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成果介绍铁磁（FM）/非磁（NM）结构的双层膜中发现的自旋泵浦（spin pumping）效应是磁学和自旋电子学中的一个突破性发展，因此吸引了众多的研究兴趣。它和铁磁层自旋极化电流相关，同时又和非磁层的自旋轨道耦合有直接联系。本项目采用具有较高的自旋轨道耦合系数的稀土金属调制非磁层，运用铁磁共振和输运两种方法，并结合结构、磁性和同步辐射分析等手段，研究不同稀土掺杂对铁磁/非磁过渡-稀土合金（Py/NM-RE）复合纳米双层膜的结构和界面的影响，得到自旋泵浦强度、界面混合电导以及非磁层的自旋轨道耦合强度和自旋扩散长度的调控规律。从而探索该复合纳米双层膜中的界面自旋泵浦效应和非磁层自旋轨道耦合对自旋动力阻尼的影响机制。这些研究结果将有利于开发新型复合磁性材料和新型强自旋-轨道耦合的非磁材料，有利于集成多功能自旋器件。

在过去的二十年里，磁电材料因其在磁传感器、能量回收器、微机电系统、可调微波器件等工程领域的应用潜力，一直以来得到了研究者的广泛关注。为了实现强的磁电耦合，北京大学工学院的研究者们利用不同的压电和压磁材料制备了诸如0-3型、3-1型、2-2型和2-1型的磁电复合材料。 北京大学工学院实验室通过激光处理压磁材料FeBSi合金(Metglas)，提出了1-1型的磁电复合结构。实验测试得出：1-1型磁电材料具有超高的磁电系数（超过7000 V/cm Oe），相比于现有结果提高了接近7倍。当被测磁场频率为复合材料的谐振频率时，在室温条件下测到了1.35×〖10〗^(-13)Tesla的微弱磁场，这是块体磁电复合材料领域的重要突破。该研究还发现，激光快速退火处理可以显著降低压磁材料在谐振频率点的交流损耗，从而提高1-1型磁电结构的机械品质因子。此外，1维（1D）的结构也有利于降低退磁因子，并增强磁通聚集效应。

项目简介 在过去的二十年里，磁电材料因其在磁传感器、能量回收器、微机电系统、可调微波器件等工程领域的应用潜力，一直以来得到了研究者的广泛关注。为了实现强的磁电耦合，北京大学工学院的研究者们利用不同的压电和压磁材料制备了诸如0-3 型、3-1 型、2-2 型和2-1型的磁电复合材料。北京大学工学院实验室通过激光处理压磁材料FeBSi 合金 (Metglas)，提出了1-1 型的磁电复合结构。实验测试得出：1-1 型磁电材料具有超高的磁电系数（超过7000 V/cm Oe），相比于现有结果提高了接近7 倍。当被测磁场频率为复合材料的谐振频率时，在室温条件下测到了1.35×〖10〗^(-13)Tesla 的微弱磁场，这是块体磁电复合材料领域的重要突破。该研究还发现，激光快速退火处理可以显著降低压磁材料在谐振频率点的交流损耗，从而提高1-1 型磁电结构的机械品质因子。此外，1 维（1D）的结构也有利于降低退磁因子，并增强磁通聚集效应。应用范围基于磁电耦合效应，该项研究课题组首次提出了磁电磁通门的结构设计，旨在对微弱直流磁场进行探测。这个磁电磁通门具有梭形结构，对于1nT 的直流磁场输入，磁电磁通门输出信号的相对变化相比现有的结果提高了4-5 倍，为磁异常探测在导航、医学诊断等领域的应用创造了可能。项目阶段本课题组同内窥镜团队合作，发展了基于磁电耦合原理的磁电传感器阵列和磁成像系统，研制了国内首台磁电磁成像样机。该样机核心组成部分由56 路磁电传感器、驱动电路、信号采集与处理、磁成像显示等构成。该磁成像系统不仅能够检测磁性金属物的存在，而且还能准确判断其位置、姿态，定位偏差纵向在1.2cm 以内，横向偏差在0.5cm 以内。另外，通过对金属棒扫描和采集信号的微分处理，还可以判断金属棒的长、径比值。该项研究提出的磁成像系统在安检、医学上人体内磁性药囊实时监测方面具有较大应用价值。知识产权已申请相关专利。合作方式 技术转让、合作开发。

当原子核的核子数（质子或中子）为2，8，20，28，50，82，126的时候，原子核性质会表现出格外的稳定性，这些数字被称之为原子核的“幻数”。Mayer 和 Jensen等人利用包含了自旋轨道耦合的壳模型对幻数进行了成功的解释，他们开创性的工作被授予1963年诺贝尔物理学奖。随着对远离稳定线原子核性质的研究，人们发现在某些区域原子核壳结构发生了显著变化，与传统壳模型的描述很不一致。为此人们给出了很多理论解释，其中张量力作为新壳演化的重要原因，近些年成功地解释了核素图中多个质量区域新的壳演化规律，受到人们的广泛关注。  双幻核132Sn（Z=50，N=82）附近由于实验数据缺乏，人们对该区域壳结构是否会发生变化一直存在着争论。因此，实验上进一步研究该区域的壳演化特征，探讨壳演化内在机制是一个非常重要而有趣的课题，对理解核天体物理中的快中子俘获过程也有重要意义。图1. 奇质量Ag同位素第一个1/2-态和9/2+态 图2. (a) 理论计算的质子有效单粒子能能级差的系统性演化 曲线。(b) 中子在h11/2轨道的占据 近期，核物理与核技术国家重点实验室的李智焕、华辉课题组和合作者在日本理化学研究所开展了对123Pd和125Pd核的β衰变实验研究，首次在衰变子核123Ag和125Ag 的低激发能区发现了具有β放射性的同核异能态。利用新发现的同核异能态，讨论了奇质量Ag同位素中由πg9/2 和 πp1/2两个轨道形成的Z=40次闭壳能隙在N=82附近的演化（见图1）。研究表明在N=82处，Z=40次闭壳能隙可能存在明显的减小。为了进一步了解壳演化的微观机制，使用包含了张量力的壳模型计算了这个质量区单粒子轨道的演化，结果显示相比于N=50处，Z=40次闭壳能隙在N =82处存在明显的减小，张量力对 Ag 同位素中πg9/2 和 πp1/2 轨道以及 Z=40 次闭壳能隙在接近 N=82 时的演化起到非常重要的作用（见图2）。研究工作发表在近期《物理评论快报》[Phys. Rev. Lett. 122, 212502 (2019)]上。 研究论文第一作者是北京大学博士生陈志强，李智焕和华辉为该论文的共同通讯作者。研究工作得到了科技部项目和基金委项目的资助。

近日，南方科技大学材料科学与工程系（简称“材料系”）系主任程鑫教授团队针对新冠肺炎疫情紧急自主研制了低成本、桌面型高效灭菌消毒口罩再生设备（简称“口罩再生设备”）。该设备可对使用过的口罩进行杀菌消毒再生，缓解口罩供应紧张的同时减少大量废弃口罩对公共环境和公共卫生的潜在污染。 聚焦需求：让口罩再生使用成为可能 新冠肺炎疫情发生以来，口罩等小件个人防护物资成了人人必备、出门必用的物件。随着工厂、企业等复工复产，口罩的需求量将进一步加大。目前，因口罩生产的关键原材料熔喷无纺布供应短缺，口罩供应依然紧张。 目前市面上不乏消毒设备，但并没有针对口罩这一特殊防护品所设计的消毒产品。  疫情就是命令。研发团队克服了研制时间紧，疫情期间供应链、物流不通畅等重重困难，在不到一周的时间内完成了灭菌消毒装置原理和方案设计、图纸设计以及装置样机组装，并申请了数项专利。该口罩再生设备集成采用多种消杀方法，能够快速实现对口罩残存细菌和病毒的彻底消杀，且不破坏口罩的基本防护功能。 目前，研发团队正在与第三方测试机构合作，获取独立评估与认证。首批设备将投放给工厂、学校、医院等单位，作为防疫应急使用。后续将借助深圳市强大的电子设备制造资源，尽快实现量产。 设备原理：多模块协作彻底消灭病毒和细菌 程鑫介绍，团队研发的口罩再生设备通过红外灯快速加热和高强度紫外灯照射等功能模块，实现口罩无害化再生处理,能够在不到3分钟的时间内快速有效地彻底消灭病毒和细菌，每台设备一天（按10小时计）可处理400个口罩。团队还和南科大第二附属医院（深圳市第三人民医院）合作，测试了口罩再生设备样机的灭菌消毒效果。此外，团队还开展了新版组合型口罩杀菌及再生设备的研制工作，能够在第一版设备的基础上进一步使处理后的口罩达到原有的防护水平。 应用场景：可消毒物品类别多 适用场所广 该口罩再生设备在日常也具有广泛用途，可以为护目镜、面罩、个人毛巾、水杯等物品提供快速消杀能力。设备可为家庭、办公室、幼儿园、养老院等普通场所提供快速高效的灭菌消毒能力，为老人、婴儿等免疫力弱的易感人群在流感、肺炎等流行性疾病高发季节提供有效防护。设备研发团队包括程鑫课题组和南科大孵化的攸太科技公司的研究人员、机电设计人员。团队拥有丰富的仪器设备开发经验和能力，充分发挥南科大丰富的材料与微结构分析与表征设备作用，对口罩材质、细菌和病毒的微观结构、细菌消杀效果等进行表征。南科大相关专家也给予了项目研发很多关心和支持，设备样机才得以快速搭建完成。程鑫表示，希望此次研发的口罩再生设备能够为即将复工复产的企业和广大市民解决“燃眉之急”，并在疫情过后作为个人用小件物品的快速灭菌消毒设备，减少致病病原传播，为个人健康保驾护航。

广元中核职业技术学院是经四川省人民政府批准、教育部备案、中国核工业集团全额出资举办的全国唯一一所核工业高职院校。学校是中国核工业技能人才培训基地、首批国家高技能人才培训基地，具有40多年的高校办学经验，秉承“两弹一艇”“四个一切”的核工业精神，为中国核工业培养了一大批优秀的建设者。办学实力：学校位于女皇故里、国家三线建设最重要的军工基地四川省广元市，建筑面积77451M⟡，建有与专业配套的教学与实训用房48930.71 M⟡，校外实训基地100余家。现有教职工100余人，副高职称以上教师41人，硕士以上教师19人。另有中国核工业集团特聘专家32人，其中享受国务院政府特殊津贴专家2人，中核集团首席技术专家8人。专业门类：学校开设有全国独有的核电站动力设备运行与维护、机电设备安装技术（核工程方向）、电气自动化技术（核工程方向）、焊接技术与自动化（核工程方向）、工程测量技术（核工程方向）、安全技术与管理（核工程方向）专业，满足了核工业事业发展和适应“四向拓展、全域开放”的战略需要，填补了中国高等教育在核工业行业的空缺。行业背景：中国核工业集团中央直接管理的国有重要骨干企业，由200多家企事业单位和科研院所组成，覆盖核电、核燃料循环、核技术应用、核环保工程等领域，与美国、法国、英国、巴基斯坦、阿根廷、沙特等多个国家有合作项目，是国家核科技工业的主体，肩负着国防建设和国民经济与社会经济发展的双重使命。学校作为核工业技能人才定点培养单位，与中核集团“协同育人、订单培养、定向就业”，学生毕业后定向就业到中核集团。就业前景：按照习近平在我国核工业创建60周年之际的重要指示精神“坚持和平利用核能，全面提升核工业核心竞争力，续写我国核工业新的辉煌篇章”，学校坚持立足四川、面向核工业,积极为国家核工业及地方经济发展培养高素质技术技能型人才。40多年来，学校先后培养了10多万名高技能人才，其中获“大国工匠”、“全国技术能手”、“全国劳模”、“五一劳动奖章”30余人，自主创业资产过亿5人，国家核电建设的60%骨干力量均为我校毕业生。随着我国核工业的快速发展，仅在四川规划投资就达千亿规模，对高技术技能人才的需求呈直线上升趋势，每年国内项目需求25000人以上，国外项目需求4000人以上。我校作为中国唯一一所核工业高职院校，毕业生将持续供不应求。