分布式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)率先在西電東送工程的首個(gè)500kV變電站投入應(yīng)用；1000kV線路保護(hù)及變電站自動(dòng)化系統(tǒng)也成功投運(yùn)；依托研發(fā)技術(shù)創(chuàng)建的四方公司已成為我國二次設(shè)備三大制造商之一，年產(chǎn)值超過20億元。相關(guān)研究成果已成功應(yīng)用于實(shí)際電網(wǎng)中，先后2次2國家級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，取得了重大經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

本發(fā)明公開的Mg摻雜的ZnO超細(xì)納米線具有六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)，納米線的直徑為1～10納米，長度為5～1000納米。其合成步驟如下：將脂肪酸鋅、脂肪酸鎂和高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑混合置于反應(yīng)燒瓶中，磁力攪拌下加熱至100～150℃，抽真空除去反應(yīng)體系中的水蒸汽和氧氣，在惰性保護(hù)氣氛下加熱到200～350℃，再將溫度為100～200℃的十八醇快速注入到反應(yīng)燒瓶中，保溫1～100分鐘，離心分離，得Mg摻雜的ZnO超細(xì)納米線。本發(fā)明制備工藝簡單、成本較低、重復(fù)性好、易于工業(yè)化生產(chǎn)，Mg摻雜的ZnO超細(xì)納米線具有很強(qiáng)的量子限域效應(yīng)，有望在藍(lán)紫光發(fā)光二極管、紫外激光器等諸多領(lǐng)域得到應(yīng)用。

本發(fā)明公開了一種Sn摻雜的ZnO超細(xì)納米線及其合成方法。該納米線具有六方纖鋅礦結(jié)構(gòu),納米線的直徑為1～10納米,長度為2～10000納米。其合成步驟如下:將脂肪酸鋅、脂肪酸錫、脂肪胺和高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑混合置于反應(yīng)燒瓶中,在惰性保護(hù)氣氛下,磁力攪拌加熱至50～200℃,保溫1～1000分鐘,然后在惰性保護(hù)氣氛下加熱到200～350℃,保溫1～1000分鐘,離心分離,得Sn摻雜的ZnO超細(xì)納米線。本發(fā)明制備工藝簡單、成本較低、重復(fù)性好、易于工業(yè)化生產(chǎn),有望在透明導(dǎo)電薄膜、柔性顯示器件、薄膜晶體管、傳感器等諸多領(lǐng)域得到應(yīng)用。

電磁波/聲波的軌道角動(dòng)量（Orbital Angular Momentum,OAM）在粒子操控、信息傳遞和獲取、先進(jìn)通信系統(tǒng)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。針對(duì)重大應(yīng)用需求，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)渦旋波OAM的自由調(diào)控是目前亟需解決的前沿問題之一。 近日，物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院徐亞東教授團(tuán)隊(duì)以“Sound vortex diffraction via topological charge in phase gradient metagratings”為題，在《Science Advances》發(fā)表論文。在之前研究成果（Y.Xu et al. Nat. Commun. 10, 2326 (2019))基礎(chǔ)上，把發(fā)現(xiàn)的奇偶性相關(guān)的“光柵衍射新規(guī)律”從“自由空間”拓展到三維圓柱波導(dǎo)“受限空間”，創(chuàng)新地提出“廣義拓?fù)浜墒睾阍瓌t”，揭示了操控軌道角動(dòng)量新的自由度，為操控“受限空間”中渦旋波的OAM提供了新的理論基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并開展聲波實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證了一種不對(duì)稱渦旋波傳輸器件，該器件在基于OAM通信方面具有極大的應(yīng)用價(jià)值。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)李曉光團(tuán)隊(duì)在前期研究基礎(chǔ)上，基于鐵電隧道結(jié)量子隧穿效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了具有亞納秒信息寫入速度的超快原型存儲(chǔ)器，并可用于構(gòu)建存算一體人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，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(jié)，其中鐵電勢壘層厚為6個(gè)單胞（約2.4nm）。基于隧道結(jié)能帶的設(shè)計(jì)，以及其對(duì)阻變速度、開關(guān)比、操作電壓的調(diào)控，該原型存儲(chǔ)器信息寫入速度快至600ps（注：機(jī)械硬盤的速度約為1ms, 固態(tài)硬盤的約為1-10ms）、開關(guān)比達(dá)2個(gè)數(shù)量級(jí)，且其600ps的阻變速度在85℃時(shí)依然穩(wěn)定（工業(yè)測試標(biāo)準(zhǔn)）；寫入電流密度4×103A/cm2，比目前其他新型存儲(chǔ)器低約3個(gè)量級(jí)；一個(gè)存儲(chǔ)單元具有32個(gè)非易失阻態(tài)；寫入的信息預(yù)計(jì)可在室溫穩(wěn)定保持約100年；可重復(fù)擦寫次數(shù)達(dá)108-109次，遠(yuǎn)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(jìn)行信息的寫入，可實(shí)現(xiàn)高溫緊急情況備用。

發(fā)明(設(shè)計(jì))人：李濤, 徐貝貝, 祝世寧。本發(fā)明涉及一種基于超構(gòu)透鏡陣列的大視場集成顯微成像裝置。該裝置包括：光源、超構(gòu)透鏡陣列、線偏振片和圖像傳感器；所述線偏振片固定于所述光源的后方，且所述線偏振片位于所述光源的出射光路上；所述超構(gòu)透鏡陣列固定于所述線偏振片的后方，且所述超構(gòu)透鏡陣列位于所述線偏振片的出射光路上；待成像物體位于所述線偏振片和所述超構(gòu)透鏡陣列之間；所述圖像傳感器位于所述超構(gòu)透鏡陣列的后方；所述超構(gòu)透鏡陣列中包括周期性排布的多個(gè)超構(gòu)透鏡。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在不犧牲分辨率不增加工作距離的條件下，擴(kuò)大成像視場。