温示奇特仪

与会人员合影 　　 研讨会会议现场 　　2013年5月7-9日，中美两国核物理同行70余人在北京大学举行“中美奇特核物理理论研究所(China-U.S. Theory Institute for Physics with Exotic Nuclei，简称CUSTIPEN)”成立大会暨“奇特核性质以及对核反应和核天体的影响”学术研讨会。成立仪式由CUSTIPEN中方共同主任、北京大学物理学院叶沿林教授主持，美方共同主任、美国密歇根州立大学Danielewicz教授介绍了美国FRIB装置情况，国家基金委原副主任沈文庆院士、中国核物理学会理事长张焕乔院士、北京大学校长原陈佳洱院士、中国高能物理学会理事长赵光达院士、北京大学物理学院院长谢心澄教授、中科院近代物理研究所副所长徐瑚珊研究员、中科院理论物理所所长邹冰松研究员等在成立仪式上致辞，祝贺CUSTIPEN成立并对这种新的合作方式寄予厚望。CUSTIPEN首席科学家、美国德州A&M大学Bao-An Li教授介绍了CUSTIPEN的宗旨和合作内容与合作方式。CUSTIPEN执行主任、北京大学物理学院许甫荣教授介绍了中国核理论研究现状。中美双方就“今后如何开展有效的合作研究”进行了充分的交流和讨论。 　　成立仪式后，在北京大学举办首届“奇特核性质以及对核反应和核天体的影响”研讨会，中美两国核物理同行报告了他们近期的主要科研成果和进展，深入讨论了相关的物理问题。 　　中美奇特核物理理论研究所(CUSTIPEN)是一种新型的分布式研究机构，已得到美国能源部(DOE)的批准和资助，并纳入中美科技合作计划，旨在进一步推动中国与美国核物理界在奇特原子核方面的合作研究。奇特核研究是当前核物理的重要前沿方向，国际上近期相继投入巨资建造若干先进大型核科学工程，用于奇特核物理研究，例如美国能源部和密歇根州批准共同出资超过10亿美元建造新一代大型放射性核束装置FRIB，我国也新近批准建设“十二• 五”核科学大工程HIAF。这将给核物理研究带来巨大的新机遇。CUSTIPEN正是在这样的背景下，经过中美两国核物理界近两年的商讨与推动成立的，是美国能源部批准资助的第三个类似合作研究机构(第一个是美日JUSTIPEN，第二个是美法FUSTIPEN)。在CUSTIPEN中，目前中方有21个单位、美方有24个单位参与，联络点设在北京大学和Texas A&M大学。CUSTIPEN委员会(Governing Board)成员有：叶沿林(Co-Director、北京大学)，许甫荣(Managing Director、北京大学)，詹文龙(院士、中科院副院长)，张焕乔(院士、中国原子能研究院)，马余刚(中科院上海应物所)，任中洲(南京大学)，张玉虎(中科院近物所)，周善贵(中科院理论物理所) P. Danielewicz (Co-Director、Michigan State University), Bao-An Li (Principal Investigator, Texas A&M University-Commerce), W. Nazarewicz (University of Tennessee and ORNL), J. Piekarewicz, (Florida State University), B. Sherrill (Michigan State University)。

工业气体被喻为工业“血液”，随着中国经济快速发展，工业气体作为国民经济基础工业要素之一，在国民经济中重要地位和作用日益凸显。国家提出“中国制造2025”战略规划和供给侧改革，企业转型升级为产业发展提供政策利好。据有关统计预测未来五年工业气体行业以每年11%速度递增，到2025年达到2000亿市场规模。工业上，把常温常压下呈气态的产品统称为工业气体产品，包括氢气、氧气、氮气、氦气、氖气、氪气、氩气、氙气、氯气、一氧化碳等。根据国家统计局制定的《国民经济行业分类与代码》，中国把工业气体行业归入其他基础化学原料制造（国统局代码C2619）。工业气体主要产品可以分为三类：空气（或大气）气体、合成（或加工）气体及特种气体。其中，特种气体门类繁多，通常可区分为电子气体、标准气、环保气、医用气、焊接气、杀菌气等。虽然特种气体产量最小，但具有最大的增长潜力。特种气体兴起于60年代中期，作为基础化工材料，主要运用于大型石油化工、半导体器件、光导纤维、激光、医学科学、临床诊断、医药消毒、水果催熟、食品保鲜等领域。随着新产品技术的发展，其应用范围也越来越广泛。自80年代开始，我国的气体工业迅速发展，各类纯气体、高纯气体、特种气体、混合气体、标准气体、电子工业用气体等相继问世，其品种数目已与国外发达国家水平相近。气体工业是国民经济基础工业之一，它涉及到国民经济的各个领域、涉及到人民的日常生活，牵动着高科技的发展。作为特种气体的一种，标准气体分二元、三元和多元标准气体，属于气体标准物质。标准物质是浓度均匀的，良好稳定和量值准确的测定标准，它们具有复现，保存和传递量值的基本作用，在物理，化学，生物与工程测量领域中用于校准测量仪器和测量过程，评价测量方法的准确度和检测实验室的检测能力，确定材料或产品的特性量值，进行量值仲裁等。标准气体的种类繁多，按照应用领域大致可分为，石油化工标准气体、仪器仪表校准气、可燃气体报警标准气、环氧乙烷杀菌气、电力工业标准气、检漏示踪标准气、环境监测标准气体、电子标准气体、车辆尾气检测标准气、检验检疫标准气体、燃气具测试标准气体、VOC测定标准气体、低浓度活性组分标准气、医疗医用标准气体、激光标准气、电光源标准气。大连大特气体有限公司作为国内气体市场的主要供应商之一，始终专注于特种气体产品的研发及生产，产品广泛应用于高校，科研院所，能源化工，冶金，电子，医疗等行业。2020年11月公司被工业与信息化部评定为国家级专精特新“小巨人”企业。近年来，大连大特也涉足电子气体市场领域。大连大特董事长曹作斌表示，“目前包括大特在内的国内企业已经开始研发和攻克一些电子气体。”据介绍，目前大特已有混合气体产品进入某半导体公司的12寸线并投入使用，还有一些产品正在试用中。作为国内气体市场的主要供应商之一，大连大特联合仪器信息网将于7月7日举办“匠心大特，卓越品质”超级品牌日活动。在超级品牌日中，为您展示各个园区的独特风采，并开启一场“六大工厂，奇特之旅”。独特的奖品吸引你的前来！三重好礼1. 直播间抽送大特特产。2. 豪华大礼：大连、广东、成都工厂任选一参观+周边游，全程酒店机票食宿全包。3. 报名前200，出席当天活动，且信息完整有效者，经由核实后，将由仪器信息网赠送10元话费。会议日程7月7日内容报告人14:00--14:02开场主持人14:02--14:05大连大特气体有限公司领导致辞14:05--14:10“六大工厂 奇特之旅” 六大分公司工厂展示14:05--14:10典型用户产品使用分享大特用户14:10--14:40标准气的使用曲庆，大连大特总工程师14:40--14:45第一轮抽奖14:45--15:15标准物质浓度的使用和设计李福芬，大连大特质量总监15:15-15:25答疑15:25--15:30第二轮抽奖 幸运观众工厂参观+周边游立即报名扫描下方二维码或点击下方图片立即报名关于大特大连大特气体有限公司成立于1992年，坐落于辽东半岛南端，有着“北方明珠”美誉的大连市。公司致力于特种气体的研发、生产与销售，经过二十余年的发展，相继成立了包头、独山子、上海、成都、山西等多家子公司，形成了覆盖全国特种气体生产和销售网络。其规模在中国标准气体生产企业中首屈一指。集团公司标准气体生产量余15万瓶/年，高纯气生产量超过20万瓶/年。公司于2020年11月被国家工信部认证为国家级专精特新小巨人企业。大连大特的标准气体国内销售量第一，一直是同行业的先行者与引领者，还是中石化、中石油、中海油、国家能源集团实验室用高纯气体和标准气体长期合作伙伴。目前大连大特已参与制定及修订了1项国际标准，29项国家及行业气体标准，拥有标准物质证书118项，是国内特种气体行业的主要研发力量之一。对环保、尾气排放、石化行业的标准气体需求实现了全覆盖。

纳米材料具备优异的力学特性，能够承受远超块体材料的应变，从而调节其物理/化学性能（如电子、光学、磁性、声子和催化活性）。基于力学应变工程，过去的研究优化设计了一系列前所未有的先进功能材料和器件，包括高迁移率芯片、高灵敏度光电探测器、高温超导体、和高性能太阳能电池以及电催化剂等等。尽管对基于应变调控电子输运性能和能带结构等方面进行了广泛研究，但由于单一施加应变梯度而不引入其他混淆因素（例如界面和缺陷）的困难，以及将纳米尺度热输运测量与原子尺度局域声子谱表征相结合的挑战，非均匀应变下的导热机制仍未被系统研究。这尤其令人沮丧，因为精确热管理被视为制约先进芯片和高端设备效率和寿命的关键瓶颈。针对这些挑战，北京大学工学院杨林研究员与北京大学物理学院高鹏教授、杜进隆高级工程师及西安交通大学岳圣瀛教授等人提出了实验探究非均匀应力对导热调控的新策略，他们揭示了均匀应力下不存在的，由应变梯度导致的独特声子谱扩展效应及其对导热的反常抑制现象。通过在自制的悬空微器件上弯曲单个硅纳米带（SiNRs）来诱发非均匀应变场，并利用具有亚纳米分辨率的基于扫描透射电子显微镜的电子能量损失谱（STEM-EELS）技术表征局域晶格振动谱，他们的研究结果显示，0.112％/nm应变梯度将导致热导率（κ）显著降低34±5％，这是先前文献中均匀应变下热导率调制结果的3倍以上（图1）。相关工作以“Suppressed thermal transport in silicon nanoribbons by inhomogeneous strain”为题发表于Nature。图1. 非均匀应力对硅纳米带导热的显著抑制现象。（a）实验测得的（实心符号）和理论模拟的（空心符号）结果表明，在均匀应变下，块体硅和硅纳米线的热导率基本保持不变，而弯曲硅纳米带的测量结果随着应变的增加急剧上升（半填充）。（b）基于悬空热桥微器件的热导率测试原理示意图。（c）高分辨透射电子显微镜显示弯曲硅纳米带的单晶特性。（d）实验测得的弯曲硅纳米带相较于无应力样品的热导率降低百分比为了揭示应变对声子传输的影响，直接测量弯曲硅纳米带的局域声子谱，并表征沿应变梯度声子模式的演变现象是非常必要的。与先前文献中观察到的在异质界面或缺陷周围的EELS峰移不同，运用同时具备亚纳米级空间分辨率和毫电子伏特（meV）能量分辨率的STEM-EELS技术，该工作首次表征了完全受非均匀应变调控的声子模式，揭示了应变梯度下奇特的声子谱扩展效应（图2）。图2. 表征受应变调控的局域声子谱。（a）基于STEM-EELS的局域声子谱表征技术示意图。带有弯折的弯曲硅纳米带HAADF图像（b）和EELS测量区域的放大视图（c）。（d）在不同位置（P1至P5）沿应变梯度测得的TA和TO声子模式的EELS谱。（e）弯曲硅纳米带的HAADF图像。（f）沿电子束移方向TA和TO声子模式的振动谱图。（g）在e中标记的区域沿应变梯度测得的EELS谱线与均匀应变下每个声子支具有的特定单一线条色散关系不同，不均匀应变的存在导致了在给定波矢处的声子频率分布区间（图3）。这种奇特的声子谱扩展效应增加了声子频率的多样性，以满足声子-声子散射的能量守恒约束，因此加速了声子-声子散射率并缩短了声子寿命，引发了一种均匀应变不存在的全新声子散射机制。图3. 声子谱扩展增强声子散射率。（a）受应变梯度调制的声子色散示意图。（b）左侧，硅在不同弹性应变下的声子色散。右侧，应变梯度为0.118% /nm下声子谱扩展引发的声子散射率，τsg−1通过开发跨微米-原子尺度的实验表征技术，并结合第一性原理的理论模拟，该工作为长期以来有关非均匀应变对声子传输影响的难题提供了关键线索。因此，这项研究不仅清楚地揭示了非均匀应变对固体导热的调制机理，而且为基于应变工程的功能性器件的创新设计提供了重要思路。例如，基于应变梯度引起的晶格热导率降低，与此前已证明的载流子迁移率增强之间的协同作用，为开发高性能的热电转换器件提供一种新颖策略。此外，基于非均匀应变调制热导率可实现功能性热开关器件，用于动态控制热通量。杨林和岳圣瀛是该论文的共同第一作者，杨林、高鹏、杜进隆是共同通讯作者。合作者包括东南大学陈云飞课题组、北京大学戴兆贺课题组、北京大学宋柏课题组和美国范德堡大学Deyu Li课题组。北京大学杨林课题组主要研究方向为功能性热材料和器件，包括先进微纳结构设计制造，极端尺度导热微观机理表征与调控，超高温储热技术研发，高性能热功能器件制备。研究成果以第一作者或通讯作者发表于Nature、Nature Nanotechnology、 Science Advances、Nature Communications、Nano Letters等国际顶级期刊。杨林曾入选2021年国家高层次海外青年人才计划，获得2019Nanoscale 年度精选热门文章、2020PCCP年度 精选热门文章等奖项。