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北京大學物理學院的賈爽研究員和中科院強磁場科學中心的張警蕾研究員、南方科技大學的盧海舟教授等組成的研究團隊對外爾半金屬材料TaAs等在強磁場下的磁性質(zhì)進行了深入研究。利用磁扭矩探測和平行磁化率探測技術，他們發(fā)現(xiàn)當外爾電子在強磁場下進入量子極限時，其橫向和縱向磁化率都表現(xiàn)出強烈的不飽和性。這一強磁場下的不飽和磁性與非相對論型的拓撲平庸電子呈現(xiàn)的飽和磁性截然相反，是相對論型的電子所獨具的指針性屬性。 由于各種拓撲電子材料的能帶對于包括自旋軌道耦合以及化學勢在內(nèi)的各種參數(shù)高度敏感，決定電子拓撲性質(zhì)的能量尺度可能小至毫電子伏特量級，因此通常的譜學測量如角分辨光電子譜等往往無法分辨能帶的細節(jié)。而普通的電輸運測量只能表征費米面的貝里曲率，無法區(qū)分相對論型的電子能帶是否存在能隙。這項對于拓撲電子材料的磁性研究，結(jié)合了理論計算與強磁場下的實驗表征，提出了探測相對論型的電子的一種決定性指針。該工作已在《自然?通訊》上發(fā)表 Nature Communications 10, 1028 (2019).Magnetic responses of the non-relativistic and relativistic fermions a, b, c, d: The energy bands of non-relativistic (parabolic-band) fermions; g, i, h, j: The energy bands of -relativistic fermions; e, f: Calculated parallel magnetization (M||) and effective transverse magnetization (MT) of non-relativistic fermions are saturated in strong magnetic field. k, l: Non-saturated M of relativistic fermions. 此項工作的通訊作者為賈爽研究員，中科院強磁場科學中心的張警蕾研究員和南方科技大學的盧海舟教授；第一作者為量子材料中心博士生張成龍和南方科技大學的王春明教授。同時，這項研究受到國家自然科學基金（No. U1832214, No.11774007）國家重點研究計劃（2018YFA0305601）以及中科院先導研究計劃（XDB28000000）等的支持。

熒光二氧化硅微球（CDs@mSiO2）負載抗體等生物大分子針對病毒、細菌和疾病體外檢測試劑盒。 技術指標（創(chuàng)新要點等）： 1、使用性能優(yōu)越的碳量子點取代穩(wěn)定性差、熒光量子產(chǎn)率低的有機熒光染料和毒性大的無機半導體量子點； 2、通過調(diào)節(jié)碳量子點的合成原料，使得碳量子點偶聯(lián)錨定在二氧化硅微球上，且不會引起碳點的熒光猝滅從而有利于連接抗體或生物大分子等，產(chǎn)品具有快速、靈敏度和特異性高等優(yōu)勢。

量子隧穿是微觀世界的基本現(xiàn)象，它是指粒子可以像波一樣地穿過有阻礙的區(qū)域（即勢壘），是微觀粒子的波粒二象性的一個具體表現(xiàn)。如今，量子隧穿的概念已經(jīng)滲透到物理學的方方面面，比如廣泛使用的掃描隧道電子顯微鏡、半導體異質(zhì)結(jié)等。然而，關于量子隧穿卻有一個基本問題充滿著爭議，那就是隧穿的過程是否需要時間？如果需要時間那又該如何測量呢？自量子力學誕生以來，這個問題一直伴隨著量子力學的發(fā)展而爭論至今。 隨著超短激光脈沖的問世，人們一直努力、希望在強場隧道電離的范疇來解決這個的重要爭議問題。隨即，學術界提出了可以通過阿秒鐘方案測量隧道電離的發(fā)生時間（即時間延遲），阿秒鐘巧妙地將隧穿時間延遲轉(zhuǎn)化為光電子發(fā)射角的偏移，然而對于實驗結(jié)果，大家一直未取得一致的看法。學術界通過十多年的研究，基本上形成了兩種對立的觀點，即瞬時隧穿（隧穿幾乎不需要時間）與延時隧穿（隧穿需要百阿秒量級的時間），各自都有相應的理論與實驗支持。似乎這兩種觀點充滿矛盾、不可調(diào)和！量子隧穿的示意圖量子隧穿可以看作是微觀粒子的“穿墻術”增強型阿秒鐘的原理。（a）線偏振的二次諧波打破了圓偏振的基頻光的對稱性，標記了最大值激光電場的方向與時刻。（b）不加二次諧波時測量的光電子動量譜。（c）加入標記光場后測量的光電子動量譜。 傳統(tǒng)的阿秒鐘是采用單個橢圓偏振或近圓偏振的激光脈沖，因此傳統(tǒng)阿秒鐘的校準依賴于少周期激光的載波包絡相位和橢偏率的確定，它們的噪聲抖動會給阿秒鐘的測量帶來很大的誤差。日前，北京大學物理學院、人工微結(jié)構和介觀物理國家重點實驗室“極端光學創(chuàng)新研究團隊”劉運全教授和龔旗煌院士領導的研究小組，提出并實現(xiàn)了一種全新改進型阿秒鐘，在一束圓偏振飛秒激光場中加入了另一束線偏振的倍頻光來校準阿秒鐘，使得光電子發(fā)射角的偏移量的定標更加精準。這種增強型阿秒鐘使得隧穿時間的測量更加準確可靠。理論上還證明了上述兩種看似對立的隧穿圖像可以被統(tǒng)一在同一個理論框架下進行描述。在強場近似理論框架下，他們分別建立了瞬時隧穿圖像以及基于Wigner表象的延時隧穿圖像，對于增強型阿秒鐘的實驗結(jié)果，這兩種隧穿圖像的理論結(jié)果都與實驗結(jié)果相符合。因此，這是第一次使用同一個理論框架和同一個實驗完美地統(tǒng)一了這個長期的學術爭議，為隧穿時間研究提供一種思路。

在高晶體質(zhì)量的狄拉克半金屬Cd3As2納米線中觀測到手征反常導致的負磁電阻效應（Nat. Commun. 6, 10137 (2015)）；并借助于納米線比表面積大的優(yōu)勢，測量到起源于拓撲表面態(tài)輸運的π A-B效應(Nat. Commun. 7, 10769 (2016); Phys. Rev. B 95, 235436（2017）)。 最近，他們通過輸運測量首次在狄拉克半金屬Cd3As2納米線中觀測到連續(xù)體態(tài)和離散表面態(tài)耦合產(chǎn)生的Fano共振現(xiàn)象。研究表明直徑約為60 nm的Cd3As2納米線的表面態(tài)能帶會發(fā)生劈裂，通過柵壓調(diào)制費米能級到一個表面態(tài)子能帶的帶底時，會呈現(xiàn)出零偏壓微分電導峰；在磁場作用下，由于塞曼效應，零偏壓電導峰會發(fā)生劈裂，測量得到表面態(tài)的朗德因子為32；Fano共振進一步導致零偏壓微分電導峰隨偏置電壓具有非對稱的線形，并可能對材料中起源于“外爾軌道”的量子振蕩頻率產(chǎn)生修正。這項工作對于深入研究拓撲半金屬的輸運性質(zhì)，以及設計實現(xiàn)可電學調(diào)控的Fano體系有著重要意義。圖1. Cd3As2納米線中量子限制效應引起的電導振蕩；(b)柵壓調(diào)制的微分電導譜。

本發(fā)明屬于量子點 LED 封裝領域，具體涉及一種高發(fā)光效率的量子點白光 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，熒光粉膠將量子點硅納米球和 LED 芯片完全包裹住，所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，并將熒光粉膠、LED 芯片和量子點硅納米球密封在內(nèi)，透光殼體內(nèi)的空隙處填充有封裝膠。本發(fā)明還公開了一種高發(fā)光效率的量子點白光 LED 的制備方法。本發(fā)明的量子點 LED 能夠顯著提高白光LED 的發(fā)光效率，在生產(chǎn)中能夠更加便捷地控制量子點與熒光粉各自的發(fā)光光譜，從而得到所需的理想型發(fā)光，且可顯著減少量子點的用量，節(jié)約生產(chǎn)成本。

郭光燦院士團隊在基于人工合成維度的量子模擬方面取得重要實驗進展。該團隊李傳鋒、許金時、韓永建等人將攜帶不同軌道角動量的光子（又稱為渦旋光子）束縛在簡并光學諧振腔內(nèi)，通過引入光子的自旋軌道耦合人工合成了一維的拓撲晶格，為拓撲量子模擬開創(chuàng)了一種新的方法。

通過實驗測量和從理論上分析三原子重組在543.3 高斯附近的6Li-6Li的窄波磁Feshbach共振，表明在有限的溫度下，三體重組主要由間接過程支配并在閾值以上的kBT內(nèi)存在窄共振峰。實驗數(shù)據(jù)強有力的顯示連續(xù)的成對過程遵循一個普適行為并由范德華力決定。論文給出了三體重組速率常數(shù)描述的解析公式和對溫度的依賴性，其中三體重組通過連續(xù)的成對相互作用進行。基礎物理圖像不僅適用于窄s波共振，還適用于非零分波的共振，不僅適用于超低溫，而且適用于更高的溫度。       這個實驗結(jié)果驗證了量子三體在范德華勢作用下普遍的行為，發(fā)現(xiàn)該普遍行為遠遠超出零溫度范圍，從而揭示出雙體的量子缺陷理論可以通過多尺度方法進一步擴展到非零溫度范圍。這種廣義的三體作用的范德瓦爾普遍行與通用狀態(tài)方程的定義瓦爾斯長度尺度有密切聯(lián)系。通過將量子普遍行為區(qū)域擴展到零以外溫度和s波共振，純理論模型通過超冷原子物理實驗與真實的少體系統(tǒng)和真實化學反應建立了緊密聯(lián)系，邁出了量子三體物理研究的關鍵一步。

光纖激光器和放大器是當前國際上激光領域的研究熱點，光纖激 光器和放大器是現(xiàn)代光通信的產(chǎn)物，是隨著光纖及通信技術的發(fā)展而 崛起的一門嶄新技術。由于光纖激光器件與傳統(tǒng)的固體激光器件相比， 具有低閾值、高效率，穩(wěn)定性和耐熱性能好，結(jié)構簡單緊湊、重量輕， 容易實現(xiàn)、性能價格比高，易于小型化、易于維護等明顯優(yōu)勢，它已 廣泛應用于光通信、工業(yè)加工、軍事和國防、激光醫(yī)療、光纖傳感、 微波產(chǎn)生等諸多領域。

本技術成果為基于動態(tài)匹配網(wǎng)絡的3.1-9.4 GHz高效數(shù)字化功率放大器芯片。該寬頻功率放大器提出了兩項效率提升的關鍵技術：1）基于新型階躍阻抗變壓器，提出了3.1-9.4 GHz寬帶數(shù)字功率放大器的匹配電路設計；2）提出了基于前饋控制多模動態(tài)匹配的新型數(shù)字極化發(fā)射機架構，進一步實現(xiàn)了發(fā)射機的飽和及回退效率提升。

項目來源于國家科技部 “973”重大基礎研究、“863”重點項目和上海市重點項目，旨在解決工業(yè)發(fā)酵過程優(yōu)化與放大中的科學問題和生產(chǎn)實踐推廣，此技術可廣泛應用到生物制藥、食品工業(yè)、化工、農(nóng)業(yè)等多個應用領域，開發(fā)的技術及工藝、工程和裝備均處于國際先進水平。項目技術特點：（1）提出了工業(yè)發(fā)酵過程工程的多尺度優(yōu)化理論，建立了基于細胞代謝的宏觀代謝流檢測與控制和參數(shù)相關分析的優(yōu)化研究方法，建立了基于細胞生理代謝特性和反應器流場特性相結(jié)合的工業(yè)發(fā)酵放大方法；（2）研制了專門用于發(fā)酵過程優(yōu)化與放大研究用的裝備，并應用到工業(yè)發(fā)酵過程中；（3）建立了基于工業(yè)發(fā)酵過程數(shù)據(jù)處理與實時遠程診斷的工業(yè)發(fā)酵過程信息處理系統(tǒng)；（4）開發(fā)了專門用于過程優(yōu)化與放大研究用軟件包；（5）已應用到十余個產(chǎn)品的過程優(yōu)化中，產(chǎn)品產(chǎn)量大幅度提高；（6）實現(xiàn)生物過程工藝、工程、裝備一體化研究。曾三次獲得國家科技進步二等獎，近年申請專利十余項。