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準(zhǔn)備了高效紅、綠、藍(lán)量子點(diǎn)和納米材料，無(wú)機(jī)量子點(diǎn)材料在發(fā)光、顯示、太陽(yáng)能 電池、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。如下圖為藍(lán)光量子點(diǎn)材料的圖譜。 利用制備的 ZnO 納米陣列首次得到了色純度較高的有機(jī)復(fù)合/無(wú)機(jī)紫外 LED，實(shí)現(xiàn)了室溫下 ZnO 納米棒在 380nm 附近的電致發(fā)光。并利用所制備的 ZnO、TiO 量子點(diǎn)和納米材料，實(shí)現(xiàn)在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的應(yīng)用，提高了有機(jī)太陽(yáng)能電池的效率。

采用可聚合的甲基丙烯酸月桂酯為溶劑，以熱注射法制備鈣鈦礦量子點(diǎn)，直接與低聚物和引發(fā)劑混合，通過(guò)紫外光聚合原位制備高質(zhì)量的量子點(diǎn)-高分子復(fù)合薄膜。與經(jīng)典的十八烯體系純化后制備的量子點(diǎn)-高分子復(fù)合薄膜相比，甲基丙烯酸月桂酯體系制備的薄膜具有更優(yōu)異的光學(xué)性能，絕對(duì)熒光量子產(chǎn)率超過(guò)90%，超過(guò)了傳統(tǒng)鎘基量子點(diǎn)薄膜。該課題組采用高絕對(duì)熒光量子產(chǎn)率的綠光發(fā)射的復(fù)合薄膜和紅色發(fā)射熒光粉（KSF）作為液晶背光中藍(lán)光發(fā)光二極管（LED）的下轉(zhuǎn)換熒光材料所制備的原型顯示器件，在國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）1931顏色空間中的色域覆蓋率為115%，超過(guò)傳統(tǒng)的鎘基量子點(diǎn)顯示器件10%以上，同時(shí)還具有優(yōu)異的低藍(lán)光健康護(hù)眼的特性。此外，該顯示器件具有很好的耐高溫高濕和耐強(qiáng)光老化性能。這些為發(fā)光量子點(diǎn)材料在新一代廣色域顯示器件中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

準(zhǔn)備了高效紅、綠、藍(lán)量子點(diǎn)和納米材料，無(wú)機(jī)量子點(diǎn)材料在發(fā)光、顯示、太陽(yáng)能電池、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。如下圖為藍(lán)光量子點(diǎn)材料的圖譜。  納米材料的透射電子顯微鏡圖譜，其中右下角的插圖分別為各自在紫外燈照射下的數(shù)碼照片 利用制備的ZnO納米陣列首次得到了色純度較高的有機(jī)復(fù)合/無(wú)機(jī)紫外LED，實(shí)現(xiàn)了室溫下ZnO納米棒在380nm附近的電致發(fā)光。并利用所制備的ZnO、TiO量子點(diǎn)和納米材料，實(shí)現(xiàn)在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的應(yīng)用，提高了有機(jī)太陽(yáng)能電池的效率。

本項(xiàng)目研發(fā)的新型量子吸藍(lán)光材料，用于防藍(lán)光眼鏡，防藍(lán)光護(hù)眼貼膜等產(chǎn)品?？捎糜诜雷o(hù)液晶（LCD）和有機(jī)電致發(fā)光（OLED）手機(jī)，電腦顯示器等電子產(chǎn)品顯示器屏幕發(fā)出的高能藍(lán)光，實(shí)現(xiàn)健康護(hù)眼的目的。該種新型量子吸藍(lán)光材料具有超強(qiáng)的光波過(guò)濾功能，比市面現(xiàn)有主流吸藍(lán)光材料效果高10－100倍，處于世界領(lǐng)先水平。在技術(shù)層面優(yōu)于市場(chǎng)上現(xiàn)有產(chǎn)品。依托于先進(jìn)的新型量子技術(shù)制備防藍(lán)光護(hù)眼鏡片和護(hù)眼貼膜，可高效吸收藍(lán)光，從根本上解決電子產(chǎn)品藍(lán)光傷害這一社會(huì)痛點(diǎn)問(wèn)題。本項(xiàng)目量子防藍(lán)光眼鏡和貼膜產(chǎn)品的生產(chǎn)有兩條技術(shù)路線，主要步驟如下：1、無(wú)機(jī)吸藍(lán)光材料分散在聚合物基材（如聚碳酸酯,聚丙烯酸酯）中直接成型；2、無(wú)機(jī)吸藍(lán)光材料分散在紫外光固化膠水中，采用涂布技術(shù)制作鏡片或者可貼合膜片。

簡(jiǎn)單、實(shí)用，低成本實(shí)驗(yàn)儀器做前沿物理學(xué)研究。

根據(jù)多層膜光學(xué)干涉的原理，當(dāng)光線照射到薄膜，在進(jìn)入各膜層時(shí)由于各膜層的光 學(xué)性質(zhì)不一樣使得有些光相干相長(zhǎng)，有些光相干相消，隨著觀察者視角的變化薄膜呈現(xiàn) 不同的顏色。早在 1973 年加拿大國(guó)家研究院的 J.A.Dob-railski 等人就預(yù)見(jiàn)了變色薄 膜在防偽領(lǐng)域中的應(yīng)用前景，并于 1987 年首次應(yīng)用于 50 圓的貨幣上。稍后美國(guó)人也研 制出有金色變到綠色的全介質(zhì)變色薄膜。再以后又有人與瑞士 SICPA 公司合作將變色薄 膜作為顏料摻入到油墨中，研制成光變色油墨?，F(xiàn)在許多國(guó)家的護(hù)照、簽證和貨幣上都 用上了光變色油墨。 光變色薄膜的光變色功能來(lái)自于多層膜的復(fù)合特性，光變色效果與組成該薄膜的各 膜層的材料性質(zhì)、厚度以及膜層之間的組合有關(guān)。薄膜多采用金屬膜與金屬氧化物介質(zhì) 組合，用物理方法（如熱蒸發(fā)、電子束或離子鍍、磁控濺射等）鍍制薄膜。金屬氧化物 介質(zhì)膜用物理方法鍍制質(zhì)量控制比較困難，效率低，成本也比較高。同濟(jì)大學(xué)課題組用 氣凝膠或有機(jī)材料替代金屬氧化物，材料性能穩(wěn)定，可進(jìn)行大面積快速涂膜，效率大大 提高，成本也很低。

光致變色聚合物具有光學(xué)各異性的晶體所特有的雙折射性，在某個(gè)溫度范圍內(nèi)兼有液體和晶體二者特性，也稱為流動(dòng)的晶格。具有變色聚合物的多數(shù)物質(zhì)呈現(xiàn)螺旋狀分子結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物構(gòu)成，多數(shù)為液晶聚合物，通常螺距（P）在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，當(dāng)螺距為可見(jiàn)光區(qū)某一波長(zhǎng)時(shí)，就顯示對(duì)應(yīng)的色彩，如紅、綠、藍(lán)色，三基色是顯示各種顏色的基礎(chǔ)，三基色按照不同的比例合成產(chǎn)生千萬(wàn)種顏色的變化。自發(fā)現(xiàn)100多年了，在幾度至幾十度，能達(dá)到寬溫100℃以上的變色材料很少，特別是變色聚合物研究起步晚，變色區(qū)間窄而不穩(wěn)定，東北大學(xué)制備的變色聚合物寬達(dá)250℃以上，最高達(dá)300℃以上，居國(guó)際領(lǐng)先，寬溫變色物質(zhì)為應(yīng)用提供技術(shù)基礎(chǔ)。變色聚合物具有下列獨(dú)特性能： 1.修復(fù)功能，表明材料可以在高低溫之間反復(fù)使用。 2.光致變色性能。選擇反射與選擇透過(guò)：在外界光源照射下，垂直于觀察綠色聚合物膜時(shí)，看到綠色，即反射綠光，而透過(guò)光為紅光，即選擇透過(guò)；Bragg反射：斜觀察綠板為藍(lán)色或藍(lán)紫色，取決于觀察角度。這種獨(dú)特性能是其它物質(zhì)不具有的。以上性能性能用于防偽具有原創(chuàng)性。 本項(xiàng)目經(jīng)過(guò)十幾年的理論與技術(shù)創(chuàng)新研究，發(fā)明并研制出具有選擇反射的光功能高分子材料，實(shí)驗(yàn)研究表明，它具有獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)和熱學(xué)性能，除可用作不可復(fù)制的防偽材料（它是集一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)防偽于一身的防偽材料）外，還可以在光學(xué)（如光學(xué)開(kāi)關(guān)、屏蔽材料）、輕工（如服裝、裝飾、涂層、紡織）、信息（新型大容量信息存儲(chǔ)材料）等領(lǐng)域獲得奇特的應(yīng)用。 從表中可見(jiàn)彩色聚合物無(wú)論在研究與生產(chǎn)都具有原創(chuàng)性與先進(jìn)性   獲7項(xiàng)專利，核心技術(shù)獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。

光伏組件生產(chǎn)仿真實(shí)訓(xùn)讓學(xué)員以車間技術(shù)人員的身份參與晶硅光伏組件的生產(chǎn)工作。學(xué)員按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)流程操作車間生產(chǎn)設(shè)備、檢測(cè)生產(chǎn)樣品以及了解生產(chǎn)車間的運(yùn)作與問(wèn)題返工流程。 一.1.1. 場(chǎng)景設(shè)計(jì) 場(chǎng)景由組件生產(chǎn)車間、材料準(zhǔn)備區(qū)、固化房、分選檢測(cè)區(qū)組成。場(chǎng)景素材從多個(gè)真實(shí)工廠采集而來(lái)，高保真還原車間設(shè)備與生產(chǎn)流程 場(chǎng)景模型主要包括：流水線傳送帶、全自動(dòng)玻璃吸附機(jī)、EVA自動(dòng)鋪設(shè)機(jī)、串焊機(jī)、排列機(jī)、自動(dòng)緩存機(jī)、EVA/TPT裁剪鋪設(shè)機(jī)、EL檢測(cè)儀、層壓機(jī)、全自動(dòng)修邊機(jī)、翻轉(zhuǎn)檢查機(jī)、全自動(dòng)裝框機(jī)、灌膠機(jī)、全自動(dòng)固化房、絕緣檢測(cè)儀、組件IV分選檢測(cè)儀、電烙鐵。材料模型包括：鋼化玻璃、EVA、TPT、焊帶、156多晶太陽(yáng)電池片、鋁合金邊框、玻璃膠、接線盒、助焊劑、MC4接頭等... 一.1.2. 互動(dòng)設(shè)計(jì) 第一人稱視角控制主角場(chǎng)景漫游，學(xué)員可以在三維空間中自由活動(dòng)和觀察場(chǎng)景中的物體。 主角走到生產(chǎn)線相關(guān)崗位內(nèi)，出現(xiàn)信息提示，點(diǎn)擊彈出全息UI，動(dòng)態(tài)圖文與人工智能語(yǔ)音相結(jié)合提示關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn) 與車間工程師對(duì)話了解生產(chǎn)相關(guān)知識(shí) 學(xué)員可操作車間里的檢測(cè)設(shè)備，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行問(wèn)題組件返工。

北京大學(xué)量子材料科學(xué)中心的韓偉研究員和謝心澄院士，以及日本理化學(xué)研究所的Sadamichi Maekawa教授，受邀在國(guó)際著名刊物《自然-材料》（Nature Materials)上撰寫綜述文章，介紹“自旋流--新穎量子材料的靈敏探針”這一新興領(lǐng)域的前沿進(jìn)展。 自旋電子學(xué)起源于巨磁阻效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)時(shí)而言，自旋流指的僅僅是電子自旋的傳播。隨著自旋電子學(xué)的蓬勃發(fā)展，與相關(guān)研究的不斷深入，新的自旋流現(xiàn)象與機(jī)制不斷被拓展，相關(guān)研究證明一系列的粒子或者準(zhǔn)粒子攜帶的自旋都能夠形成自旋流，比如磁性絕緣體中的磁振子、超導(dǎo)體中自旋三重態(tài)和準(zhǔn)粒子、量子自旋液體中的自旋子、自旋超導(dǎo)態(tài)等。尤其是對(duì)于量子材料而言，由于其往往具有獨(dú)特的自旋性質(zhì)，基于自旋流探針的研究方法就成為了表征量子材料物性的有效手段。 量子材料都是凝聚態(tài)物理與材料科學(xué)領(lǐng)域的研究前沿之一，其量子性質(zhì)起源于諸多量子效應(yīng)，包括低維尺寸效應(yīng)，量子限域效應(yīng)，量子相干效應(yīng)，量子阻挫效應(yīng)，能帶結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫?，自旋軌道耦合，?duì)稱性限制等等。量子材料包括石墨烯，高溫超導(dǎo)體，拓?fù)浣^緣體，外爾半金屬，量子自旋液體，自旋超流體等等。量子材料可以表現(xiàn)出諸多與自旋相關(guān)的量子性質(zhì)，如二維過(guò)渡金屬硫族化合物中的自旋-谷耦合，以及拓?fù)浣^緣體當(dāng)中的自旋-動(dòng)量鎖定等。因?yàn)榱孔硬牧系淖孕龑傩栽谙乱淮牧孔有畔⒋鎯?chǔ)和量子計(jì)算科學(xué)當(dāng)中的應(yīng)用潛力，所以研究量子材料的自旋相關(guān)性質(zhì)得到了廣泛關(guān)注。 為了研究量子材料的自旋性質(zhì)，發(fā)展一種易于實(shí)現(xiàn)和操控的高效工具顯得尤為迫切與關(guān)鍵。幸運(yùn)的是，在實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家和理論物理學(xué)家的不懈努力下，成功的證實(shí)了自旋流探針能夠作為量子材料的有效探測(cè)手段。一系列激發(fā)和探測(cè)自旋流的方法被提出并得以實(shí)現(xiàn)，從而證實(shí)了基于自旋流探針的量子材料物性研究的廣泛適用性。 迄今為止，相關(guān)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)自旋流能夠以超導(dǎo)體系中的自旋三重態(tài)庫(kù)珀對(duì)和超導(dǎo)準(zhǔn)粒子、量子自旋液體中的自旋子、磁性絕緣體和自旋超流體中的磁振子為載體進(jìn)行傳播，相關(guān)物理圖像被總結(jié)在表1中。本篇綜述文章著重介紹了在五類主要的量子材料體系中的基于自旋流探針的物性研究。第一類是超導(dǎo)材料體系，自旋流探針可以被用來(lái)驗(yàn)證自旋三重態(tài)的存在以及自旋動(dòng)力學(xué)的演化過(guò)程。第二類是量子自旋液體材料體系，自旋流探針可以被用來(lái)驗(yàn)證自旋子攜帶的自旋角動(dòng)量的有效傳播過(guò)程。第三類是磁性絕緣體體系，自旋流以磁振子的形式傳播，描述了磁有序材料當(dāng)中的集體激發(fā)行為。第四類是雜化量子激發(fā)體系，自旋流以磁振子-聲子雜化模式（磁振子-極化子）或磁振子-光子雜化模式（磁振子-極化激元）為載體進(jìn)行傳播。第五類是自旋超流體系，自旋流以玻色愛(ài)因斯坦凝聚中的自旋量子數(shù)為1的玻色子為載體進(jìn)行傳播，這種玻色子可以為電子-空穴激子或者是磁振子。 這些重要的研究進(jìn)展已經(jīng)充分證實(shí)了基于自旋流探針的物性表征對(duì)于量子材料而言是一種行之有效的研究手段。因此，這一方法將會(huì)極大的推動(dòng)新穎量子材料的發(fā)現(xiàn)和相關(guān)物理性質(zhì)的研究。例如量子霍爾和量子自旋霍爾材料，量子鐵磁體和反鐵磁體，六角晶格體系中的量子手征聲子，自旋和力耦合的量子系統(tǒng)，超導(dǎo)體中的自旋動(dòng)力學(xué)和鐵磁與超導(dǎo)界面的超導(dǎo)能隙，自旋三重態(tài)超導(dǎo)體中的超導(dǎo)對(duì)稱性，強(qiáng)耦合自旋系統(tǒng)中的雜化激發(fā)，拓?fù)浯耪褡硬牧?，量子自旋液體中的自旋子，自旋超流體約瑟夫森效應(yīng)，以及其他任何作為自旋流載體的量子態(tài)。另外，這一領(lǐng)域的進(jìn)展還將推動(dòng)自旋成像技術(shù)的發(fā)展，如利用自旋極化掃描隧道顯微鏡和氮空位色心顯微鏡技術(shù)對(duì)量子材料體系中自旋流的原位探測(cè)。

光伏組件質(zhì)量檢測(cè)仿真實(shí)訓(xùn)讓學(xué)員在虛擬場(chǎng)景中學(xué)習(xí)根據(jù)IEC61215標(biāo)準(zhǔn)使用各種檢測(cè)設(shè)備對(duì)組件進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，從而了解組件的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)以及發(fā)現(xiàn)組件典型缺陷。 一.1.1. 場(chǎng)景設(shè)計(jì) 根據(jù)IEC61215檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)18個(gè)檢測(cè)場(chǎng)景，包括： 1 組件外觀檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 2 最大功率檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 3 絕緣檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 4 溫度系統(tǒng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 5 標(biāo)稱工作溫度檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 6 STC和NOCT下的性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 7 低輻照度下的性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 8 室外曝曬試驗(yàn)場(chǎng) 9 熱斑耐久試驗(yàn)室 10 紫外線試驗(yàn)室 11 熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)室 12 濕凍試驗(yàn)室 13 濕熱試驗(yàn)室 14 牽引力實(shí)驗(yàn)室 15 濕漏電實(shí)驗(yàn)室 16 機(jī)械載荷實(shí)驗(yàn)室 17 冰雹撞擊實(shí)驗(yàn)室 18 旁路二級(jí)管試驗(yàn)室 場(chǎng)景模型主要包括：實(shí)驗(yàn)室建筑場(chǎng)景、外觀檢測(cè)臺(tái)、156多晶光伏組件、組件箱、工作臺(tái)、電腦、組件支架、IV檢測(cè)儀、EL檢測(cè)儀、高低溫濕熱交變?cè)囼?yàn)箱、濕漏電流測(cè)試儀及噴淋試驗(yàn)箱、鹽霧腐蝕儀、紫外老化試驗(yàn)箱、機(jī)械載荷試驗(yàn)機(jī)、旁路二極管熱性能試驗(yàn)儀、落球沖擊測(cè)試裝置、環(huán)境檢測(cè)儀、室外環(huán)境監(jiān)測(cè)儀、直流電源、萬(wàn)用表、光度計(jì)、數(shù)碼相機(jī)等...