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约瑟夫森结效应系统

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约瑟夫森结效应系统相关的资讯

  • 约瑟夫森结性质的测量及演示设备的研制
    成果名称约瑟夫森结性质的测量及演示设备的研制单位名称北京大学联系人马靖联系邮箱mj@labpku.com成果成熟度□研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产成果简介:作为实现超导器件的基础,约瑟夫森结的性质测量及检测是研究者十分关注的一个问题。但是国内拥有此项测量技术的单位并不多。中科院物理所有一套原始的微波测量设备,但此设备受液氮制冷温度所限,对器件的测量被限制在高温超导范围,对于传统低温超导器件及新兴材料二硼化镁超导器件,此设备已不能满足当下的实验需求。在国外,此类仪器基本都是根据各个实验室本身的需要自行研制。因为设备为组合型,没有专门的专利,也不能全套引进,因此需要研究者根据自身具体的需要,结合低温技术、微波技术、磁体技术、金工加工技术对设备进行研制。2009年,北京大学物理学院王福仁教授申请的&ldquo 约瑟夫森结性质的测量及演示设备的研制&rdquo 项目得到第二期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。该项目的目的是在申请人实验室原有的内循环式制冷系统和RT、IV测量系统的基础上,加入微波注入、微波辐射监测及磁场装置,用来测量约瑟夫森结的性质。在基金的有力帮助下,课题组的工作得以顺利的开展,主要内容包括:(1)将微波导入低温系统,并与待测样品耦合,实现微波与低温技术的结合;(2)在低温下将约瑟夫森结的微波辐射导入波导系统,进行微波辐射;(3)将磁场加到低温样品上,分析磁场对约瑟夫森结性质的影响;(4)解决系统软硬件匹配的问题,实现测量系统的半自动化。应用前景:目前,课题组已经建立了一整套约瑟夫森结性质测量及演示设备,相关指标达到预期,项目顺利结题。未来,该成果一方面将在超导器件研发领域中进行推广,另一方面也将应用于高校宏观量子现象演示实验中。
  • 紫金山天文台等实现首个基于石墨烯的太赫兹超导约瑟夫森结探测器
    中国科学院紫金山天文台与中国电子科技集团第十三研究所合作,实现了基于超导体-石墨烯-超导体(SGS)约瑟夫森结的太赫兹频段高灵敏度探测器。近期,相关研究成果以A terahertz detector based on superconductor-graphene-superconductor Josephson junction为题,发表在Carbon上。   太赫兹频段(0.1-10 THz)介于微波与红外之间,是天文学领域观测早期遥远天体、冷暗天体及被尘埃遮掩而光学不可见天体等的独特“窗口”。在技术上,太赫兹频段处于电子学向光子学的过渡区域,是有待全面开发的电磁谱段。科研人员不断尝试新材料和新技术,以期实现背景极限灵敏度的天文探测。近年来,基于二维石墨烯材料的高灵敏度探测器技术快速发展,特别是二维石墨烯材料和超导材料相结合的SGS约瑟夫森结超导探测器已在微波波段实现,并有望拓展到太赫兹谱段,为研制高灵敏度太赫兹超导探测器开辟新途径。   该研究采用高温热解法外延生长的双层石墨烯薄膜作为微桥,连接两个铌(Nb)超导电极,研制出太赫兹谱段基于二维石墨烯材料SGS约瑟夫森结高灵敏度超导探测器。当石墨烯薄膜长度缩短至亚微米尺度时,科研团队观测到铌超导电极与石墨烯微桥间临近效应(Proximity effect)导致的约瑟夫森隧穿现象。研究通过监测石墨烯微桥中因吸收辐射引起的电流变化,即可检测太赫兹辐射信号。科研人员采用低噪声超导量子干涉仪(SQUID)作为该SGS约瑟夫森结探测器的读出电路,在1.4 THz频段和0.1-0.6K温区测得光学噪声等效功率(NEP)为2.5-5×10-16 W/Hz0.5,达到了该频段地面观测背景极限探测灵敏度。该研究首次在太赫兹谱段实现基于SGS约瑟夫森结高灵敏度探测器技术,拓展了二维石墨烯材料的应用方向,为研制天文应用大规模阵列太赫兹探测器提供新的技术途径。   研究工作得到国家自然科学委优秀青年科学基金项目、中科院关键技术研发团队项目等的支持。太赫兹超导体-石墨烯-超导体约瑟夫森结探测器示意图(左)和不同偏压下实测探测器灵敏度(光学噪声等效功率/NEP)随环境温度变化(右)
  • 电阻为零的超导微处理器问世 能效高出半导体同类产品八十倍
    根据最近的一项估计,目前数据中心的耗能已高达全球电力的2%,这一数字在10年内有望攀升到8%。为逆转这种趋势,科学家们正考虑以全新的方式简化数据中心的微处理器。日本研究人员将这一想法发挥到了极致,创建了一种电阻为零的超导微处理器。基于AQFP的MANA微处理器。图片来源:IEEE频谱网站《IEEE固态电路》杂志报道,这种超导微处理器可为更高能效的计算能力提供潜在的解决方案,但新设计目前需要低于10开尔文(或—263℃)的超冷温度。研究人员创建的这种绝热超导微处理器,从原理上讲,在计算过程中不会从系统中获得或损失能量。这个新的微处理器原型称为MANA(单绝热集成体系结构),是世界上第一个绝热超导体微处理器。它由超导铌组成,并依赖于称为绝热量子通量参量电子(AQFP)的硬件组件。每个AQFP由几个快速作用的约瑟夫森结开关组成,这些结开关只需很少的能量即可支持超导体电子设备。MANA微处理器总共由2万多个约瑟夫森结(或1万多个AQFP)组成。研究人员解释说,用于构建微处理器的AQFP已经过优化,可以绝热运行,从而可在相对低的时钟频率(高达10GHz左右)下恢复从电源中汲取的能量。与传统超导电子产品数百吉赫兹的运行频率相比,这个数字要低得多。但这并不意味着MANA达到了10GHz的速度。实验显示,MANA的数据处理部分可在高达2.5GHz的时钟频率下运行,这使其与当今的计算技术相当。这种铌基微处理器的入门价格取决于低温和将系统冷却至超导温度的能源成本。不过,即使将冷却成本计算在内,与最先进的半导体电子设备(如7纳米鳍式场效应晶体管)相比,AQFP的能源效率仍然高出约80倍。由于MANA微处理器需要液氦水平的低温,因此它更适合于使用低温冷却系统的大规模计算基础架构,例如数据中心和超级计算机。
  • 磁光克尔效应系统再发Nature:全反铁磁隧道结新突破!
    巨磁阻效应自发现以来就被广泛应用于MRAM、磁传感器等自旋电子器件中。目前,基于巨磁阻效应的自旋电子器件主要是铁磁体磁隧道结,其研究和发展受限于铁磁体的使用。因此,为进一步提升自旋电子器件的磁阻比等性能,探究其他磁体开发的高效自旋电子器件的研究非常有必要。近期,东京大学的Satoru Nakatsuji团队对手性反铁磁体Mn3Sn组成的磁隧道结进行了深入探究。作者首先对Mn3Sn手性反铁磁态中自旋正极化、负极化和磁八极的投影态密度进行了表征,发现八极矩的大多数和少数能带之间存在明显的能量漂移,与铁磁性铁中自旋矩的大多数和少数能带的漂移非常相似,并根据第一性原理进行了模拟验证,结果表明Mn3Sn在基于隧穿磁阻(TMR)的器件(如MRAM)中具有巨大的应用潜力。此外,为了更好的观测其TMR效应,作者制备了基于Mn3Sn的磁性隧道结( MTJ ),测得室温下的隧穿磁阻(TMR)比率约为2%,出现在手性反铁磁状态下簇磁八极的平行和反平行构型之间。该成果以《Octupole-driven magnetoresistance in an antiferromagnetic tunnel junction》为题发表在Nature上。图1 带簇磁八极的反铁磁隧道结(a)铁磁(FM)隧道结示意图(b)反铁磁(AFM)隧道结示意图(c)(d)铁磁隧道结和反铁磁隧道结的投影态密度图(pDOS) 本文中,作者使用了英国Durham公司的磁光克尔效应系统-NanoMOKE3,通过系统自带的磁滞回线测量功能,对反铁磁隧道结顶部和底部Mn3Sn电极的矫顽力进行了测量。图2 室温基于手性Mn3Sn反铁磁体的磁隧道结表征图 (a)高分辨率TEM表征图(b)磁光克尔测量示意图(c)顶部和底部Mn3Sn反铁磁体的磁滞回线图 英国Durham公司是依托于英国Durham大学的高科技企业。与Durham大学强大的磁光学研究相对应,Durham公司的Russell Cowburn教授(英国剑桥大学卡文迪许实验室主任,英国科学院院士)设计并研发了灵敏度能到10-12 emu兼具Kerr显微镜与回线测量功能的高精度磁光克尔效应系统——NanoMOKE3。相比于历代MOKE系统,NanoMOKE3系统将磁光克尔的光路部分集成在光学盒中,避免了实验人员测试前搭建光路的工作,大大减少了实验人员操作量。另外,光学盒中的光路经过特殊设计,可以同时实现极向克尔和纵向克尔的测量,无需调整光路,只需更换镜片即可完成极向克尔和纵向克尔的切换。左)NanoMOKE3磁光克尔效应系统;右)NanoMOKE3光学集成盒因其高集成度的系统设计和开放式的样品环境,NanoMOKE3具备丰富的拓展性。实验人员可以以NanoMOKE3系统为基础,与其他实验设备组合搭建,进行其他领域方面的测量。一、低温磁光克尔系统NanoMOKE3系统允许用户在样品台部分搭建低温恒温器,实现低温磁光克尔的测量。例如,下图所示为NanoMOKE3与美国Montana Instrument无液氦低温恒温器进行了组合使用,从而实现了10K以下的磁光克尔测量。NanoMOKE3的低温磁光克尔测量性能在国内外领域内具有极高的水平。此低温MOKE方案已在南方科技大学安装使用。NanoMOKE3 磁光克尔系统与 Montana Instrument无液氦低温恒温器组合使用示意图二、晶圆扫描探测系统如今,越来越多的晶圆检测设备采用非接触式的光学测量,取代了传统的接触式晶圆测试方法。其中,以磁光克尔效应原理进行晶圆检测的方法就因其操作简单、检测速度快而被广泛使用。Durham公司在现有磁光克尔系统基础上改造升级,推出了超高灵敏度的晶圆扫描探测系统(wafer mapper),专门用于测量整个晶圆表面的磁滞回线和磁畴图像。系统中集成的磁光克尔能对整个晶圆样品区域(可按X和Y轴自由移动)进行磁滞回线扫描和区域Mapping的测量,最终绘制得到晶圆样品整体区域的磁性分布图,从而完成晶圆样品的检测。该款晶圆级磁光克尔测绘仪选用NanoMOKE3特创的光学盒,继承了其测量速度快,操作简单的优点。整个测量过程可以通过系统自带的LX PRO3软件完成,无需进行繁琐的实验预设值,大大增加了实验效率。晶圆扫描探测系统装配图 Durham公司特创的NanoMOKE3磁光克尔光学集成盒是Cowburn教授从事MOKE系统研发和深耕多年的结晶。不但减轻了实验人员的操作繁琐度,更重要的是以磁光克尔效应为基础,为更丰富领域的测量提供了可能,有望助力各个领域科研人员实现更高水平的突破!参考文献:[1]. Chen, X., Higo, T., Tanaka, K.et al. Octupole-driven magnetoresistance in an antiferromagnetic tunnel junction. Nature 613, 490–495 (2023).
  • 我国四项电学计量基准采纳国际单位制新定义值
    近日,市场监管总局发布2021年第5号公告,批准我国基于量子化效应建立的电学计量基准——直流电压基准装置、直流电压作证基准装置、直流电压副基准装置、直流电阻(量子化霍尔电阻)基准装置复现单位量值采纳国际单位制(SI)新定义值。市场监管总局关于批准部分国家计量基准单位量值复现采纳国际单位制新定义值的公告 2021年第5号 第26届国际计量大会表决通过关于“修订国际单位制(SI)”的1号决议,其中普朗克常数(h)的值修订为6.62607015×10-34J s,基本电荷(e)的值修订为1.602176634×10-19C。由此,约瑟夫森常数变为KJ=2e/h=483597.848416984 GHz/V,冯克里青常数变为RK=h/e2=25812.8074593045 Ω。为保持我国计量基准量值与国际等效一致,根据《中华人民共和国计量法》及其实施细则,以及《计量基准管理办法》的相关规定,现将我国直流电压基准、直流电阻基准采纳国际单位制新定义值的有关事项公告如下:一、批准采用量子化效应建立的直流电压基准单位量值复现采纳国际单位制新定义后的约瑟夫森常数(KJ),重新确定直流电压基准装置、直流电压副基准装置、直流电压作证基准装置技术指标(见附件1),并换发国家计量基准证书。二、批准采用量子化效应建立的直流电阻基准单位量值复现采纳国际单位制新定义后的冯克里青常数(RK),重新确定直流电阻(量子化霍尔电阻)基准装置技术指标(见附件2),并换发国家计量基准证书。三、本公告自2021年3月1日起实施,请各相关国家计量基准保存单位和计量技术委员会做好后续工作,保障国家计量单位制统一和量值准确可靠。附件:1.重新确定的直流电压基准技术指标.pdf2.重新确定的直流电阻基准技术指标.pdf
  • 捷锐供气系统亮相北京埃森展
    2016年6月14日,世界两大焊接展之一的埃森展,在北京中国国际展览中心新馆盛大开幕,吸引了近三十个国家和地区的九百多家展商齐聚一堂。本届的埃森展提出焊接行业正逐步走向“环保、绿色、高效、节能”的发展道路。 捷锐在此次展会中,展出的展品包括供气系统、减压器、焊割设备、不锈钢减压器以及不锈钢阀门。捷锐供气系统由汇流排切换系统、气体配比器、报警系统、回火防止器及回流管等组成。捷锐全自动切换供气系统获得产品发明专利,有效节省汇流排内部结构空间和使用能耗,且输出稳定,不需操作者任何调试即可实现自动切换,即使在电器系统断电的状态下仍可正常工作,为生产车间需要持续供气提供了有效执行方案。该全自动供气系统所有管路采用银焊技术,可防止气体泄漏,且在管路设计时,采用盲塞设计,方便日后扩展使用。捷锐焊割系列产品,由于其使用进口优质材质和先进加工工艺,使得后续加工顺畅,有效保证了产品合格率。同时使用捷锐的回火防止器、安全阀等配套产品,有效杜绝焊割生产现场的安全隐患问题。 捷锐焊割设备的展出,向各专业观众展示了中国焊割设备今后的发展方向,除了对产品原材料材质的高要求,更对产品内部结构、使用配件、使用要求和产品维护做出了对应的演示和操作要求。 捷锐将再接再厉,持续将供气系统的产品线加长加宽,并提供最优化的整体解决方案。让客户在面临各种问题时,首先想到的是捷锐能为他们提供从咨询、设计到施工的一站式交钥匙工程服务。在未来,捷锐将供气系统更智能化、人性化的发展趋势,结合企业自身优势,利用全球化的研发资源,使捷锐更大、更强,服务全球更多客户,让捷锐与客户共同成就美好生活!
  • PPMS稀释制冷机选件· 提供便利优质的低温解决方案
    自1911年4月,H. K. Onnes在低温下发现汞的超导电性以来已有整整110年,超导和低温物理以其特的魅力吸引着无数研究者前赴后继。温度是基本的物理量之一,温度越低越便于发现和观察丰富的量子力学现象。对低温的追求推动着低温制冷技术在过去的一百年里不断发展,当今,科研工作者已经可以非常便捷地使用商用化的稀释制冷机实现mK超低温环境,因而也发现了众多前所未见的本征物理现象,量子相变(QPT)就是其中之一。量子相变是指0K下系统所处的量子基态性质随外界参数变化而发生的相变。20世纪80年代在二维超导体中发现的磁场或载流子密度调制的超导-缘体相变(SIT)和超导-金属相变(SMT)是量子相变的典型范例。严格意义上讲,量子相变是在零度下发生的相变,其量子临界涨落会影响到有限温区的物理性质,使得很多特殊的物理性质出现在量子临界点(QCPs)附近。近期由中科院上海微系统与信息技术研究所狄增峰研究员、谢晓明研究员、胡涛研究员等与北大王健研究员合作,在人工二维超导体系中观测到一种具有量子格里菲斯奇异性(Quantum Griffiths Singularity)的特殊超导-金属量子相变。该篇工作发表在Advance Science期刊上[1]。在该工作中,单晶石墨烯通过化学气相沉积到金属锗Ge(110)表面形成导电衬底,掩膜完成电制作后利用电子束蒸发法将20 nm厚的铅(Pb)沉积到单晶石墨烯上。由于两者浸润性差,因而沉积的Pb容易形成随机不规则分布的、不连贯的纳米岛,透射电镜和扫描电镜结果都验证了Pb纳米岛的构型,且单个Pb纳米岛内部晶格结构整齐无明显晶界。在10K以下,Ge(110)基底为缘体,而表面覆盖的单晶石墨烯提供了理想的二维电子气平台,使得超导Pb纳米岛之间建立二维耦合。类似基本约瑟夫森结的超导-金属-超导体系,Pb纳米岛/单晶石墨烯片层同样构成了约瑟夫森结阵列。从上图片层电阻随温度的演变曲线可以观测到明显的两阶段超导转变,分别对应Pb纳米岛的超导转变(Region II),以及更低温的约瑟夫森耦合效应超导转变(Region III)。通过对60mK~3.9K温度区间输运数据的细致采集和仔细分析,发现该Pb纳米岛/单晶石墨烯片层在超导-金属相变量子临界点附近的输运性质异常,表现为超导-金属相变临界参量随温度连续变化,形成一条临界线,在逼近量子临界点,临界磁场与WHH理论模拟值(上图c中虚线)存着显著差异,同时临界指数趋于量子临界磁场时发散,而不是通常认知的固定值,这正是量子格里菲斯奇异性的表现。在传统相变中,在逼近临界点时,各临界指数趋于常量,而格里菲斯奇异性的存在,导致各临界指数不再保持为常数,而呈现发散趋势。格里菲斯奇异性来源于系统的无序或涨落在临界点附近对系统的相变行为产生的非平庸影响。在系统从无序相到有序相的转变中,较强的随机无序或涨落导致系统还未到达临界点时就以一定概率出现趋近热力学临界尺度的有序相。这些大块连通的有序区域使得系统的热力学势达到相变点以前就已出现奇异行为,从而导致系统各临界指数在临界点处呈现发散趋势[2]。早在低维超导体系中发现和证实量子格里菲斯奇异性的存在是由北京大学王健研究组与谢心澄院士、林熙研究员、王垡研究员、马旭村研究员、薛其坤院士等人合作完成,在三个原子层厚(小于1纳米厚)的镓(Ga)薄膜中发现了二维超导-金属相变具有格里菲斯奇异性,该工作发表在Science上[3]。此后王健研究组与谢心澄院士、林熙研究员和北京师范大学刘海文研究员等人合作在超薄晶态铅膜中发现了反常量子格里菲斯奇异性的存在,该工作发表在Nature Communication上[4]。 量子相变的细致研究与低温制冷技术的发展密不可分,前文提到的多篇工作的mK温区数据均采用了Quantum Design的综合物性测量系统的稀释制冷机选件(DR)。该选件可以实现样品处50mK低温环境,大的拓展了PPMS系统的研究范畴。DR选件简单易用,与PPMS平台无缝连接,并与PPMS平台的测量应用软件完全兼容。DR选件出厂时已经密封了He3和He4的混合气体,运行时只需将样品安装到样品台,再将DR选件插杆插入样品腔,控制程序自动降温到50mK,不需要额外的操作。与此同时,DR选件又是完全立的,所有组件都被整合到一个推车上,在不使用DR选件时能够简易从样品腔取出安置和收纳,完全不影响系统其他测试选件的使用。简单易用和完全闭循环的设计使PPMS系统的DR选件成为实验室mk低温获得的有效工具,不仅如此,多样化的兼容选件可直接实现低温下的各种测量功能,包括直流电阻测量,高电输运ETO测量,比热HC测量以及交流磁化率AC测量。相对于常规商用低温测量设备而言,PPMS系统及其低温组件有着较低的学习门槛,易于上手。即便是初次接触低温实验的用户也能在较短时间内掌握使用技巧。让一个新手能够很快的掌握测量技术,使大家有更多的精力和注意力集中在科学问题上,而不是技术手段上,这是对科学方面生产力的释放。Quantum Design以其专业精神,致力于为科研工作者提供便捷优质的专业设备,用户的选择与认可也是我们一直前行的不竭动力。 参考文献:[1]. X. Han et al., Disorder-Induced Quantum Griffiths Singularity Revealed in an Artificial 2D Superconducting System. Advanced Science 7, 1902849 (2020).[2]. S. Ye, J. Li, J. Wang, High-temperature superconductivity and quantum Griffith singularity in two-dimensional crystal. SCIENTIA SINICA Physica, Mechanica & Astronomica 48, 087406 (2018).[3]. Y. Xing et al., Quantum Griffiths singularity of superconductor-metal transition in Ga thin films. Science 350, 542 (2015).[4]. Y. Liu et al., Anomalous quantum Griffiths singularity in ultrathin crystalline lead films. Nature Communications 10, 3633 (2019).
  • 森馥科技助力北京海淀区建成电磁辐射在线监测系统
    为全面准确掌握辖区内电磁辐射环境状况,最大限度地消除居民对电磁辐射指标是否超标的顾虑,北京市海淀区率先在全市建设完成了电磁辐射环境在线监测系统,10月上旬已进入试运行阶段。据了解,这一系统分别在海淀环保局、海淀环保科技园、八里庄设立了3个子监测站,每个子站监测覆盖范围约100平方公里,可以实现对辖区内通信移动基站、高压变电站(线)的电磁辐射指标进行24小时不间断连续监测,并通过无线数据传输,把数据实时传输到海淀环保局监控大屏幕上,便于环境辐射监管部门实时掌握和居民了解辖区内电磁辐射环境质量状况。经过一段时间的试运行,目前电磁辐射环境在线监测系统性能稳定,数据可靠,监测数据显示辖区内电磁辐射指标大幅低于国家规定的安全限值。此次海淀区电磁辐射在线监测系统的整体解决方案由森馥科技提供。作为国内自主研发的国产产品,海淀区电磁辐射在线监测系统的正常运行,不仅昭示着中国电磁辐射监测仪器国产化的强势崛起,同时展示了中国电磁辐射自主品牌——森馥科技优秀的研发制造能力。
  • 钒基“笼目”金属CsV3Sb5登上Nature正刊!
    在今年7月推出的钒基“笼目”金属的新闻中,我们介绍了国内多个课题组在新型准二维钒基笼目金属AV3Sb5 (A = K, Rb, Cs) 体系中取得的重要进展,该体系具有丰富的物理性质,是研究几何阻挫、非平庸拓扑能带、超导态以及多种电子序耦合竞争的重要平台。其中要数CsV3Sb5的研究为广泛,之前针对该材料的研究主要集中在利用高压手段探究电荷密度波(CDW)和超导态(SC)之间的非平庸的竞争关系(详细介绍:从编织篮到新型准二维钒基Kagome金属的前沿研究)。近日,钒基笼目金属CsV3Sb5的研究成果登上Nature正刊,该工作阐述了CsV3Sb5超导态中配对密度波的发现,对研究配对密度波的形成机制以及揭示其与非常规超导体超导机理的关联具有重大意义。下面我们将结合这篇文章对CsV3Sb5超导态非平庸物理机制以及其采用的研究手段一探究竟。 作者:中科院物理所的陈辉、杨海涛和物理所/国科大博士生胡彬 通讯作者:汪自强、高鸿钧 主要研究组:中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理研究中心高鸿钧研究团队 合作研究组:美国波士顿学院汪自强教授、以色列科学研究所颜炳海教授、 中国人民大学雷和畅教授、中科院物理所董晓莉研究员等01. 背景介绍 超导是电子在微观里两两配对组成库珀对后集体凝聚形成的宏观量子态。在传统的超导体中,动量相反电子两两配对,组成动量为零的库珀对,在超导体内部均匀分布,不会在平衡态中呈现波动特性。而在特殊情况下,电子配对形成动量不为零的库珀对,相应的超导态被称为配对密度波(Pair Density Wave)。理论预言配对密度波可以在非常规超导体中出现;实验方面,经过多年的努力,只在铜基高温超导体中寻找到支持配对密度波存在的证据。近备受关注的新型层状笼目结构超导体,具有非常规超导性以及反常的手性电荷密度波,这两者的同时出现预示着这类笼目超导体可能是配对密度波出现的理想载体。近期物理所高鸿钧研究团队利用自主设计组装的、居国际水平的低温强磁场扫描隧道显微镜/谱(STM/S)联合系统对高品质笼目超导体CsV3Sb5开展了系统的研究,不仅观测到配对密度波的存在,而且发现这种配对密度波与超流态中的旋子(roton)激发态行为类似,因而称为旋子-配对密度波。这些配对密度波的性质不同于铜基高温超导体中的配对密度波性质,预示着这类笼目超导体中有着新颖的配对密度波形成机制。(摘自:中科院物理所官网)02. 图文导读图1. CsV3Sb5 的原子结构与解理面的STM图像 CsV3Sb5 的晶体结构为Cs-Sb2-VSb1-Sb2-Cs层状堆叠(图1a),具有六度对称性,空间群为P6/mmm。其中中间VSb1层,是由V原子构成的笼目格子与Sb1原子构成的简单6角格子相互嵌套形成(图1b)。4.2K温度下的原子分辨STM图像表明,解离面存在多种端面,其中图1c的明暗区域分别对应了×R30°重构的Cs表面和1×1的 Sb表面(图1c, d)。由于Cs原子表面的不稳定性,本论文的后续有关密度波研究均在大而干净的Sb表面(图1e)展开。非平庸强耦合超导体图2. CsV3Sb5 的微分电导谱中的V形超导能隙以及应用超导针观测到的约瑟夫森效应本文先在Cs、Sb原子表面分别研究了300mK电子温度下的空间平均微分电导(dI/dV)谱线(图2a),可以看出谱线展现出明显的V型特征且两相干峰能量位置关于费米能EF对称,但零偏置下非零局域密度态(LDOS)的存在(Sb原子表面更低)表明能隙中线节点的存在或者费米面未完全打开能隙。为进一步研究能隙性质,采用了超导Nb针替换了W针,观测到了显著的库珀对隧穿的约瑟夫森效应(图2d),从而进一步验证了CsV3Sb5表面确为超导相。两种针能隙随温度的演变均表明CsV3Sb5表面超导转变温度为Tc~2.3K(图2b, f)。V型能隙以及EF处非零的LDOS都表明CsV3Sb5表面非平庸超导体的特征。又因为超导能隙(~0.5 meV)与Tc比值2/kBTc~5.2,处于强耦合非平庸超导体区域。超导态与电荷密度波共存图3. CsV3Sb5 在±5 meV能量内伴随有超导能隙、相干峰和隧穿电导的能隙深度的双向4/3倍晶格空间调制电子温度300mK(Tc以下)的大范围70 nm×70 nm STM形貌图(图3a)具有明显的空间调制特征,相应的傅里叶转换多出两套衍射斑点(如图3b绿色,红色衍射斑),分别对应2a0×2a0双向和4a0 单向条纹电荷密度波。不仅如此,这两套衍射斑点在不同偏压、不同位置的dI/dV图谱的傅里叶转换中都存在(图3c-f),表明这两种电荷密度波具有长程序,进而说明CsV3Sb5表面非常规超导态与两种电荷密度波(CDW)共存,具有smectic超导序。配对密度波与超导能隙特征的空间调制让人惊奇的是除原子分辨STM图外,所有dI/dV图谱的傅里叶转换中都额外又多出一套衍射斑(图3c-f 粉色衍射斑),对应4a0/3双向电子晶格空间调制,但仅存在于超导能隙偏压范围内,说明这种密度波与长程序的 CDW具有明显差别,暗示的SC凝聚时产生了次要4a0/3双向配对密度波(PDW)(图3h)。为探究PDW对材料超导性质影响,作者沿图3i蓝线测量了一系列dI/dV谱图,发现超导能隙、相干峰高度和能隙深度均受到PDW波矢调制(图3l-n)。不同于普通超导体中的配对密度波,这种配对密度波与超流态中的旋子(roton)激发态行为类似,因而称之为旋子-配对密度波。配对密度波可视为赝能隙的“母态”图4. 在300mK施加垂直磁场以及4.2 K零磁场下观测到的配对密度波以及赝能隙 沿c轴方向施加外磁场,发现材料的上临界场为2T ,0.04T已经观测到Sb原子表面dI/dV图谱出现明显的场诱导涡旋(图4a)。选择位于涡旋晕的区域(图4a中蓝色格子)获得dI/dV (r, -5mV)图谱,相应的傅里叶转换(图4c)中可以发现4a0 /3 PDW衍射斑仍然存在。同样区域,保持温度不变、磁场提升至上临界场2T,或者磁场退到零、温度提升到超导温度之上,dI/dV (r, -5mV)图谱相应的傅里叶转换仍然观测到了PDW衍射斑,说明配对密度波对应波矢并没有随超导态的消失而消失。从图4h区域平均dI/dV谱随温度和磁场的演变可以看出,超导态移除后赝能隙的能量范围(~±5meV)与PDW观测能量区间相吻合,暗示超导态的配对密度波可以诱导产生具有相同空间调制的二次电荷密度波,可视为赝能隙形成的“母态”。这篇研究成果不仅次在原子尺度揭示了AV3Sb5家族的非常规超导态的特性质,也是实验上次在铜基超导体外的超导体系发现非常规配对密度波具有重大意义,于2021年9月29日以“加快发表”形式在Nature杂志在线发表。图5. CsV3Sb5单晶基本性质表征。a,c,e 磁化率、比热和霍尔电阻测量表明CDW转变发生在90-97K之间。b,d,f 低温区磁化率、比热和电阻率测量表明超导转变温度在2.8K,高于文献中的2.5K是因为生长样品的超高品质。磁化率的测量能够对样品的磁性变化做出非常灵敏的判定,文中的CDW转变与超导转变处均观察到了非常明显的抗磁信号,并且与比热和电输运测量数据能够较好的吻合。磁、电、热等基本性质表征能够帮助用户迅速定位样品的相变区间从而展开更为细致的分析。PPMS综合物性测量系统以及MPMS磁学测量系统优异的温度稳定性和精细磁场控制是其测量的基础。经过几十年发展,PPMS和MPMS已成为可靠实验数据标准,遍布几乎所有实验室,广泛应用于物理、化学和材料科学等众多研究领域,是各课题组开展拓展测量的开放实验平台。图6. 全新一代综合物性测量系统PPMS DynaCool和磁性测量系统MPMS3
  • 空天院高光谱激光雷达团队 揭示新型主动光学传感器高光谱激光雷达辐射效应产生机制
    近日,中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室牛铮研究员团队,在新型主动光学传感器高光谱激光雷达(hyperspectral LiDAR, HSL)辐射效应产生机制及相应校正算法研究方面取得重要进展。距离效应和入射角效应作为高光谱激光雷达面临的两大几何辐射效应,严重限制了其在定量遥感方面的应用。该团队研究发现,高光谱激光雷达距离效应和入射角效应分析及校正可以独立进行,并提出了一种耦合二次函数和指数衰减函数的分段函数模型用以分析和校正距离效应,发展了一种改进的Poullain算法用以目标入射角效应分析和校正。上述研究得到了国家自然科学基金重点项目“植被生理生化垂直分布信息遥感辐射传输机理与反演研究”的支持,有关成果发表在遥感领域国际顶级期刊ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing和IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing上,第一作者为实验室博士研究生白杰。面对高光谱激光雷达主要几何辐射效应即距离效应和入射角效应校正的技术难题,团队自2020年起开展科技攻关,发现距离效应源于系统本身,所有波长拥有统一的距离效应函数,在此基础上提出了一种耦合二次函数和指数衰减函数的分段函数模型用以分析和校正距离效应 而对于不同种类植被叶片目标,因其表面微观尺度物理结构和内部生化参数不同,因此通常表现出不同的入射角效应,该效应与被测目标种类在高光谱激光雷达条件下二向反射特性密切相关,因此该团队指出关于高光谱激光雷达入射角效应,更准确的表述应为“某一目标高光谱激光雷达入射角效应”,并发展了一种新的改进的Poullain算法,用以目标入射角效应校正。与传统基于各向同性散射假设的朗伯余弦定律和原始Poullain算法相比,该算法考虑了目标粗糙度因子和漫反射系数在不同入射角和波长下的异质性,更加符合自然目标物回波强度的反射特征,不同植被叶片实验显示,相对于标准0度入射角下的回波强度和反射率,校正结果标准差减少了30%~60%。有关算法为后续植被三维生化参数准确反演提供了重要的理论基础和技术支撑。目前,实验室已经完成具备高速采集能力的第二代高光谱激光雷达系统设计与研制工作,正在开展性能测试,预计2023年底投入使用。早在2014年,遥感科学国家重点实验室就设计、研制了具有完全自主知识产权的国际上首台32波段高光谱激光雷达系统。自此,相关团队围绕这一新型传感器持续开展研究,在高光谱激光雷达系统设计研制、数据获取与处理、辐射信息提取、辐射效应校正及植被三维生理生化参数反演等方面取得了丰富的研究成果,为我国抢占高光谱激光雷达设备研制与应用这一领域做出系统性贡献。
  • QSense发布QSense High Pressure 高压石英晶体微天平新品
    QSense High Pressure高压石英晶体微天平专业研究高压条件下油岩界面的相互作用,可以实时了解真实高压条件下,石油组分、驱油添加剂和其他相关化学物质之间的界面相互作用,为您的研究提供了一整套的解决方案。即使是微小的改变,也能对您的工作产生极大的影响,而将您的决定建立在分析科学的基础上,则会增加成功的机会。借助QSense High Pressure高压模块,我们希望能充分激发您的想象力,通过实验测试、分析讨论和方法优化以得到更好的结果。QSense High Pressure高压石英晶体微天平是一款可模拟现实高压反应条件的石英晶体微天平分析设备。压力设置高至200Bar,温度设置高至150℃。您也可以对仪器参数进行个性化定制,以满足特定的实验需求。高压石英晶体微天平由高温样品台、高压流动池、高压泵、液体处理单元和电子单元组成 QSense High Pressure高压石英晶体微天平——专家之选您比我们更了解您的研究领域。然而,无论是努力提高石油产量,防止管道的污染,还是为发动机寻找适合的润滑添加剂,充分地了解反应过程都极具价值。通过提高对油岩界面相互作用的理解,您或许能在未来做出更明智的决定。QSense High Pressure高压石英晶体微天平——强有力的研究工具QCM-D是耗散型石英晶体微天平的简称。该技术可记录石英晶体芯片的振荡频率和耗散的变化,为在纳米尺度上研究分子与表面的相互作用提供了新的视角。使用QSense 耗散型石英晶体微天平分析仪,您可以实时跟踪表面上发生的质量、厚度和结构物理特性等变化。QSense 检测得到的质量吸附/脱附量以及反应速率 模拟现实高压反应条件不同的反应条件下进行的测试可能得到完全不同的结果,而这就是我们开发QSense 高压石英晶体微天平的驱动力。我们可提供芯片表面定制,以满足您的不同实验需求。基于QCM-D的检测结果,您可实时根据界面反应得出结论,并对反应流程进行优化。1. 在高压和高温的条件下进行QCM-D实验2. 根据您的特定需求选择芯片的材质和涂层3. 使用不同的有机溶剂和样品,筛选实验方案选择QSense High Pressure高压石英晶体微天平的三个理由:1. 基于对结果至关重要的表面相互作用过程信息做出更明智的决定2. 从表面材料、化学反应、压力和温度等方面模拟真实的反应条件3. 为您的实验室装备一套高灵敏度的科学分析工具QSense High Pressure高压石英晶体微天平的典型应用领域:石油开采从地下油藏或沥青砂中提取石油需要仔细考虑工艺条件。通过运用科学的分析可找到优化的方法。提高原油采收率聚合物和表面活性剂的使用可以改变注入水的粘度和岩石的润湿性,从而更好地溶解矿物中的石油。测量矿物芯片表面上聚合物或表面活性剂的吸附和释放的原油,可以优化采收液组成并提高原油采收率。使用较少的表面活性剂可以提供更环保的解决方案并降低成本。沥青提取从油砂中提取沥青非常困难。可以使用涂有沥青的二氧化硅芯片模拟油砂并对沥青的释放过程进行分析。通过研究沥青的脱附情况,找出优化的pH和温度条件,进而尽可能地提高采收率。管道流动保障管道污染和堵塞是一个代价高昂的问题。通常通过添加化学物质对管道流动进行保障。防止污垢沉积检测污垢形成的过程,寻找方法或添加剂以减少污垢沉积。使用碳钢芯片模拟管道表面,研究不同条件下原油/沥青质的吸附和释放,进而找出优化的化学成分、表面材料、压力和温度。燃料和润滑油润滑油被广泛用于控制摩擦和增加运动部件的使用寿命。润滑油溶液由各种具有表面活性的化学物质组成。优化发动机润滑油了解表面活性化学物质的吸附性质是找到平衡润滑剂的关键。利用不锈钢芯片研究燃料和润滑油添加剂对发动机性能的影响。实时观察吸附情况,寻找化学物质间的微妙平衡,从而优化润滑油的性能。QSense High Pressure高压石英晶体微天平的技术参数:芯片和样品处理系统工作温度a4 – 150 °C, 由软件控制,精度为 ± 0.02 °C工作压力90 – 200 bar (与交替蠕动泵联用,也可在常压下工作)芯片数量1芯片表面超过50种标准材料,包括金属、氧化物、碳化物和聚合物例如:金、二氧化硅、不锈钢SS2343 & SS2348、氧化铁、高岭石等其他材料如钢和矿物,可根据客户要求定制测量特性时间分辨率,1个频率 100 个数据点/秒液相质量灵敏度b 1 ng/cm2 (10 pg/mm2)液相耗散灵敏度b 0.08 x 10-6电子单元参数电源和频率100 / 115-120 / 220 / 230-240 V AC, 50-60 Hz电源应正确接地软件和电脑要求数据采集软件 (QSoft)USB 2.0, Windows XP 或更高版本数据分析软件(QSense Dfind)操作系统:64位Windows 7 SP1, 8, 8.1, 10或更高版本显示器分辨率: 1366×768像素内存:4 GB数据输入/输出格式Excel, BMP, JPG, WMF, GIF, PCX, PNG, TXT尺寸和重量高 (cm)宽 (cm)长 (cm)重量 (kg)电子单元1836219样品池89112高压阀门和控制面板685050ca 30HPLC 泵14264210 a 温度的稳定性取决于环境变化对样品池升温或冷却的影响。如果附近有气流或热源使室温变化超过±1℃,则可能无法达到系统设定的温度稳定性。b 通过标准的QSense 流动模块采集数据 (单频模式下每5秒采集一个数据点,假定Sauerbrey关系是有效的)。当QSense高压系统芯片背面存在液体时,灵敏度会降低。以上技术参数仅对此配置有效。所有技术指标如有更改,恕不另行通知。创新点:1. 市面上所有其他类似产品均无法实现压力控制和高温控制。2. 高温高压测试是石油工业真是生产场景模拟的必不可少的条件,此产品第一次实现了此情景的界面实时跟踪表征。QSense High Pressure 高压石英晶体微天平
  • 高分子年会-Q-SENSE E4仪器展示!
    作为瑞典Q-Sense公司的中国区独家代理商,我公司将在高分子年会上,现场展示E4型石英晶体微天平,欢迎您的光临! Q-Sense E4是针对表面发生的分子事件进行实时研究的分析设备,E4能检测分子层在芯片表面增长或变化时的质量和粘度性质。Q-Sense E4在材料、蛋白质和表面等研究领域具有非常重要的作用。 Q-Sense E4是一套完整的交钥匙系统,包括所有需要的部件,可快速启动并提供高质量的数据。设备具有四个流动模块,各自装上芯片后可同时进行四个平行实验。公司还可提供多种不同的模块,可进行联用实验如电化学QCM-D。我们的产品提供所有的硬件、软件、支持和培训等服务,以方便您进行实验和数据分析。 Q-Sense E4基于QCM-D专利技术,非常灵敏和快速。设备的核心是石英芯片,在引入电压后会以一个特定的频率产生反复振荡。振荡频率随芯片表面的质量变化而变化(1)停止引入电压后导致振荡衰减,衰减速率或耗散与芯片上分子层的弹性和粘度有关。(2)通过检测频率和耗散,可以有效分析芯片表面吸附的分子层的状态、质量、厚度和粘弹性等性质。
  • 张定、薛其坤研究团队在高温超导机理研究中取得重大突破
    自1986年Bednortz和Müller发现铜氧化物高温超导以来,三十五年已经过去了,但作为凝聚态物理学最重要科学难题之一的高温超导机理至今仍然没有得到解决,甚至在最基本的科学问题,如配对对称性上也尚未达成共识。针对配对对称性这一核心科学问题,清华物理系张定副教授、薛其坤教授带领的研究团队与国内外同事合作,通过制备具有原子级平整界面的高质量约瑟夫森结,发现铜氧化物中s-波配对占主导地位。这个结果颠覆了铜基高温超导是d-波配对的主流认识。该工作不但是铜氧化物高温超导研究的一个重大进展,同时也为破解高温超导机理这一科学难题指明了正确方向。该研究成果以“转角超薄铋锶钙铜氧约瑟夫森结中的s波配对”(Presence of s-wave pairing in Josephson junctions made of twisted ultrathin Bi2Sr2CaCu2O8+x flakes)为题在线发表在7月15日的《物理评论X》(Physical Review X)上。超导作为一种宏观量子现象,其量子态的波函数在理论上可以分为s波、p波和d波等。与氢原子波函数的空间分布相似,s波超导各向同性,角动量量子数为0,而p波和d波的超导波函数具有空间各向异性。其中,d波的角动量量子数为2,其振幅的空间分布像四朵花瓣一样(以dx2-y2波为例),而且从一个花瓣转向近邻花瓣时会发生由相位引起的变号。相比于常规超导体的s波配对,多数人认为铜氧化物超导具有d波配对对称性。然而,这一观点也受到了一系列新的挑战。比如,薛其坤教授团队利用扫描隧道镜直接测量铜氧化物的超导层时发现其超导能隙符合s波超导的U型,而非d波的V型。不过,区分s波与d波的最关键信息来自于超导波函数的相位,即前述的变号行为。此前人们通过两个或三个超导体组成花瓣平面内的约瑟夫森耦合开展了相位测量。但是,将多个晶体进行横向的拼接,往往存在拼接处—晶界—的晶格畸变、多晶面交替出现、化学配比剧烈变化等问题,这都使得实验结果存在着不确定性。图1 高温超导转角约瑟夫森结原子结构示意图。图中蓝、绿、红、黄、黑色小球分别代表铋、锶、钙、铜、氧原子。上半部分半个原胞相对下半部分旋转45度。右侧插图表示s波配对中相位在空间中保持相同符号。相比于此,由于铜氧化物超导具有二维层状结构,将其沿纵向拼接而成的约瑟夫森结就有望形成原子级平整的界面。以最典型的铋锶钙铜氧高温超导体为例(图1),该铜氧化物具有层状结构,纵向由超导的铜氧层与不超导的铋氧/锶氧层交替堆叠而成。纵向拼接而成的约瑟夫森结是判定配对对称性中相位的一种理想结构。其原理是,如果将两个d波超导体沿垂直于其d波花瓣平面的方向即纵向进行约瑟夫森耦合时,其耦合强度将在两个超导体相对旋转45度时下降到零,而两个s波超导体在此情况下仍然存在约瑟夫森耦合。过去,人们曾构筑过这样的纵向约瑟夫森结对铜基高温超导的相位问题开展过研究,但没有得到一致的结果:有的实验支持s波,有的支持d波。造成这个结果的主要原因是两个超导体构成的约瑟夫森结的界面质量不够高,而且实验结果中混入了其它约瑟夫森耦合的信号—单边的超导体中也存在本征的纵向约瑟夫森耦合。因此,制备原子级平整、宏观均匀的单一约瑟夫森结是关键。张定副教授、薛其坤教授带领研究团队成功制备出了超薄的具有原子级平整界面的高质量约瑟夫森结,并且能将两边超导层的相对转角进行精确地控制。在这些高质量样品中,他们观察到参与隧穿过程的只有相对发生旋转的两个超导层,避免了本征约瑟夫森结造成的复杂性。通过这种高度精确人为可控的相位敏感测量,他们发现在相对角度旋转到45度时,两片铋锶钙铜氧超导在纵向仍然存在约瑟夫森耦合,而且耦合强度与转角为0度时可比拟,这说明配对对称性是s波。这个结果清楚表明,目前主流的d波配对理论并不适用铋锶钙铜氧高温超导体系。如果这一实验得到进一步验证,并且推广到其它铜氧化物高温超导体系,那么这将是三十多年高温超导机理研究的一个转折点,为最终解决高温超导机理走出了最关键的一步。为了最终确认s波配对对称性,研究团队目前正在瞄准原子极限下两个单层铜氧化物超导间的约瑟夫森耦合——进行强力攻关。这一突破的取得是团队成员潜心攻关和精诚合作的结果。北京量子信息科学研究院(量子院)助理研究员朱玉莹(清华大学物理系原博士后)作为文章的共同第一作者,在加入团队后的四年中未发表一篇作为主要作者的文章,心无旁骛、刻苦攻关。她与清华大学物理系博士生廖孟涵(共同第一作者),在开展该研究的五年内,利用美国布鲁克海文国家实验室Genda Gu教授研究组提供的最优质量的晶体,共尝试了近800多个薄膜样品,制备和测试了300多个具有不同转角的约瑟夫森结。为了验证人工约瑟夫森结的质量,需要获得原子结构的信息,这得到了中科院物理所谷林研究组的全力支持。物理所张庆华副研究员(共同第一作者)对数十个约瑟夫森结样品开展了精细的结构表征,证明了其具有宏观大范围原子级平整的晶界。参与该研究的合作者还包括清华物理系博士生刘耀伍与柏中华、季帅华教授、姜开利教授、马旭村教授,量子院解宏毅副研究员,物理所孟繁琦博士生,美国布鲁克海文国家实验室Ruidan Zhong和John Schneeloch等。该工作得到了国家科技部、自然科学基金委员会、清华大学低维量子物理国家重点实验室、北京未来芯片技术高精尖创新中心等的经费支持。论文链接:https://doi.org/10.1103/PhysRevX.11.031011
  • 我司为四川省黑宝山森林公园建设大气负氧离子监测系统
    近日我司为四川省黑宝山森林公园大气负氧离子监测系统正式投入使用。 “灵气黑宝山,天然大氧吧,养生好去处,回归天地间。”据了解,黑宝山,连绵起伏,有森林、彩叶、清泉、险峰、奇石̷̷一年四季,美不胜收。春天,百花齐放,漫山杜鹃,争奇斗艳;夏天,凉风习习,龙池山泉,飞瀑婉转;秋天,层林尽染,珍稀红豆,绚丽多彩;冬天,银装素裹,万亩雾凇,冰雪奇观。黑宝山森林公园,幅员面积4万亩,森林覆盖率99%,负氧离子每立方米2万个,被誉为“天然氧吧”。目前,万源市正准备聚力打造系列森林康养产品,主要有森林宾馆、森林酒吧、森林草场、森林花园、森林沙滩、森林垂钓、森林露营、森林穿越等项目。
  • 捷锐携供气系统亮相2011埃森展
    2011年6月2日~5日,2011北京埃森焊接与切割展览会,在上海浦东新国际博览中心举办,该展会是目前世界两大焊接展之一。参加展会的有来自机械制造、压力容器、汽车制造、铁道机车、石油管道、船舶、航空航天等行业。捷锐作为流体控制系统行业的领导者,为各行业企业的流体控制带来全面、最新、先进的系统方案,协助企业在做技术革新、优化流程等方面提供专业服务。 捷锐在此次展会中,展出的展品包括供气系统、减压器、焊割设备、不锈钢减压器以及不锈钢阀门。捷锐供气系统由汇流排切换系统、气体配比器、报警系统、回火防止器及回流管等组成。捷锐全自动切换供气系统获得产品发明专利,有效节省汇流排内部结构空间和使用能耗,且输出稳定,不需操作者任何调试即可实现自动切换,即使在电器系统断电的状态下仍可正常工作,为生产车间需要持续供气提供了有效执行方案。该全自动供气系统所有管路采用银焊技术,可防止气体泄漏,且在管路设计时,采用盲塞设计,方便日后扩展使用。捷锐焊割系列产品,由于其使用进口优质材质和先进加工工艺,使得后续加工顺畅,有效保证了产品合格率。同时使用捷锐的回火防止器、安全阀等配套产品,有效杜绝焊割生产现场的安全隐患问题。 捷锐焊割设备的展出,向各专业观众展示了中国焊割设备今后的发展方向,除了对产品原材料材质的高要求,更对产品内部结构、使用配件、使用要求和产品维护做出了对应的演示和操作要求。参会者纷纷表示,接捷锐产品精致的外观加工工艺,让我们有理由、有信心,其对内部构造在设计、生产、检验全过程的高标准、高要求。 关于捷锐 捷锐企业(上海)有限公司成立于1993年,专精研发制造高洁净之集中供气系统及流体控制相关零件、组件、系统设备、焊割器具、仪器仪表等。产品主要应用在半导体、气体、化工、生物科技、核电、航天、食品等行业。厂区内配备欧美最先进的高科技生产设备,并设置中央实验室、检测室及Class 10/100/1000无尘室。GENTEC拥有美国40余年的市场、研发及制造经验,提供流体系统整体解决方案,遍布全球的行销服务网络,赢得全球用户的信赖。 更多信息,请登录公司网站了解详情:www.gentec.com.cn
  • 复旦大学微电子学院朱颢研究团队实现低功耗负量子电容场效应晶体管器件
    当前MOSFET器件的持续微缩所带来的功耗问题已经成为制约集成电路发展的主要瓶颈。研发新原理器件以突破MOSFET亚阈值摆幅(SS)为60mV/dec的室温极限,是实现高速度、低功耗CMOS技术和集成电路的重要途径。近年来,包括隧穿晶体管(TFET)、负电容晶体管(NCFET)、冷源晶体管(CSFET)等在内的多种器件技术为实现陡峭亚阈值摆幅和低功耗器件性能提供了思路。复旦大学微电子学院朱颢研究团队针对上述晶体管器件技术的关键需求,与美国国家标准与技术研究院(NIST)及美国乔治梅森大学合作,提出了一种具有陡峭亚阈值摆幅的负量子电容晶体管器件。研究成果以《Steep-Slope Negative Quantum Capacitance Field-Effect Transistor》为题在近日召开的第68届国际电子器件大会(IEDM,International Electron Devices Meeting)上发表,微电子学院朱颢以及美国NIST的Qiliang Li为通讯作者,课题组杨雅芬博士为第一作者,复旦大学微电子学院为第一单位。该工作将单层石墨烯二维金属系统集成于MoS2晶体管的栅极结构中,构建负量子电容晶体管(NQCFET)器件,利用单层石墨烯在低态密度条件下产生的负电子压缩效应,通过栅极电压调控形成负量子电容。类似于传统基于铁电材料的负电容器件,NQCFET器件中利用石墨烯提供的负量子电容贡献,实现内部栅压放大和小于60mV/dec亚阈值摆幅的特性。该工作中,通过对器件栅极叠层结构以及制备工艺的优化,实现了最小31mV/dec的亚阈值摆幅和可忽略的滞回特性,以及超过106的开关比,有效降低器件静态与动态功耗。同时结合理论仿真揭示了器件陡峭亚阈值摆幅的形成机理,为未来高速低功耗晶体管器件技术的发展提供了新的路径。该项研究工作得到了国家自然科学基金等项目的资助。负量子电容晶体管器件结构与器件性能图
  • CytoSense在线型浮游植物流式细胞仪首次国内应用
    多年来,CytoSense流式细胞分析仪结合EasyClus软件 (TR Project)为位于默兹河的荷兰Eijsden水质监测站提供了诸多有价值的监测数据(见www.fytoplankton.nl),该监测站由荷兰水司(Rijkswaterstaat)水生生物分析实验室直接管理。随着中荷两国间的水利合作关系的密切推进,CytoBuoy 公司藻类监测设备和技术将用于荷兰基础设施与环境部公共工程与水管理总司(Rijkswaterstaat)和中国太湖流域管理局(TBA)之间的联合监测项目。类似的操作系统将被安装在太湖水质野外监测站。 荷兰Eijsden水质监测站的Cytosense 本次项目的主要目标之一是建立有害藻华藻铜绿微囊藻动态变化自动评估机制。CytoSense专为浮游植物监测设计,可直接分析大尺寸范围的浮游藻类、团体结构,特殊的流体工艺设计同时可以避免脆弱的藻类结构遭到破坏,其出色的技术设计可实现藻类动态变化的实时监控。该技术可在完整的藻类粒径谱范围内对生物量进行线性评估。同时Easyclus软件(TR Project)用于支持藻类的快速分类与定量,同时可实现数据的批量化处理。 太湖局专家在野外调查船上操作CytoSense 太湖局专家赴荷兰参加技术培训 为促进本次国际合作项目的成功,2016年5月2日-6日,UNESCO-IHE 、荷兰水司(Rijkswaterstaat)水生生物分析分析实验室、CytoBuoy 公司及TP Project 公司在荷兰代尔伏特对太湖流域管理局的专家做了为期一周的CytoSense流式细胞仪培训课程。5月21日,泽泉科技作为CytoBuoy 公司在中国唯一的代理商,陪同CytoBuoy 公司CEO Mr. George Dubelaar 一起参观了无锡太湖流域管理局实验室,并就后期合作的技术及商务细节进行了探讨。 CytoSense 发明人回访太湖局流式细胞使用情况 在线系统合作项目会议 8月18日,Cytosense 在线监测系统在太湖望虞河口水质自动监测站安装试运行。CytoBuoy公司及泽泉科技工程师太湖局专家共同参与了设备的安装测试。目前设备运行正常,CytoBuoy应用科学家Lucyna将在中国协助TBA与荷兰水司的水质专家完成为期一个月的数据测试交流及优化设置工作。 在线系统安装试运行 现场安装培训 在线系统的成功运行首次实现流式细胞技术与在线监测技术真正结合,在此基础上,我们将不断努力,旨为科研工作者在藻类监测、研究工作提供更多新的方法和思路。
  • 超越海森伯极限的量子精密测量
    以下文章来源于中国物理学会期刊网 ,作者陈耕 李传锋中国物理学会期刊网.中国物理学会期刊网(www.cpsjournals.cn)是我国最权威的物理学综合信息网站,有物理期刊集群、精品报告视频、热点专题网页、海内外新闻、学术讲座,会议展览培训、人物访谈等栏目,是为物理学习和工作者提供一站式信息服务的公众平台。|作者:陈耕1,2,† 李传锋1,2,††(1 中国科学技术大学 中国科学院量子信息重点实验室)(2 中国科学技术大学 合肥国家实验室)本文选自《物理》2023年第6期01理论背景不断提升测量精度是科学研究发展的一个源动力。科学技术发展到今天,很多里程碑式的进步都得益于测量精度的提升。一个众所周知的例子是2016年引力波的成功探测[1],验证了爱因斯坦广义引对论的预言。然而从激光干涉引力波天文台(LIGO)建成到第一次探测到引力波整整花了17年时间,这是科学家们不断改进装置以提升探测精度的结果。最近科学家们在引力波探测中使用了量子压缩的光源,进一步提升了探测精度,使得现在几乎每周都可以观测到引力波。用新的原理方法、技术手段提高测量精度,本身就是自然科学研究的一个重要方向,我们称之为精密测量研究。科学界一般使用测量的不确定度Δ随所使用的测量资源N的下降速率来刻画一个测量系统的测量能力。经典方法能达到的极限是Δ随N的0.5次方成反比下降,也就是我们所称的标准量子极限(standard quantum limit)。需要注意的是,虽然名字中带有“量子”,但是这个下降速率是经典方法能达到的极限。如果能把测量中所有的技术噪声都压制到很低,从而使量子涨落成为主要噪声,就可以达到这个极限。但是在实际测量场景中,起主导作用的经常是各种技术噪声,这时放大信号提升信噪比是一个提升最终精度的有效途径。一个典型的方法是“弱测量”方法,它可以后选择(post-selection)出移动幅度最大的一小部分探针,从而将信号放大100倍甚至1000倍以上。中国科学技术大学研究团队使用了一种改进型的偏置弱测量方法,在放大信号的同时大幅降低了探测器的光电饱和效应,相比标准弱测量方法的探测精度又提升了一个数量级[2]。但是这种弱测量方法并不能超越标准量子极限,因为它本质上是经典光的干涉效应。02量子精密测量量子精密测量是最近十年来在量子信息研究中一个蓬勃发展的领域,旨在利用量子的方法和资源实现突破标准量子极限的测量精度。如前所述,引力波探测装置使用量子压缩光之后可以实现超过标准量子极限的测量精度,这充分证明了量子精密测量的可行性和重要性。那么一个对于量子力学本身的理解和实际测量精度都很重要的问题是:量子精密测量可以提供的精度极限在哪里?实际上对于这个问题,海森伯在1927年就给出了很好的答案,也就是海森伯不确定原理。它是量子力学的一个基本原理,根据这个原理给出的最高测量精度我们称之为海森伯极限:即测量的不确度Δ与N的1次方成反比下降。因此,量子精密测量的一个重要任务是发明新的方法和量子资源来逼近这个极限。光或原子的压缩态不可能达到这个极限,因为实际实验中压缩比总是有限的。一个原理上可以达到这个极限的方法是使用多体纠缠态,比如在量子信息中常使用的N00N态,它通常具有如下的形式:这个形式的物理理解为:N个粒子同时处于0状态,或者同时处于1状态,这两种可能性之间是量子相干叠加的。显然N个没有关联的个体不可能处于这样的状态,因为它们中每个都可能处于0或1态,造成总的状态有2N种可能。这样一种量子资源原则上可以实现海森伯极限的测量精度,但是一个现实的困难是,N很大的量子态很难确定性地产生。利用光子可以实现大约10个光子的纠缠,但是产生和探测效率都极低。即便可以确定性地产生和探测10光子纠缠,一个经典的激光脉冲可能含有1010以上的光子,即便取0.5次方的反比,不确定度也比10光子纠缠达到的1/10小4个数量级。因而现阶段使用N00N态进行精密测量只是原理上演示了一种潜在的优势,并不具有实际价值。2018年,来自于中国科学技术大学的研究团队发展了一种量子化的新型弱测量方法。这种方法用光子数的混态作为探针,以单光子的量子叠加性作为量子资源,实现了对单光子克尔效应反比于N的1次方的测量精度,反比系数约为6.2[3]。该工作的最好精度相当于使用N = 100000的N00N态可以达到的效果,并优于之前最好的经典方法[4]一个数量级。不久后,该团队又通过使用单光子投影测量代替混态探针,实现了逼近海森伯极限的测量精度,反比系数进一步降低到了1.2[5]。其最好精度相当于使用N = 1000000的N00N态可以达到的效果,并优于之前最好的经典方法[4]两个数量级。虽然是在一个特定的测量任务中进行的,但是这两个工作首次实现了在实际测量任务中达到海森伯极限并优于经典方法,充分展现了量子精密测量的优势。海森伯极限被学术界广泛认为是量子力学所允许的测量极限,是否有可能超越这个极限一直是学术上备受关注和存在争议的问题。2011年,Napolitano等人的一个工作声称超越了海森伯极限[6],对光非线性系数测量达到反比于N的1.5次方的超海森伯极限。但是这个工作后来受到了广泛的置疑甚至是批评[7—9],因为所使用的资源为光子通过原子团产生的经典非线性,其哈密顿量里已经含有了N的平方项。在以所使用的总能量作为规范化资源定义的前提下,这个工作甚至没有超过标准量子极限。03基于量子不定因果序的精密测量近些年来,一种新的量子结构,即量子不定因果序(indefinite causal order,ICO)引起了学术界极大的研究兴趣。量子力学显然允许一个粒子处于不同状态的量子叠加,比如光子可以处于不同偏振叠加态,原子可以处于不同能级的叠加态。事实上,量子力学还允许两个演化不同的时序之间的量子叠加,这点显然不同于经典世界的因果关系。在经典世界里,如果两个事情A和B之间存在关联,那么它们之间孰因孰果是确定的。如果A发生在B之前,那必然A是因B是果;反过来的话,就是B因A果。而在量子世界里,两个事件可以处于如图1所示的两个相反时序的量子叠加上,也就是说孰因孰果这个问题是不确定的。这样的系统状态可以表示为:图1 量子不定因果序的示意图。图中的薛定谔猫处在先过左边门后过右边门和先过右边门后过左边门这两种相反时序的量子叠加态这样一种新的量子结构已经被证明在各种量子信息过程中可以提供进一步的量子增强。比如降低量子计算问题中的复杂度,提升量子通信中通过信道的互信息量。尤其让大家感觉到意外的是,2020年香港大学的一个理论工作证明[10],量子不确定因果序可以在精密测量中突破海森伯极限,达到前所未极的反比于N的2次方的超海森伯极限。这样一个理论突破考虑了由两组连续变量进行N次独立演化产生的几何相位A的测量,比如一个变量是坐标空间的本征值x,另外一个变量是动量空间的本征值p。传统确定因果序的方法在这样一个测量问题中最好的精度极限是海森伯极限,可以由如图2(a)所示的串行测量装置达到。如果把这样两组演化制备到两个相反时序的叠加上,如图2(b)所示,就可以获得一个随着N2A增加的总体相位,也就是获得了指数加速的能力,从而对几何相位的估计可以达到反比于N2的精度,也就是超海森伯极限。图2 (a)确定性因果序方法通过分别测量x的N 步演化和p 的N步演化来估计两种演化产生的几何相位;(b)两组演化可以制备到两种相反时序的量子叠加上,两种时序如图中的蓝色和橙色线路所示;(c)实验结果(黑色方点)证明量子不定因果序方法可以达到超海森伯极限精度(红线),并优于确定因果序方法能达到的最好精度(蓝色虚线)这样一个结果在实验实现上遇到了很大的困难,因为它同时涉及到了离散变量和连续变量体系,并且需要将这两种体系纠缠起来,也就是利用离散的量子比特状态去控制两组连续变量的演化时序。量子信息方案中的离散变量体系无法实现连续变量的演化,而连续变量体系无法把两组演化制备到两个相反时序的量子叠加上。中国科学技术大学的团队通过构造一种全新的杂化(hybrid)装置实现了这样一个量子结构[11],用光子的偏振状态来控制光子横向模式的位置和动量的演化。他们用特制的光学元件精准实现了这两个连续变量的多步微小演化,在一个接近1 m长的马赫—曾德尔(MZ)干涉仪的两臂上分别实现了两个时序相反的演化过程。实验结果对几何相位的测量精度可以达到如图2(c)所示的超海森伯极限,并且优于任意确定因果序方案能达到的最高精度。这个实验中所使用的探针是单个光子,所以每次测量所需要的能量与N无关。在以能量为规范定义的前提下,这是目前唯一可以达到1/N2超海堡极限的实验工作。这一点和以经典非线性作为资源的工作形成了鲜明对比。同时在这样一个测量任务中,两种时序所能达到的精度已经是最优的结果,用更多的时序并不能获得更好的测量精度。这使得用光子的二维偏振就可以控制不定因果序,而不需要更高维度的离散变量。特别值得强调的是,这样一个实验在演示的范围内已经实现了相对于传统方法的绝对优势,而不仅仅是一种潜在的优势。因为这个实验中N代表的是独立演化的次数,而不是量子态的规模。如N00N态精密测量所具有的潜在优势无法变成现实优势,就是因为现阶段量子态的规模无法做大。04总结和展望一个无法避免的情况是,关于海森伯极限是否是量子力学的最终极限的争议会一直持续下去,这主要是由学术界对测量资源定义的不统一所导致的。用量子不定因果序可以实现超海森伯极限的测量精度也必然会引起学术界的广泛讨论和争议。但是如果我们搁置这些争议,从一个更加现实的角度去考量这种新方法,它确实达到了比之前任何确定因果方法都要更好的测量精度,这种优势独立于海森伯极限该如何定义这样一个深刻的问题。当然另外一个值得思考的问题是,不确定度反比于N的2次方是不是测量精度的极限?是否有方法可以达到更高的极限,比如反比关系是N的3次方,4次方……这仍然是一个未解之谜。参考文献[1] Abbott B P et al. Phys. Rev. Lett.,2016,116:061102[2] Yin P et al. Light Sci. Appl.,2021,10:103[3] Chen G et al. Nature Communications,2018,9:1[4] Matsuda N et al. Nature Photonics,2008,3:95[5] Chen G et al. Phys. Rev. Lett.,2018,121:060506[6] Napolitano M et al. Nature,2011,471:486[7] Zwierz M et al. Physical Review A,2012,85:042112[8] Berry D W et al. Phys. Rev. Lett.,2012,86:053813[9] Hall M J et al. Physical Review X,2012,2:041006[10] Zhao X et al. Phys. Rev. Lett.,2020,124:190503[11] Yin P et al. Nature Physics,2023,https://doi.org/10.1038/s41567-023-02046-y
  • 研究揭示层间拖拽输运中的量子干涉效应
    中国科学技术大学教授曾长淦、副研究员李林研究团队与北京大学教授冯济课题组合作,通过构筑氮化硼绝缘层间隔的多种石墨烯基电双层结构,首次揭示了在层间拖拽这一复杂的多粒子输运过程中存在显著的量子干涉效应。相关研究成果日前在线发表于《自然-通讯》。量子干涉效应是量子力学中波粒二象性的直接体现。在固体材料中,弱局域化、普适电导涨落和Aharonov-Bohm效应等独特量子输运现象,都源于载流子扩散路径之间的量子干涉。然而这些量子干涉行为均发生在单一导体内的载流子输运过程,可以在非相互作用的单粒子框架下很好地解释。与之相比,诸如层间拖拽效应这种路径更为复杂的多粒子耦合输运中是否会展现出类似的量子力学行为,是一个重要的基础科学问题。所谓拖拽效应,是指对于两个空间相近但彼此绝缘的导电层构成的电双层结构,在其中一层(主动层)施加驱动电流,层间载流子之间的动量/能量转移会诱导另一层(被动层)载流子移动,从而在被动层产生一个开路电压或闭路电流。此前,拖拽效应被广泛用于研究载流子长程耦合特性,发现如间接激子波色爱因斯坦凝聚等层间关联量子态。然而,对这一独特输运过程本身的外场响应特性及可能的量子效应研究还十分缺乏。石墨烯基二维电双层结构为在二维极限下深入相关研究提供了很好的平台,作为天然且理想的二维电子气,石墨烯本身载流子类型和浓度均高度可调,且利用氮化硼作为绝缘层,两层石墨烯之间的间距可以低至数纳米,从而使得在更广阔参数空间内表征层间拖拽特性成为可能。此次研究中,研究团队构筑了双层石墨烯/氮化硼/双层石墨烯(以下称双层/双层)、单层/单层以及单层/双层等多个石墨烯基电双层结构。通过系统的外磁场下拖拽响应特性测试,研究团队发现在很大的温度/载流子浓度范围内,低磁场区间内拖拽磁电阻均会明显偏离经典库伦拖拽行为,并且这种偏离的符号直接取决于石墨烯层的能带拓扑性。如对于双层/双层和单层/单层体系,拖拽电阻在电子-电子区间的修正均表现为低场的电阻峰,而对于双层/单层体系,则为电阻谷。通过对拖拽输运过程的系统性分析,研究团队发现观察到的低场修正可以很好地归因于由时间反演和镜面对称联系起来的两个层间拖拽过程之间的量子干涉,而其干涉路径则由空间分隔的两个石墨烯层层内载流子扩散路径共同组成。这种层间量子干涉的产生依赖于两层石墨烯中空间重叠的扩散路径的形成,其中中间绝缘层的杂质势散射起到至关重要的作用。研究人员认为,这一新型量子干涉效应的发现,将固体材料中的量子干涉行为,从单一导体内单一粒子输运行为,拓展到多个导体间多粒子耦合输运过程,进一步丰富了量子干涉的物理内涵。此外,相比于传统层内量子干涉导致的磁阻修正,层间量子干涉导致的拖拽磁电阻的修正显著增大,从而有望为发展新原理存储器件提供新的思路。
  • 上海秀中完成的丽水白云森林公园负氧离子监测系统
    上海秀中电子设备有限公司完成的浙江丽水白云森林公园负氧离子监测及实时发布系统。
  • 日本INSENT发布日本INSENT味觉分析系统(电子舌)新品
    日本INSENT味觉分析系统(电子舌),智能味觉分析系统采用了同人舌头味觉细胞工作原理相类似的人工脂膜传感器技术,可以客观数字化的评价食品或药品等样品的苦味、涩味、酸味、咸味、鲜味、甜味等基本味觉感官指标,同时还可以分析苦的回味、涩的回味和鲜的回味(丰富度)。 这是世界上一款可以同人类味觉感官相匹配的仪器,对于食品、药品等产品质量控制、新品研发、投诉处理、产品打假等各种对味觉评估有要求的场合,是一款非常难得的有效工具! 日本INSENT味觉分析系统(电子舌)优势特点:★真正同人的味觉感官评价相吻合的味觉分析系统★直接分析样品的酸、甜、苦、咸、鲜、涩及各种回味的味觉指标★丰富的图形展示结果充分显示样品的味觉感官特性★向导型触摸面板设计使仪器操作更轻松、更加人性化★应用简单的宏功能可以简化操作步骤★强大的数据管理服务器确保随时随地进行数据结果的安全有效处理★独特的防电磁干扰技术确保分析过程的高稳定性 产品应用:★新型食品产品研发★食品味觉质量检测、设定产品赏味期★评估食品市场喜好,进行趋势分析★统计市售食品的味谱图,制作产品的味觉特征图★药品苦味评估和苦味一抑制的研究 多种图形表达功能,适合不同测试结果的形象化展示技术参数应用案例 创新点:★采用人工脂膜传感器技术,真正同人的味觉感官评价相吻合的味觉分析系统★直接分析样品的酸、甜、苦、咸、鲜、涩及各种回味的味觉指标,可以定量★丰富的图形展示结果充分显示样品的味觉感官特性★向导型触摸面板设计使仪器操作更轻松、更加人性化★应用简单的宏功能可以简化操作步骤★强大的数据管理服务器确保随时随地进行数据结果的安全有效处理日本INSENT味觉分析系统(电子舌)
  • 缓解城市热岛效应 | 实现节能措施
    缓解城市热岛效应 | 实现节能措施 ——功能性材料的光学特性评价 在城市住宅和商业楼宇密集地区,往往可以观测到“热岛效应”(Heat Island Effect)的存在。由于城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容,使得城市地区升温较快,并向四周和大气中大量辐射,造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温。这种现象尤其在北京、上海、东京、纽约等大城市较为显著。它严重危及着人们的生活与健康,而且高温促使人们更多的使用空调、电扇等制冷设备,而这些都需要消耗大量的电力,这完全有悖于节能理念。因此,现在很多住宅和大厦等建筑物的屋顶、外墙涂料以及道路施工材料都采用可以把太阳光中红外线产生的热量返辐射回去的特殊材料,以此来抵挡室外热量传入室内。比如,目前已研发出可降低红外线透射率的玻璃膜等。艺术家兼摄影师 Nikolay Lamm 通过一组热成像照片,对比展现了纽约市的另一面 日立紫外可见近红外分光光度计UH4150,作为分析光学材料性能的重要工具之一,可用于研究解决“热岛效应”和能源浪费问题的功能性材料的光学特性。应用1:隔热涂料隔热涂料和普通涂料颜色一样,它可以反射太阳光中的红外线,防止热辐射进入到建筑物内部。将这种隔热涂料涂于住宅或大厦的屋顶,不但可以起到隔热的作用,还不影响建筑物外观。解决“热岛效应”的同时实现了空调系统的高效节能。因此,近年来隔热涂料的光学特性测定受到广泛的关注。这里,我们准备了黑色隔热涂料和普通涂料两种样品,通过UH4150的检测,对比它们的光学反射率。详细解决方案:https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/s898101.htm应用2:调光膜以建筑物内部损耗热量较大的窗户为例,太阳光通过窗户射入室内,会使室温升高。为此,我们通过采用能够阻断红外光射入,只允许可见光射入的窗户玻璃专用功能性薄膜。这种薄膜就是调光膜,它可以大幅降低太阳能热量进入室内。与传统的百叶窗和窗帘不同,调光膜依然保证室内光照充足、房间明亮,而且室外风景一览无余。此外,它还可以间接提高室内空调系统的制冷效率,达到高效节能的效果。下面,我们也对调光膜的透射率作了进一步的分析。详细解决方案:https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/s898100.htm城市“热岛效应”,由于人为原因,改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素,加之近年来空气污染的雾霾现象,现已应引起人们的高度重视,治理刻不容缓。多个城市社区现已积极修复生态体系、改造新建城市基础设施建设,全面推进海绵城市建设。日立集团基于“通过开发先进的自主技术和产品为社会做贡献”这一企业理念,希望通过自主研发技术对解决“热岛效应”问题这一重要的社会课题做贡献,实现可持续发展社会的目标。日立高新技术公司是日立集团旗下的一家仪器设备子公司。全球雇员超过10000人,在世界上26个国家及地区共有百余处经营网点。企业发展目标是"成为独步全球的高新技术和解决方案提供商",即兼有掌握最先进技术水准的开发、设计、制造能力和满足企业不同需求的解决方案提供商身份的综合性高新技术公司。其产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料。其中,生命科学领域产品包括电子显微镜、原子力显微镜和分析仪器(色谱、光谱、热分析)等。
  • 高压下的奇迹!美伯克利大学Nature:利用干式低温光学恒温器揭秘氢化物超导体中的迈斯纳效应
    文章名称:Imaging the Meissner effect in hydride superconductors using quantum sensors期刊:Nature IF 64.8文章链接:https://www.nature.com/articles/s41586-024-07026-7 压力的存在能够直接改变微观相互作用,为凝聚相和地球物理现象的探索提供一个强大的调谐旋钮。兆巴(1 Mbar=100 GPa)压力区域的研究极具前沿代表,科学家们可在该压力区域研究高温超导材料的结构与相变。然而,在该高压环境中,许多传统的测量技术都失败了。针对此问题,美伯克利大学的N.Y.Yao教授团队利用干式封闭循环桌面式光学低温恒温器(attocube attoDRY800)突破性的在兆巴压力下以亚微米空间分辨率对金刚石砧单元内局部实现磁力测量的能力。相关研究内容以《Imaging the Meissner effect in hydride superconductors using quantum sensors》为题,在国际SCI期刊《Nature》上发表。该课题组将浅层氮空位色心直接植入铁砧中(见图1),选择与氮空位色心固有对称性相兼容的晶体切割,以实现在兆巴压力下的功能。文章中对最近发现的氢化物超导体CeH9进行了表征。通过同时进行磁学测量和电输运测量,观察到超导性的双重特征:迈斯纳效应的抗磁特性和电阻急剧下降到接近于零。通过局部映射抗磁响应和通量捕获,直接对超导区域的几何形状进行成像,在微米尺度上显示出明显的不均匀性(见图2d)。图1:兆巴压力下的NV色心传感测量。1a为样品加载示意图显示CeH9在两个相对的砧之间压缩。图2:CeH9的局部抗磁性。2a,2b: 同一个样品中两个不同位置处,在零场冷却到温度T Tc时收集的ODMR光谱。2c: 样品S2的共聚焦荧光图像。2d:通过在不同的空间点进行ODMR光谱测量,可以确定一个约10 μm的局部抗磁性的子区域(用d中的虚线表示)。利用这个信号可以识别CeH9已经成功合成的区域。 值得指出的是,该团队利用干式封闭循环桌面式光学低温恒温器(attocube attoDRY800)搭载实验所需的共聚焦荧光显微镜对NV色心进行了测量,见图3。该研究工作将量子传感带到兆巴边界,并使超氢化物材料合成的闭环优化成为可能。 图3:本实验的设备硬件与校正。3a: 用于产生磁场的设备包括一个定制的电磁铁,位于低温恒温器的电磁屏蔽外。3b:在样品S1的四个位置的不同冷却条件下的校准。3c: 样品S1的共聚焦荧光图像。3d: 在桌面式光学低温恒温器attoDRY800真空罩内部的图像显示DAC,冷指和热连接。 attoDRY800桌面式光学低温恒温器(见图4)是由德国attocube公司研发的一款干式闭循环低温恒温器,光学平台与系统冷头高度耦合,系统可提供4K到室温的变温环境。设备具有极低的震动噪音,已在国内外课题组广泛应用于量子通信、量子点发光、半导体材料、二维材料等研究领域。根据典型实验所需,该产品设计了几种标准真空罩方便用户进行拉曼、荧光等常见的测量手段对材料进行光-电-磁物理性质的变温测量。图4. attoDRY800桌面式光学低温恒温器- 可以选配低温物镜,低温位移台以及其他定制配置。 attoDRY800桌面式光学低温恒温器已经在北京大学,半导体所,国家纳米科学中心等单位顺利运行,持续助力各个课题组的科研工作。图5为常见的的低温物镜兼容真空罩,该真空罩内可配置attocube特有的低温消色差物镜以及纳米精度位移台。如果实验(例如光纤量子通信与open cavity等实验)需要更复杂的实验设计,我们可以根据用户的技术要求和偏好定制桌面上的真空罩。图5:常见配置-低温物镜兼容真空罩。 attoDRY800主要技术特点:☛ 光学平台和闭式循环低温恒温器完美地结合在一起☛ 提供无光学平台配置:全新一代独立光学低温恒温器attoDRY800xs☛ 宽温度范围(3.8 K…300 K),自动温度控制☛ 用户友好、多功能、模块化☛ 与低温消色差物镜兼容,数值孔径大于0.8☛ 可定制真空罩,标准样品空间:75mm直径。☛ 与典型光学桌的高度相同☛ 包含36根直流电线图6:全新一代独立光学低温恒温器attoDRY800xs- 冷头与光学面包板高度集成。 attoDRY800桌面式光学低温恒温器 部分发表文献:[1]. N.Y.Yao et al. Imaging the Meissner effect in hydride superconductors using quantum sensors. Nature 627, 73–79 (2024)[2]. Liying Jiao et al. 2D Air-Stable Nonlayered Ferrimagnetic FeCr2S4 Crystals Synthesized via Chemical Vapor Deposition. Advanced Materials 2024[3]. Yohannes Abate et al. Sulfur Vacancy Related Optical Transitions in Graded Alloys of MoxW1-xS2 Monolayers. Adv. Optical Mater. 2024, 2302326[4]. Pablo P. Boix et al. Perovskite Thin Single Crystal for a High Performance and Long Endurance Memristor. Adv. Electron. Mater. 2024, 2300475[5]. Mauro Valeri et al. Generation and characterization of polarization-entangled states using quantum dot single-photon sources. 2024 Quantum Sci. Technol. 9 025002[6]. Ajit Srivastava, et al Quadrupolar–dipolar excitonic transition in a tunnel-coupled van der Waals heterotrilayer. Nature Materials 22, 1478–1484 (2023)[7]. Hanlin Fang et al. Localization and interaction of interlayer excitons in MoSe2/WSe2 heterobilayers. Nature Communications 14 : 6910 (2023) [8]. S. Kolkowitz et al. Temperature-Dependent Spin-Lattice Relaxation of the Nitrogen-Vacancy Spin Triplet in Diamond, Phys. Rev. Lett. 130, 256903,2023[9]. Yunan GAO, et al. Bright and Dark Quadrupolar Excitons in the WSe2/MoSe2/WSe2 Heterotrilayer. Phys. Rev. Lett. 131, 186901,2023[10]. Tim Schrö der, et al. Optically Coherent Nitrogen-Vacancy Defect Centers in Diamond Nanostructures. Phys. Rev. X 13, 011042 , 2023 attoDRY800桌面式光学低温恒温器 部分国内用户单位:相关产品1、低震动无液氦磁体与恒温器-attoDRYhttps://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C377018.htm
  • 第二届石英晶体微天平技术发展国际研讨会(环境与能源应用)暨第五届Q-Sense技术研讨会即将盛大开幕
    尊敬的老师:你好! 石英晶体微天平技术是一种强有力的表/界面检测技术,目前已在土壤污染研究、矿物浮选、生物材料、高分子、纳米科学与技术、生物传感、环境水处理、染料敏化太阳能电池、锂离子电池、生物燃料、制药工程、细胞信号传导、石油工业等领域得到广泛应用。 为了更好地利用该技术,了解其最新发展,促进大中华地区同行间的交流,中国科学院南京土壤所与瑞典百欧林科技有限公司将于2017年9月14-15日联合举办第二届石英晶体微天平技术发展国际研讨会(环境与能源应用)暨第五届Q-Sense技术研讨会(The 2nd International QCM Technology Development Symposium – Environment & Energy Applications & the 5th Q-Sense Technology Seminar)。本次会议主席为中国南方科技大学徐政和教授、美国威斯康辛大学Joel A. Pedersen教授和中国科学院南京土壤研究所高娟研究员。会议还邀请了该领域多位国内外知名教授学者讲授QCM-D原理和应用,并解答相关问题。与此同时,本次技术研讨会的海报征集活动也在如火如荼地进行中。如果您想与其他科研机构的老师分享交流自己的研究成果,那就投出您的海报吧,让我们一起和您分享科研的新奇与喜悦!本次海报的投稿语言为英语,海报尺寸为宽度800 mm×高度2000 mm。请将海报电子版投递至:王敏博士,min.wang@biolinscientific.com, 谢谢!注册费用:免注册费,交通食宿需自理。报名方式:请填写附件报名回执,发送邮件至lauren.li@biolinscientific.com 报名联系人: 李小姐,186 1838 2402,010 - 8420 3832 - 801 我们真诚邀请您参加本次会议,感谢您对Q-Sense的关注与支持! 目前会议前期准备工作已经全部就绪,会议日程详情如下: 会议日程( Agenda):September 14 南京土壤研究所惠联楼四楼会议厅 TimeSchedule8:30-9:00Check In9:00-9:20WelcomeJoel A. Pedersen, University of Wisconsin, USAZhenghe Xu, University of Alberta, Canada/Southern University of Science and Technology, ChinaDongmei Zhou, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, ChinaVanilla Chen, Biolin Scientific AB, ChinaChair: Joel Pedersen9:20-10:00O1: Moshe Herzberg, Ben Gurion University of the Negev, IsraelTopic: Membrane Fouling and Cleaning in The Era of Environmental Nanotechnology: Measurements, Mechanisms, And Applications10:00-10:40O2: Meagan Mauter, Carnegie-Mellon University, USATopic: Using QCM-D to Evaluate the Effect of Domain Chemistry and Hydrophilicity on Adsorption to Zwitterionic Copolymer Films with Nanoscale Compositional Heterogeneities10:40-11:00Pose for Group Pictures, Coffee Break11:00-11:30O3: Jinxuan Liu, Dalian Institute of Technology, ChinaTopic: Surface-Supported Metal-Organic Framework Thin Films: From Fabrications to Applications11:30-12:00O4: Zhigang Gu, Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, CAS, ChinaTopic: Epitaxial Growth and Applications of Oriented Porous Metal Organic Framework Thin Films12:00-13:30LunchChair: Meagan Mauter13:30-14:10O5: Thanh Nguyen, University of Illinois at Urbana-Champaign, USATopic: Interfacial Properties of Pathogenic Enteric Viruses Revealed by Complimentary Techniques of QCMD, AFM and DLS14:10-14:50O6: Zhenghe Xu, University of Alberta, Canada/Southern University of Science and Technology, ChinaTopic: Removal of water from water-in-oil emulsions by magnetically responsive and interfacially active composite particles14:50-15:20O7: Xiaolei Qu, Nanjing Univeristy, ChinaTopic: Aggregation and Deposition Behavior of Carbonaceous Nanoparticles15:20-15:40Coffee Break, Poster viewing15:40-16:10O8: Yong Xiong, Tsinghua University, ChinaTopic: Synergy Adsorption of Polyaromatic Compounds on Silica Surface by Molecular Dynamics SimulationChair: Juan Gao16:10-16:50O9: Olof Andersson, Insplorion AB, SwedenTopic: Nanoplasmonic Sensing Combined with QCM-D for Advanced Surface Interaction Studies16:50-17:30O10: Min Wang, Biolin Scientific AB, ChinaTopic: Application Of Q-Sense Technique on Environment and Energy Science17:30-18:00Panel DiscussionModerators:Zhenghe Xu, Joel A. Pedersen Topic: QCM-D Applications to Emergent Subjects in Environment Science18:10-20:00Dinner 会议日程(Agenda):September 15 南京土壤研究所惠联楼四楼会议厅 TimeSchedule8:30-9:00Check InChair: Zhenghe Xu9:00-9:40O1: Andreas Wargenau, McGill Univeristy, CanadaTopic: Characterizing Phospholipid Phase Transitions Using QCM-D: Fundamentals andApplication to Environmental Toxicology9:40-10:20O2: Joel A. Pedersen, Univeristy of Wisconsin, USATopic: Multi-Component Model Biological Membranes for Investigating Nanoparticle Interaction with Cell Surfaces10:20-10:40Coffee Break, Poster viewing10:40-11:10O3: Wei Jiang, Shandong University, ChinaTopic: Nanoparticle Deposition and Nano-Biomembrane Interaction Studied by QCM11:10-11:40O4: Xitong Liu, Carnegie-Mellon Univeristy, USATopic: Probing Interactions Between Graphene Oxide and Serum Albumin Proteins Using QCM-D11:40-13:00LunchHost: Thanh Nguyen13:00-13:30O5: Jue Kou, Univeristy of Science and Technology Beijing, ChinaTopic: Leaching Kinetic Study of Non-Cyanide Gold Leaching Reagent SDD by QCM-D13:30-14:00O6: Julong Song, Nanjing Forestry Univeristy, ChinaTopic: On the Interactions in Lignocellulose Utilization Revealed by QCM-D Technique14:00-14:40O7: Min Wang, Biolin Scientific ABTopic: The Latest Application Progress by Chinese QCM-D Customers 14:40-15:10Panel DiscussionModerators:Zhenghe Xu, Joel A. Pedersen Topic: QCM-D Applications to Emergent Subjects in Environment Science15:10-15:40Coffee Break, Poster viewingUser Training SectionHost: Vanilla Chen15:40-16:10O8: Mike Xiao, Biolin Scientific AB (Chinese)QCM-D Modules and Sensors 16:10-16:30O9: Aaron Li, Biolin Scientific AB (Chinese)User Discussion Section How to Get A Good QCM-D Result? Sensor Treatment and Experiments Tips16:30-17:00Panel Discussion (English/Chinese)Host: Min Wang & Vanilla Chen Topic: Demands and Challenges on Q-Sense development
  • GEODERMA丨肖春旺教授团队在草地土壤碳激发效应研究领域取得新进展
    2018年,由北京普瑞亿科科技有限公司研发的PRI-8800全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统,一经推出便得到了广泛关注。该系统在土壤有机质分解速率、Q10及其调控机制方面提供了一整套高效的解决方案,为科研人员提供室内变温培养模拟野外环境的条件,让科研可以更广、更深层次地开展。目前以PRI-8800为关键设备发表的相关文章已达23篇。 今天与大家分享的是肖春旺教授团队在草地土壤碳激发效应研究领域取得新进展,在该项研究中,研究团队利用PRI-8800对来自外源碳和土壤有机质的土壤微生物呼吸的快速、连续、高频观测,为研究结果提供了有力的数据支撑。 来自植物根际和凋落物层淋溶的易分解外源碳(LOC)输入土壤是生态系统常见的自然现象,其在微生物介导的土壤碳循环中发挥着关键作用,尤其是在植物根系密集的草原生态系统。然而,外源碳的输入并不总是意味着土壤碳的净增加,因其能为异养微生物群落提供可用的碳和能量,进一步对土壤有机质的分解产生影响,即激发效应(Priming Effect,PE)。长期以来,尽管许多研究已经探讨了由外源碳添加诱导的激发效应,但很少有研究关注其短期效应。其次,输入土壤的外源碳是高度动态变化的,会迅速融入微生物、土壤有机质,或分解为CO2,但由于土壤微生物对外源碳输入的反应很快,来自外源碳的呼吸作用对微生物呼吸作用的相对贡献及其影响因素仍不确定。此外,围栏禁牧被认为是实现草地生态系统自我恢复的重要途径,其对土壤碳氮特性具有重要的积极影响,而围栏禁牧所导致的土壤碳氮特征变化可能进一步影响微生物对外源碳和土壤有机质的分解,但目前仍然缺乏对此的全面了解。 针对以上科学问题,肖春旺教授团队在中科院内蒙古草原生态站开展了相关研究,研究人员采集了3个不同围封禁牧时间(42年、22年和0年[自由放牧])和4个不同土层深度(0–10、10–30、30–50、50–100 cm)的土壤。通过向土壤中添加δ13C标记的葡萄糖以模拟自然界的碳输入,并使用北京普瑞亿科科技有限公司研发的PRI–8800全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统,在105-h内实现了分钟尺度上对来自外源碳和土壤有机质的土壤微生物呼吸的快速、连续、高频观测,主要探究了土壤碳氮特征变化对土壤微生物响应外源碳输入的短期过程以及对外源碳和土壤有机质分解的影响及机制。 研究结果发现,土壤微生物对外源碳的输入反应迅速,由土壤有机碳和碳氮比控制的微生物生物量是直接影响微生物对外源碳输入反应强度的最重要因素。放牧和较深的土壤层减少了来自外源碳的呼吸作用及其对总呼吸作用的相对贡献(图1),主要归因于土壤碳氮比和真菌/细菌的变化。此外,外源碳添加促进了所有土壤中有机质的分解,使土壤有机质的呼吸作用增加了11.3–92.4 mg C g-1 SOC,相当于18.7–266.1%的激发效应。放牧和土壤深度增加导致了更大的激发效应和土壤碳损失,其中土壤碳氮比和有机碳含量是最重要的调节因素。图1 不同土壤中来自外源碳和土壤有机质的累积碳矿化量及其比值注:GE42(10)、GE22(10)和GE0(10)分别代表围栏禁牧42年、22年和0年样点的0–10 cm土壤;GE42(10)、GE42(30)、GE42(50)和GE42(50)分别代表围栏42年样点的0–10、10–30、30–50、50–100 cm的土壤。 禁牧被认为是实现草原生态系统自我恢复的重要途径,了解放牧对外源碳输入下草原碳循环的影响可能有助于提高我们对未来草原土壤碳动态的预测。因此,结合本研究结果,研究人员建立了一个概念框架,阐明了禁牧年限和土壤深度变化对外源碳输入下草原土壤微生物呼吸和土壤碳动态的影响(图2)。禁牧对植被的积极影响进一步提升了土壤有机质的质和量,进而通过影响微生物特性导致更多的外源碳被微生物呼吸代谢,并增大其对总微生物呼吸的贡献,但是却会减小其诱导的激发效应和土壤碳损失。然而,对于不同深度的土壤而言,增加土层深度会影响土壤有机质的质和量,导致来自外源碳的呼吸及其对总微生物呼吸的贡献均减小,但是却会减小其诱导的激发效应和土壤碳损失。目前在世界大部分地区,由于受到人类活动的影响,草原正面临着严重退化的困境,而禁牧可能是实现表层土壤碳固持的有效措施。图2 禁牧和土壤深度变化对外源碳输入下草原土壤微生物呼吸和土壤碳动态影响的概念图 相关研究成果以“The quality and quantity of SOM determines the mineralization of recently added labile C and priming of native SOM in grazed grasslands”为题在线发表于国际土壤学领域主流期刊《Geoderma》(中科院一区Top,IF5 = 7.444)上。 生命与环境科学学院2019级博士研究生李超为本论文第一作者,肖春旺教授为本论文的通讯作者。中国科学院地理科学与资源研究所何念鹏研究员为本研究的重要合作作者,另外,中国科学院地理科学与资源研究所的徐丽副研究员和李明旭博士也参与了本研究。来源丨中央民族大学生命与环境科学学院官网相关论文信息:Li C, Xiao C, Li M, et al. The quality and quantity of SOM determines the mineralization of recently added labile C and priming of native SOM in grazed grasslands[J]. Geoderma, 2023, 432: 116385.原文链接:https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2023.116385. 自2018年上市以来,PRI-8800全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统得到了广泛关注。该系统在土壤有机质分解速率、Q10及其调控机制方面提供了一整套高效的解决方案,为科研人员提供室内变温培养模拟野外环境的条件,让科研可以更广、更深层次地开展。目前以PRI-8800为关键设备发表的相关文章已达23篇。 为响应国家“双碳”目标,针对国内“双碳”行动有效性评估,普瑞亿科全新升级了PRI-8800 全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统,结合了连续变温培养和高频土壤呼吸在线测量的优势,模式的培养与测试过程非常简单高效,这极大方便了大量样品的测试或大尺度联网的研究,可以有效服务科学研究和生态观测。PRI-8800的成功推出,为“双碳”目标研究和评价提供了强有力的工具。 土壤有机质分解速率(R)对温度变化的响应非常敏感。温度敏感性参数(Q10)可以刻画土壤有机质分解对温度变化的响应程度。Q10是指温度每升高10℃,R所增加的倍数;Q10值越大,表明土壤有机质分解对温度变化就越敏感。Q10不仅取决于有机质分子的固有动力学属性,也受到环境条件的限制。Q10能抽象地描述土壤有机质分解对温度变化的响应,在不同生态类型系统、不同研究间架起了一个规范的和可比较的参数,因此其研究意义重大。 以往Q10研究通过选取较少的温度梯度(3-5个点)进行测量,从而导致不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题无法被克服。Robinson最近的研究(2017)指出,最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度的响应曲线可以有效解决上述问题。PRI-8800全自动变温土壤温室气体在线测量系统为Q10的研究提供了强有力的工具,不仅能用于测量Q10对环境变量主控温度因子的响应,也能用于测量其对土壤含水量、酶促反应、有机底物、土壤生物及时空变异等的响应。PRI-8800为Q10对关联影响因子的研究,提供了一套快捷、高效、准确的整体解决方案。可设定恒温或变温培养模式;温度控制波动优于±0.05℃;平均升降温速率不小于1°C/min;150ml样品瓶,25位样品盘;大气本底缓冲气或钢瓶气清洗气路;一体化设计,内置CO2 H2O模块;可外接高精度浓度或同位素分析仪。 为了更好地助力科学研究,拓展设备应用场景,普瑞亿科重磅推出「加强版」PRI-8800——PRI-8800 Plus全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统。 1)原状土冻融过程模拟:气候变化改变了土壤干湿循环和冻融循环的频率和强度。这些波动影响了土壤微生物活动的关键驱动力,即土壤水分利用率。虽然这些波动使土壤微生物结构有少许改变,但一种气候波动的影响(例如干湿交替)是否影响了对另一种气候(例如冻融交替)的反应,其温室气体排放是如何响应的?通过PRI-8800 Plus 的冻融模拟,我们可以找出清晰答案。 2)湿地淹水深度模拟:在全球尺度上湿地甲烷(CH4)排放的温度敏感性大小主要取决于水位变化,而二氧化碳(CO2)排放的温度敏感性不受水位影响。复杂多样的湿地生态系统不同水位的变化及不同温度的变化如何影响和调控着湿地温室气体的排放?我们该如何量化不同水位的变化及不同温度的变化下湿地的温室气体排放?借助PRI-8800 Plus,通过淹水深度和温度变化的组合测试,可以查出真相。 3)温度依赖性的研究:既然温度的变化会极大影响土壤呼吸,基于温度变化的Q10研究成为科学家研究中重中之重。2017年Robinson提出的最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度响应曲线的建议,将纠正以往研究人员只设置3-5个温度点(大约相隔5-10℃)进行呼吸测量的做法,该建议能解决传统方法因温度梯度少而导致的不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题,更能提升不同的理论模型或随后模型推算结果的准确性。而上述至少20个温度点的设置和对应的土壤呼吸测量,仅仅需要在PRI-8800 Plus程序中预设几个温度梯度即可完成多个样品在不同温度下的自动测量,这将极大提高科学家的工作效率。 除了上述变温应用案例外,科学家还可以依据自己的实验设计进行诸如日变化、月变化、季节变化、甚至年度温度变化的模拟培养,通过PRI-8800 Plus的“傻瓜式”操作测量,将极大减少科学家实验实施的周期和工作量,并提高了工作效率。 PRI-8800 Plus除了具有上述变温培养的特色,还可以进行恒温培养,抑或是恒温/变温交替培养,这些组合无疑拓展了系统在不同温度组合条件下的应用场景。 4)水分依赖性的研究:多数研究表明,在温度恒定的情况下,Q10很容易受土壤含水量的影响,表现出一定的水分依赖特性。PRI-8800 Plus可以通过手动调整土壤含水量的做法,并在PRI-8800 Plus快速连续测量模式下,实现不同水分梯度条件下土壤呼吸的精准测量,而PRI-8800 Plus的逻辑设计,为短期、中期和长期湿度控制条件下的土壤呼吸的连续、高品质测量提供了可能。 5)底物依赖性的研究:底物物质量与Q10密切相关,这里的底物包含不限于自然态的土壤,如含碳量,含氮量,易分解/难分解的碳比例、土壤粘粒含量、酸碱盐度等;也可能包含了某些外源底物,如外源的生物质碳、微生物种群、各种肥料、呼吸促进/抑制剂、同位素试剂等。通过PRI-8800快速在线变温培养测量,能加速某些研究进程并获得可靠结果,如生物质炭在土壤改良过程中的土壤呼吸研究、缓释肥缓释不同阶段对土壤呼吸的持续影响、盐碱土壤不同改良措施下的土壤呼吸的变化响应等等。 6)生物依赖性的研究:土壤呼吸包含土壤微生物呼吸(90%)和土壤动物呼吸(1-10%),土壤微生物群落对Q10影响重大。通过温度响应了解培养前后的微生物种群和数量的变化以及对应的土壤呼吸速率的变化有重要意义。外源微生物种群的添加,或许帮助科学家找出更好的Q10对土壤生物依赖性的响应解析。1.Li C, Xiao C, Li M, et al. The quality and quantity of SOM determines the mineralization of recently added labile C and priming of native SOM in grazed grasslands[J]. Geoderma, 2023, 432: 116385.2.Ma X, Jiang S, Zhang Z, et al. Long‐term collar deployment leads to bias in soil respiration measurements[J]. Methods in Ecology and Evolution, 2023, 14(3): 981-990.3.He Y, Zhou X, Jia Z, et al. Apparent thermal acclimation of soil heterotrophic respiration mainly mediated by substrate availability[J]. Global Change Biology, 2023, 29(4): 1178-1187.4.Mao X, Zheng J, Yu W, et al. Climate-induced shifts in composition and protection regulate temperature sensitivity of carbon decomposition through soil profile[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2022, 172: 108743.5.Pan J, He N, Liu Y, et al. Growing season average temperature range is the optimal choice for Q10 incubation experiments of SOM decomposition[J]. Ecological Indicators, 2022, 145: 109749.6.Li C, Xiao C, Guenet B, et al. Short-term effects of labile organic C addition on soil microbial response to temperature in a temperate steppe[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2022, 167: 108589.7.Jiang ZX, Bian HF, Xu L, He NP. 2021. Pulse effect of precipitation: spatial patterns and mechanisms of soil carbon emissions. Frontiers in Ecology and Evolution, 9: 673310.8.Liu Y, Xu L, Zheng S, Chen Z, Cao YQ, Wen XF, He NP. 2021. Temperature sensitivity of soil microbial respiration in soils with lower substrate availability is enhanced more by labile carbon input. Soil Biology and Biochemistry, 154: 108148.9.Bian HF, Zheng S, Liu Y, Xu L, Chen Z, He NP. 2020. Changes in soil organic matter decomposition rate and its temperature sensitivity along water table gradients in cold-temperate forest swamps. Catena, 194: 104684.10.Xu M, Wu SS, Jiang ZX, Xu L, Li MX, Bian HF, He NP. 2020. Effect of pulse precipitation on soil CO2 release in different grassland types on the Tibetan Plateau. European Journal of Soil Biology, 101: 103250.11.Liu Y, He NP, Xu L, Tian J, Gao Y, Zheng S, Wang Q, Wen XF, Xu XL, Yakov K. 2019. A new incubation and measurement approach to estimate the temperature response of soil organic matter decomposition. Soil Biology & Biochemistry, 138, 107596.12.Yingqiu C, Zhen Z, Li X, et al. Temperature Affects new Carbon Input Utilization By Soil Microbes: Evidence Based on a Rapid δ13C Measurement Technology[J]. Journal of Resources and Ecology, 2019, 10(2): 202-212.13.Cao Y, Xu L, Zhang Z, et al. Soil microbial metabolic quotient in inner mongolian grasslands: Patterns and influence factors[J]. Chinese Geographical Science, 2019, 29: 1001-1010.14.Liu Y, He NP, Wen XF, Xu L, Sun XM, Yu GR, Liang LY, Schipper LA. 2018. The optimum temperature of soil microbial respiration: Patterns and controls. Soil Biology and Biochemistry, 121: 35-42.15.Liu Y, Wen XF, Zhang YH, Tian J, Gao Y, Ostle NJ, Niu SL, Chen SP, Sun XM, He NP. 2018.Widespread asymmetric response of soil heterotrophic respiration to warming and cooling. Science of Total Environment, 635: 423-431.16.Wang Q, He NP, Xu L, Zhou XH. 2018. Important interaction of chemicals, microbial biomass and dissolved substrates in the diel hysteresis loop of soil heterotrophic respiration. Plant and Soil, 428: 279-290.17.Wang Q, He NP, Xu L, Zhou XH. 2018. Microbial properties regulate spatial variation in the differences in heterotrophic respiration and its temperature sensitivity between primary and secondary forests from tropical to cold-temperate zones. Agriculture and Forest Meteorology, 262, 81-88.18.He N P, Liu Y, Xu L, Wen X F, Yu G R, Sun X M. Temperature sensitivity of soil organic matter decomposition:New insights into models of incubation and measurement. Acta Ecologica Sinica, 2018, 38(11): 4045-4051.19.Li J, He NP, Xu L, Chai H, Liu Y, Wang DL, Wang L, Wei XH, Xue JY, Wen XF, Sun XM. 2017. Asymmetric responses of soil heterotrophic respiration to rising and decreasing temperatures. Soil Biology & Biochemistry, 106: 18-27.20.Liu Y, He NP, Xu L, Niu SL, Yu GR, Sun XM, Wen XF. 2017. Regional variation in the temperature sensitivity of soil organic matter decomposition in China’s forests and grasslands. Global Change Biology, 23: 3393-3402.21.Wang Q, He NP*, Liu Y, Li ML, Xu L. 2016. Strong pulse effects of precipitation event on soil microbial respiration in temperate forests. Geoderma, 275: 67-73.22.Wang Q, He NP, Yu GR, Gao Y, Wen XF, Wang RF, Koerner SE, Yu Q*. 2016. Soil microbial respiration rate and temperature sensitivity along a north-south forest transect in eastern China: Patterns and influencing factors. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 121: 399-410.23.He NP, Wang RM, Dai JZ, Gao Y, Wen XF, Yu GR. 2013. Changes in the temperature sensitivity of SOM decomposition with grassland succession: Implications for soil C sequestration. Ecology and Evolution, 3: 5045-5054.
  • 上海森谱科技有限公司正式推出基于MEMs技术的微型气相色谱系统
    上海森谱科技有限公司正式推出基于MEMs技术的微型气相色谱系统 森谱微型气相色谱仪是您随时随地快捷地得到测量结果的理想解决方案。凭借其坚固、紧凑的设计和实验室级的精确气体分析能力,森谱微型气相色谱仪能在短时间内更多、更快、更好地输出数据,从而有利于您的业务决策。¨ μ -TCD提供卓越的灵敏度 森谱微型气相色谱仪采用基于MEMS工艺的微机械进样器和微型热导检测器μTCD,其池体积只有200nL,不到传统色谱仪的1/20,灵敏度可以到0.5ppm,具有传统TCD无法比拟的优势。¨ 超快的分析速度微机械进样器和热导检测器(μTCD)连同小口径色谱柱,多通道并行的分析方法,在数秒钟内即可提供气体样品的分离结果。¨ 模块化、客户化的设计方案 根据您的分析需求进行预先配置和测试,并随时可以投入使用。模块化设计使用户可随时根据不同的应用迅速配置并安装色谱模块。专业的配置方案使用户获得最高的性价比和灵活性,并在长期维护方面提供个性化的特色服务。¨ 强大的智能与在线集成强大的在线智能软件允许您快速设置初始分析方法和验证应用程序。机载数据处理系统接管Micro GC 的全部操作。不需外部计算机处理数据和结果,自身CPU可完成数据采集与处理,用户定义的信息将自动传递到外部系统(例如过程控制),无需人员参与。能够与FPT-Server或DCS连接,传输数据结果支持工业总线MODBUS,485等标准强大的扩展能力(提供数字或模拟I/O接口)¨ 便携配置让您随时随地获得实验室级分析效果便携式版本包含了所有测量时需要的条件,即使您的测量地点没有载气和电源也能实现测量。内置气瓶和可充电电池可提供长达8 小时的高效分析能力。
  • 森馥科技参加第二届国际核电运维大会
    第二届国际核电运维大会近期在沪圆满落幕,该会议由上海市核电办公室主办,上海英致商务咨询有限公司承办。本次会议共有一个主会场和7个平行分会场,分别就核电运营维护管理经验和在役检查与性能试验、备件采购与管理、阀门、汽轮机、电气设备、仪控系统、辐射防护等领域新技术新产品进行深入交流,同时还设有“行业交流会”以提供更高效的专业交流和供需对接服务。会议期间,中广核核电运营有限公司总经理助理兼大修中心经理秦余新先生就“中广核群厂大修与备件管理实践与探讨”作了深入报告,他指出,中广核目前正一步步的实施多基地群厂模式下的大修管理计划,这将推进中广核专业化、集约化、标准化的战略之路,真正落实广核精神“一次把事情做好”。来自支持单位中核核电运行管理有限公司总经理助理刘崇都先生就“中核运行专业化改革实践”进行了探讨,通过对业务范围、运作模式、发展战略的介绍,让与会代表感受到了“开放、包容、合作、共赢”的中核文化。本届峰会共吸引了20多个国家近200个企业共400余位嘉宾参与其中,共60为发言嘉宾进行了为期2天的报告交流,参与核演讲的人数与层次均创新高,并引起核电业内人士及媒体的热烈讨论和高度关注。森馥科技作为核辐射安全设备的综合供应商,是美国GE公司、英国IPL公司、捷克VF公司、白俄罗斯ATOMTEX公司的中国区代理商,会议中,与多家制造商洽谈交流合作,将围绕核电供应链提供产品设备和技术服务,持续关注中国核电发展,为中国核电的发展贡献一份力量。
  • 新品发布---哈希sensION+台式和便携式测定仪系统
    安恒公司专注于水质问题,专业于水质监测,致力于为客户提供创新的水质管理解决方案,提出多项首创的先进水质资源管理理念,最新推出哈希公司今秋上市的最新产品sensION+台式和便携式测定仪系统。该产品适合应用于市政/工业和各种其他特殊应用领域,具有菜单导航功能多合一系统,每个系统的设计都可以应用于多种领域;全新的sensION+产品将会包含以下参数:pH,ORP,电导率,TDS,盐度,溶解氧和各种离子(ISE)等。sensION+系列是哈希具有15年历史的sensION系列的升级替代产品,包含台式和便携两种,配合多种型号的充液式,凝胶式、固体式电极以及独有的ContATC专利电极技术,满足客户不同应用场合开始测试的所有需求,让测量更简单、更快捷、更准确!安恒公司一直致力于将代理贸易业务以技术服务为导向,努力塑造安恒公司成为水质分析领域最好的服务型公司,这是我们追求的目标和价值增值的方式,我们也将致力于为您提供更好的服务。
  • PNAS文献-跨区域走航数据揭示大气污染物‘城市热岛效应’
    PNAS August 10, 2021 118 (32) e2026653118 https://doi.org/10.1073/pnas.2026653118https://www.pnas.org/content/118/32/e2026653118除了工业排放,我们所使用的日常生活使用的挥发性化学产品(VCP:volatile chemicalproducts,例如香水、化妆品,洗涤剂等日常家庭用品),也是城区大气挥发性化学污染物的重要来源之一。实际上,已经有文献报道,在美国大城市的城区中,日用VCP所产生的挥发性有机物可以占到光化学前体污染物差不多一半的比重。在本文研究中,科学家利用搭配有TOFWERK PTR-TOF质谱仪的移动实验室在美国和欧洲的多个城市,更加系统性的研究了VCP与交通源以及市区人口密度之间的相互关系。科学家们除了在美国和欧洲各进行了数千公里的走航监测之外,还在纽约市区部署了一台TOFWERK PTR-TOF飞行时间质谱仪进行长期测量,以期获得市区详细的VOCs通量数据。利用走航监测数据,科学家们清楚的展示了在上千公里尺度上,各城市周边区域内人为VOCs浓度呈显著提升,换而言之,大气污染物的‘城市热岛效应’。其中代表性的污染物不仅仅来自于市区常见的交通源(如苯和其他芳香烃)和日用品指标物D5-硅氧烷(常见的护肤品添加剂),同时还有单萜类物质。后者一般来自于植被排放,同时也是日用品中的常规香味添加剂。令人感到意外的是,纽约市区所产生的人为来源单萜类总量与一座同等占地面积的森林相当。最后,基于走航和市区定点监测的VOCs数据,并结合WRF-Chem空气质量模型,科学家们给出了上述日用化学品(VCP)对于城区臭氧生成的贡献比例。众所周知,臭氧在发达国家和国内大型城市中形成的污染事件比例近年来在持续上升。对于业务部门,了解并控制臭氧前体物的来源和它们的贡献比例是精确防控臭氧污染的重要前提。本文中给出的结论是:日用化学品相关VOCs对文中的欧美大城市臭氧贡献比例超过一半!文中使用中的TOFWERK PTR-TOF质谱仪的分析优势如下: 长距离走航检测中的仪器易用性和仪器性能稳定性 对多种物种的半定量能力 集成在仪器内部的自动标零和标定装置,保证了数据高准确率,在多台仪器的相互比较中均表现良好TOFWERK的应用科学家们贡献了本文中欧洲境内的测量数据,同时在国内也积累了一万公里以上的连续走航数据。如果您对TOFWERK仪器在走航检测应用的适用性,和欧洲和国内的走航数据感兴趣,请与我们联系。
  • 新闻发布会|2022世界传感器8月21日重磅开幕
    8月9日,2022世界传感器大会新闻发布会在河南省人民政府新闻办公室召开。2022年世界传感器大会将于2022年8月21日-23日在河南郑州举办。本届大会以“感知世界 智创未来”为主题,集聚全球传感器领域优秀的专家学者、龙头企业、国际组织,围绕传感器领域的技术前沿、产业趋势和热点问题进行高端对话,促进传感器产业要素资源融合,进一步助推中国(郑州)智能传感谷建设,更好地推动传感领域的科技自立自强和产业的高质量发展。2022世界传感器大会,由工业和信息化部、中国科学技术协会、河南省人民政府共同主办,是我国目前基础电子元器件特别是传感器领域唯一省部共办的世界级产业大会。本届大会会期共3天,在以往“一会一展一赛”三大板块基础上,扩展为“一会一赛一销一榜一展”五大板块内容。“一会”:指2022世界传感器大会主旨报告会及相关分场活动。主旨报告会由部委、省、市,国际电子电气与自动化工程协会,全国知名传感器龙头企业相关负责人及院士专家致辞或者发表演讲,发布应用需求,举行项目签约仪式;传感器产业园区圆桌会议和10场分场活动主要交流分享国内外传感器产业发展热点、难点、焦点和产业园区建设经验、建议,其中分场活动主题包括MEMS与智能传感器、可穿戴传感器与智慧医疗、鸿蒙智能传感生态、专精特新高质量发展、传感器与智能网联车等。“一赛”:指传感器创新创业大赛,邀请国内外30余位知名院士、专家、教授组成大赛专家委员会,对全国八大赛区200多个参赛作品进行评审。届时,大会还将举办大赛颁奖典礼及优秀作品展示。“一销”:指智能传感器产销对接会,将发布河南省传感器优势产品、市场需求清单,推介解决方案,举行产销对接签约,推动产业链供应链协同发展。“一榜”:大会期间将发布国内十大传感器产业园区发展与科创能力排行榜。“一展”:指由郑州市政府同期举办科技成果展,在郑州国际会展中心2A、2B馆举办,接近12000平米展出面积,以传感器研发创新为核心,以传感器系统集成与应用为切入点,涉及传感器应用、标准发展和相关元器件,产业链上下游的关联企业同台展示,参展企业覆盖世界500强、智能传感器隐形冠军等。截止目前,大会已邀请尤政、蒋庄德、陈学东、房喻、叶声华、吴澄、张学记、陈晓东、福田敏男、李长明等11名两院院士,诺贝尔奖获得者巴里马歇尔、国际电气和电子工程师协会候任主席拉曼、中国德国友好协会副主席菲利克斯库尔茨、美国加州大学圣地亚哥分校教授约瑟夫王等国际代表参加。报名参展企业共计206家,包括江森、亚马逊、百度云、西门子、华为、明电舍、三菱等世界500强企业,汉威、晶华微、天康、美仪、无锡迅捷、京仪、国家传感器创新中心等重点企业和单位。初步达成产销对接项目60余项,征集市场需求超20亿元。45个项目达成签约意向,总金额超200亿元。
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