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基于磁致伸縮扭轉(zhuǎn)波檢測導磁構(gòu)件缺陷的裝置，屬于超聲波無損檢測裝置，目的在于克服縱向模式導波衰減較大，存在明顯頻散效應的不足，檢測時無須對構(gòu)件表面進行處理。本發(fā)明包括脈沖信號發(fā)生器、功率放大器、磁致伸縮扭轉(zhuǎn)波傳感器、信號預處理器、A/D 轉(zhuǎn)換器以及計算機；磁致伸縮扭轉(zhuǎn)波傳感器包括激勵單元和接收單元。計算機控制脈沖信號的產(chǎn)生，經(jīng)功率放大器放大，通過激勵單元在構(gòu)件中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)波，接收單元接收構(gòu)件中傳播的扭轉(zhuǎn)波，經(jīng)信號預處理器處理，通過 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過計算機處理獲得構(gòu)件的缺陷信息。本發(fā)明可

國家“863”支持項目。采用一種新的制造技術(shù)，制造<110>軸向取向多晶棒材，在5MPa預應力和500 Oe磁場下的磁致伸縮系數(shù)達l//=950-1150ppm，重復性好，一致性高，工藝易于控制，成品率高。已獲國家發(fā)明專利，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。 材料的應用領(lǐng)域及市場前景預測 (1) 國防、航空航天和高技術(shù)領(lǐng)域：主要用于制造聲納用水聲換能器與水聲對抗換能器、線性馬達、燃油噴射器、傳感器、噪聲與振動控制系統(tǒng)等，可用于航空飛行器、地面運載工具和武器等。據(jù)預測2015年此領(lǐng)域的世界市場額將達到3.3億美元。 (2) 運輸領(lǐng)域：主要用于反噪聲、減振和消振、剎車系統(tǒng)、燃油噴射系統(tǒng)、閥門、泵和線性馬達等。預測2015年世界需求量將達到10.5億美元，是本世紀初用量最大的領(lǐng)域。 (3) 現(xiàn)代高技術(shù)領(lǐng)域：主要用于超聲波技術(shù)、波動采油技術(shù)、海洋通訊、海洋開發(fā)與勘察、海洋捕撈等。預計2015年此領(lǐng)域的世界市場額將達到3.3-4.0億美元。

LaAgSb2，這是一種二維層狀結(jié)構(gòu)材料，分別在207 K和184 K發(fā)生兩個電荷密度波相變。這兩個相變對應的電荷密度波的調(diào)制波矢非常小（或者說實空間的調(diào)制周期非常大），尤其是高溫對應的相變其超格子調(diào)制周期幾乎接近原晶格周期的40倍。利用紅外光譜，他們發(fā)現(xiàn)低頻光電導譜存在顯著的壓制，揭示電荷密度波相變導致單粒子激發(fā)譜上有能隙打開，絕大部分自由載流子由于費米面上打開能隙而丟失。尤其有意義的是，利用超快泵浦探測他們發(fā)現(xiàn)低溫存在兩個集體激發(fā)模式，其能量尺度非常小，在低溫極限下分別只有0.12 THz（～0.5 meV）和0.34 THz（～1.4 meV）。通過改變探測光波長等多種實驗條件，他們確認這兩個集體模式分別對應于兩個電荷密度波相變的振幅子集體激發(fā)模式。這是首次在電荷密度波材料中觀察到能量尺度如此之小的振幅子激發(fā)

李源和合作者所關(guān)注的材料是Cu3TeO6，在這個材料中，每個原胞內(nèi)有12個具有磁性的Cu2+離子。在61K以下，Cu3TeO6成為反鐵磁體，原胞中6個Cu2+離子磁矩方向大致平行，而另外6個Cu2+離子與它們反向。利用線性自旋波理論，李源和合作者發(fā)現(xiàn)，Cu3TeO6中的自旋波具有線性的能帶交疊，而進一步的分析表明這種能帶交疊具有拓撲性質(zhì)：具有純數(shù)形式的拓撲電荷，它們不依賴于模型的細節(jié)，而只和體系的對稱性有關(guān)。李源和合作者證明了，只要材料中具有PT對稱性（時間反演和空間反演），那么，自旋波的線性能帶交疊總是存在。如果同時也存在整體的自旋旋轉(zhuǎn)對稱性U(1)，這種拓撲能帶交疊具有狄拉克點的形式（圖1a），而將U(1)對稱性移除，則狄拉克點將拓展為結(jié)線（圖1b）。狄拉克點和結(jié)線都是在特定材料新預言的拓撲能帶交疊類型。Cu3TeO6具有很高的晶體對稱性（第206號空間群，圖1c）,由此保證了在U(1)對稱性存在的前提下，布里淵區(qū)P點位置的自旋波總是狄拉克點。圖1：（a）基于J1-J2模型的自旋波色散（b）布里淵區(qū)以及布里淵區(qū)中的狄拉克點，同時展示了U(1)對稱性移除后狄拉克點演化為結(jié)線的過程（c）材料中Cu2+離子J1-J2交換網(wǎng)絡(luò)。 為了在實驗上研究上述自旋波的拓撲能帶，李源和合作者又對Cu3TeO6晶體陣列樣品進行了非彈性中子散射實驗。在實驗中，李源和合作者觀測到了四維空間中清晰的自旋波信號。為了將實驗結(jié)果和理論計算進行對照，李源和合作者在模擬材料中磁交換作用方面做了大量工作，他們認為：Cu2+離子之間最主要的磁交換作用是最近鄰和第九近鄰的交換作用，前者由于距離最近，后者由于離子之間相對筆直的交換路徑。從圖2a和b可以看到實驗和計算結(jié)果符合得相當好：數(shù)據(jù)不僅表明在布里淵區(qū)的P點存在狄拉克錐型的色散（圖2c），而且散射信號的強度與計算也幾乎是一致的（圖2d和e）。散射信號的強度反映了動力學結(jié)構(gòu)因子S(Q,w)，其中包含了自旋波波函數(shù)的重要信息，所以實驗和理論的一致性可以認為是材料中自旋波拓撲屬性的直接驗證。圖2：（a和b）沿著圖1（b）高對稱路徑的實驗和計算的自旋波信號強度圖，布里淵區(qū)中心是(1, 1, 2)（c）布里淵區(qū)P點的狄拉克錐型色散（d和e）a和b虛線框中自旋波的細節(jié)，虛線包絡(luò)表明了P點的狄拉克錐型色散。

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(zhì)和空間編碼兩種形式。由等效媒質(zhì)描述的超材料(或超表面)我們稱之為新型人工電磁媒質(zhì),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(shù)字超材料(超表面)。對于新型人工電磁媒質(zhì),人們通過自由設(shè)計單元結(jié)構(gòu)、單元排列方式、以及單元各向異性,可以根據(jù)意愿控制等效媒質(zhì)的媒質(zhì)參數(shù),實現(xiàn)自然界中不存在或者很難實現(xiàn)的介電常數(shù)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(zhì)對電磁波的調(diào)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(zhuǎn)換器、人工表面等離激元器件及混合集成電路等。技術(shù)創(chuàng)新點及參數(shù)對于編碼和數(shù)字超材料(超表面),我們提出基于空間編碼調(diào)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(guī)律排列0和1單元構(gòu)成超材料,以實現(xiàn)所需的設(shè)計功能。當電磁編碼采用FPGA控制時,可實現(xiàn)現(xiàn)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(xiàn)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(tǒng)模擬超材料的等效媒質(zhì)表征方法，創(chuàng)造性地提出用 0 和 1 表征的數(shù)字超材料，建了數(shù)字編碼和現(xiàn)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(yōu)越的超薄、可共形 SPP 傳輸線，開辟了基于 SPP 模式的微波領(lǐng)域新分支，實現(xiàn)了超材料研究從跟跑、并跑變成走在世界前列的跨越。

本發(fā)明公開了一種頻率可調(diào)的太赫茲波超材料調(diào)制器，包括周 期排列的單元器件，每一個單元器件包括襯底、位于襯底上的功能材 料層以及位于功能材料層上的金屬諧振單元；當功能材料層從絕緣相 變成金屬相，功能材料層的電導率呈指數(shù)倍增加使得金屬諧振單元的 中間開口電容的面積增加，金屬諧振單元的諧振頻率隨著電容的增大 而變小實現(xiàn)了對單元器件的頻率調(diào)諧。本發(fā)明采用在太赫茲波段低傳 輸損耗襯底上制作周期排列的金屬開口諧振單元、利用金屬絕

利用修飾有線粒體靶向肽的氧化鐵磁納米粒子與修飾有β-環(huán)糊精的透明質(zhì)酸構(gòu)筑了一種超分子納米纖維。該超分子納米纖維可以經(jīng)由光照或磁場（甚至包括很弱的地磁場）調(diào)控其形貌轉(zhuǎn)換。無論是體內(nèi)還是體外條件下，由于透明質(zhì)酸受體在腫瘤細胞表面過表達，該超分子納米纖維可以高效靶向腫瘤細胞，并且經(jīng)過地磁場的導向聚集，誘導腫瘤細胞線粒體功能障礙和細胞間聚集，從而特異性抑制體內(nèi)腫瘤細胞的侵襲和遷移。該超分子納米纖維可以作為一種方便的工具，不僅可以加深對動態(tài)或刺激響應性生物事件的理解，而且可以促進用于腫瘤治療的生物材料的設(shè)計和發(fā)展。

本發(fā)明公開了一種面向超光譜數(shù)據(jù)庫的小波去噪算法，屬于超光譜數(shù)據(jù)的處理方法，用于對帶有噪 聲的超光譜曲線進行降噪。本發(fā)明順序包括小波降噪?yún)?shù)選擇、小波降噪。本發(fā)明在小波降噪?yún)?shù)學習 過程中充分考慮了超光譜數(shù)據(jù)庫中各種物質(zhì)超光譜曲線的特性，快速的選擇適合超光譜數(shù)據(jù)庫絕大多數(shù) 光譜曲線的小波降噪?yún)?shù)，然后使用選擇得到的參數(shù)對測量到的超光譜曲線進行降噪。該方法能快速的 針對各種不同應用場景的超光譜數(shù)據(jù)庫選擇與之適應小波降噪?yún)?shù)，提高了降噪的效果，提高光譜匹配 的準確率。

稀土超磁致伸縮材料的磁致伸縮應變比壓電陶瓷大4倍以上，而且能量密度比壓電陶瓷大10倍以上，但其楊氏僅為壓電陶瓷的1/3左右。美國將其列為戰(zhàn)略性功能材料，并對我國實行禁運。傳統(tǒng)制備技術(shù)主要有布里吉曼法(Bridgman法，即下拉法)、丘克拉爾斯基法(Czochralski法，即直拉法)和浮區(qū)區(qū)熔法(Float Zone法)。上述三種制備GMM工藝都存在共同缺陷：1.生產(chǎn)效率很低，生長一件?18′150mm定向凝固GMM需要48-168h；2.生產(chǎn)GMM工序很長，需要合金熔煉、晶體生長、熱處理等工序，生產(chǎn)成本高，設(shè)備投資大，3.生產(chǎn)GMM成品率只有15-30%。 本項目采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的一步法工藝和設(shè)備生產(chǎn)稀土超磁致伸縮材料，與傳統(tǒng)工藝相比較主要有如下優(yōu)點：1.質(zhì)量好、高性能。因一步法工藝是將合金熔煉、晶體生長、熱處理三道工序集中于一臺設(shè)備完成，故減少了過程污染，雜質(zhì)和氧含量低，合金成分控制準確，提高了材料的性能和產(chǎn)品的一致性；2.效率高、成本低。一步法易于實現(xiàn)自動化控制，操作簡單，人為因素少，故產(chǎn)品的合格率高(達80%)；單爐產(chǎn)能達5-10公斤，每天可以生產(chǎn)2-3爐，生產(chǎn)效率比傳統(tǒng)工藝提高了100-150倍，成本大大降低；3.易于制備大直徑（?70mm以上）棒材。一旦形成規(guī)模生產(chǎn)，大幅度降低生產(chǎn)成本和產(chǎn)品價格。稀土超磁致伸縮材料在低頻、大功率換能器中得到了越來越廣泛的應用。此外，可廣泛應用到機械、電子、石油、紡織、航天、農(nóng)業(yè)等其他領(lǐng)域，是一種重要的新型功能材料，是許多高技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)，被譽為是21世紀的戰(zhàn)略材料。