关键词： 量子技术   电力领域   量化布局   量子材料  

摘要： 近年来量子技术得到飞速发展并在多个领域有了广泛应用。针对量子技术在电力领域的应用进行了分析与展望。首先展示了量子技术在电力领域应用的量化布局,重点归纳了其在高校-企业-科研机构的研究生态,然后分别对量子通信、量子计算、量子测量以及量子材料等在电力系统中应用的现状与前景进行了详细论述,最后对量子技术在电力领域的应用前景进行了展望。

关键词： Majorana束缚态   三量子点   Andreev反射  

摘要： 研究连接在正常金属电极间的耦合Majorana束缚态(MBSs)的三量子点模型的输运性质,结果表明当量子点能级固定时,反射曲线呈对称分布,Andreev反射系数始终等于交叉Andreev反射系数的2倍,不随量子点与MBS间的耦合强度、量子点间的耦合能及电极间的耦合强度的变化发生改变,充分体现了MBSs的鲁棒性。随着量子点能级的增加,反射曲线呈现明显的不对称,该不对称性由单电子遂穿导致。

关键词： Mott绝缘体   金属-绝缘体相变   高压Raman光谱  

摘要： 量子材料GaTa_(4)Se_(8)(GTS)不仅展现出绝缘体到金属相变、J_(eff)量子态以及拓扑超导等多种有趣的物理性质,而且还是电阻开关和存储介质材料,一直以来备受关注。当前科学家们对其绝缘基态的结构仍存在争议,基态结构的不确定阻碍了对其各种物理性质的深入理解。GaTa_(4)Se_(8)的绝缘基态长期被认为具有立方对称结构(空间群F43m),其电子能隙是由自旋轨道耦合效应和电子关联共同作用形成的Mott型能隙。最近第一性原理计算表明,立方结构的声子谱存在虚频而不稳定,并预测立方对称存在结构畸变会形成更稳定的三方结构(R3m)或四方结构(F43_(1)m)。为此,本研究通过压力调节该材料的电子能隙,结合Raman光谱、X射线衍射、电阻测量等多种实验表征手段,对比实验得到的数据与第一性原理计算结果,进一步探索GaTa_(4)Se_(8)的基态结构。研究表明三方对称结构(R3m)更符合实验观察结果。

关键词： 零维   碳量子点   4-BTSC   成像   选择性  

摘要： 以乙二胺四乙酸二钠为原料,采用水热法一步制备了零维碳基纳米材料碳量子点(CDs),然后以4-丁基氨基硫脲(4-BTSC)修饰其表面结构,得到了修饰后的碳量子点(BTSC-CDs)。BTSC-CDs具有极好的水溶性,荧光强度高、细胞相容性好,且荧光颜色可调,可用于细胞多色成像;对比其他金属离子,BTSC-CDs对Cu^(2+)具有特殊选择性,可实现Cu^(2+)的高效检测;当[Cu^(2+)]在0~0.10μM和4~50μM范围内时,F/F_(0)与[Cu^(2+)]均呈现良好的线性关系,可满足在更宽浓度范围内Cu^(2+)的检测需求。

关键词： 金属有机骨架   光催化   二氧化碳还原   静电自组装   石墨烯量子点  

摘要： 利用可见光将二氧化碳光还原为有用的化学品是一项有前景但充满挑战的工作.金属有机骨架(MOFs)作为一种新兴的具高孔隙率、高比表面积、强吸附富集CO_(2)能力、结构和功能可调的多孔材料,在光催化二氧化碳还原反应中具有极强的应用潜力.但大多数金属有机骨架材料存在可见光吸收范围窄、光生载流子快速复合等问题,导致催化二氧化碳还原活性仍然较低.通过静电自组装策略将纳米级胺基化金属有机骨架材料(NH_(2)-MIL-88B(Fe))和羧酸化石墨烯量子点(GQD)通过静电作用结合,得到GQD/NH_(2)-MIL-88B(Fe)复合材料.该复合催化剂有效结合了金属有机骨架强二氧化碳吸附富集能力和GQD的可见光吸收范围宽、电子传导能力强等优点,因此与纯金属有机骨架材料NH_(2)-MIL-88B(Fe)相比较,该复合材料能高效光催化还原CO_(2)为CO,并在10h可见光下活性高达590μmol/g,约为NH_(2)-MIL-88B(Fe)活性的四倍.这项工作为制备高活性催化CO_(2)的金属有机骨架复合材料提供了借鉴.

关键词： 量子点   发光材料   专利分析  

摘要： 量子点是发光材料的最佳解决方案,将是新一代显示技术最有利的替代者,是先进电子材料未来发展方向之一。以ORBIT平台为数据源,从专利角度对全球量子点发光材料专利进行产业技术分析,研究内容主要包括发展趋势、全球市场布局、热点技术、前沿技术、合作团队、发明人、重要专利等.全球量子点发光材料产业技术处在快速发展时期,中国是最大的市场,TCL具有较强的研发能力,上海交通大学、NANOCO等机构的技术基础较强;目前的热点技术包括基础材料化学、微结构与纳米技术、半导体等技术,前沿技术有生物材料分析、医疗技术、计算机技术等技术.

关键词： 超导量子比特   退相干   二能级系统   准粒子   约瑟夫森结  

摘要： 超导量子电路由超导的电容、电感、约瑟夫森结、传输线构成,在超低温下表现出宏观量子效应.由于超导体自身的耗散极低,超导量子电路的一个重要应用研究方向是具有长相干时间的超导量子比特.超导量子电路沿用了传统集成电路的微纳米制造工艺,包含多个超导量子比特的芯片也能进行规模化加工和封装.但是,在超导量子电路的结构设计、材料制备、芯片制造、工作环境等各个环节都会引入耗散通道,限制了超导量子比特的相干性.从微观机理上分析,这其中大部分通道都与量子电路材料及表界面相关,因此从材料和工艺出发,全方位探索高质量超导量子电路的制备是进一步推进其应用的必然趋势.

关键词： 复合材料   微波吸收材料   溶剂热反应   X波段   中空结构  

摘要： 将二氧化硅作为模板,通过原位聚合-溶剂热-煅烧工艺合成中空碳/Fe_(3)O_(4)磁性量子点复合材料,通过改变硝酸铁的添加量即相对碳含量来调控复合材料的电磁参数从而调节其微波吸收性能。使用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)表征了材料的结构和形貌,用拉曼光谱表征了材料的内部结构缺陷和相对石墨化程度,使用X射线晶体衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)表征了材料的晶体结构和化学组成。结果表明,厚度为2.55 mm的材料具有7.06 GHz的最大有效吸收带宽(EAB),最小反射损耗值(RLm in)可以达到-43 dB。这种材料优异的微波吸收性能,主要源自于其电磁匹配特性以及介电-磁损耗的协同作用。

关键词： 拓扑材料   弱局域化效应   朗道能级  

摘要： 在高能物理领域中的许多基本粒子都能在固体物理中找到对应的准粒子,像狄拉克费米子、外尔费米子等,这些准粒子也是近些年发现的诸多拓扑现象里的重要概念。此外,由于固体系统对对称性的要求比高能物理低,许多高能物理不允许存在的新费米子可以存在于固体系统中,比如第二类外尔费米子、双外尔费米子以及自旋为1手性费米子等。无序破坏了晶格的平移对称性,在固体的输运性质中扮演着重要的角色。强的无序会引起安德森局域化,使导体转换成绝缘体,弱的无序会引起弱局域化或弱反局域化,修正低温下的Drude电导。弱(反)局域化与电子的贝里相位、维度、杂质类型有关。这为从输运数据上分析杂质势一些参数以及材料的拓扑性质提供了方法。本文从量子相干输运的角度研究了最近在理论上被预言的自旋为1手性费米子。论文组织如下:论文的第一章讲述了整个研究的背景,首先介绍了拓扑的一些基本概念,如贝里相位、陈数等。之后介绍了拓扑绝缘体,外尔半金属,狄拉克半金属等拓扑材料的历史以及研究进展,最后介绍了最近几年预言存在于过渡金属硅化物CoSi、RhSi、RhGe等的一种自旋为1的新型费米子。第二章介绍了弱(反)局域化效应的历史背景,基本原理以及最近在拓扑材料研究中的一些应用。第三章按照标准的费曼图方法给出了自旋为1手性费米子的弱局域化电导以及磁导公式,讨论了贝里相位的影响。这里我们考虑了一个各向同性的杂质势,同时包含了谷内散射和谷间散射。我们发现仅有谷内散射存在时,相干背散射和非相干背散射的量子相干电导修正恰好相互抵消,谷间散射的存在对量子相干电导修正起主要影响。第四章为了进一步验证相干背散射和非相干背散射的贡献相互抵消是否是因为各向同性的模型的特殊性,我们选了一个有微小各向异性的杂质势重新计算了该自旋为1手性费米子的量子相干电导。第五章我们计算了这个自旋为1手性费米子的朗道能级以及手征反常导致的磁导。第六章是论文的总结和展望。