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多模态神经调控与检测技术研究进展

中国科学基金 2024年第2期38卷 296-302页

作者：杜全生戴慧眭亚楠盛兴国家自然科学基金委员会交叉科学部北京100085 清华大学航天航空学院神经调控国家工程研究中心北京100084 清华大学电子工程系清华-IDG/麦戈文脑科学研究院北京100084

脑科学被誉为人类自然科学“最后的前沿”,如何精准理解与控制包括大脑在内的生物神经系统,已成为多学科交叉的前沿和热点问题。本文基于“多模态神经调控与检测技术专题研讨会”的研讨成果,从物理化学信号与神经信号相互作用机制、神... 详细信息

脑科学被誉为人类自然科学“最后的前沿”,如何精准理解与控制包括大脑在内的生物神经系统,已成为多学科交叉的前沿和热点问题。本文基于“多模态神经调控与检测技术专题研讨会”的研讨成果,从物理化学信号与神经信号相互作用机制、神经接口材料器件系统、神经成像方法、神经信号编码解码技术、临床医学应用等方面,总结回顾了在神经调控与检测技术相关研究领域的科学研究与技术进展,以及未来多学科协同发展面临的机遇与挑战,并探讨了重点领域和发展方向。

关键词：脑机接口多模态神经调控神经传感交叉科学

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“液体物理和相关的问题”研讨会日程

“液体物理和相关的问题”研讨会日程

ccast“液体物理和相关的问题”研讨会

青藏高原东部深部构造与动力学机制研究进展——来自第9届与第10届WTGTP研讨会的启示

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地球与行星物理论评（中英文） 2024年第2期55卷 205-216页

作者：李心怡李抒予高原夏新宇中国地震局地震预测研究所地震预测重点实验室北京100036 中国地震局地球物理研究所北京100081

青藏高原深部构造与动力学机制一直是深部地球物理与大陆动力学的重点研究领域.青藏高原东部地形起伏剧烈,地震活动频繁,金属与油气矿床丰富,揭示出青藏高原东部极为复杂的壳幔结构与深部变形及非常强烈的深部物质运动.近年来,随着地球... 详细信息

青藏高原深部构造与动力学机制一直是深部地球物理与大陆动力学的重点研究领域.青藏高原东部地形起伏剧烈,地震活动频繁,金属与油气矿床丰富,揭示出青藏高原东部极为复杂的壳幔结构与深部变形及非常强烈的深部物质运动.近年来,随着地球物理综合观测技术、深部结构成像方法、地球动力学模拟等研究的快速发展,围绕青藏高原东部的深部构造、块体运动、深部动力模式、强震活动与深部蕴震机制及成矿深部构造等方面进展显著.青藏高原东部构造与地球物理研讨会(WTGTP)是围绕青藏高原东部深部结构与动力学机制、资源开发、地质灾害等相关地球科学问题按年度召开的学术交流研讨会.本文基于2021年和2022年召开的第九届和第十届WTGTP的会议报告,结合近年来的相关研究成果,围绕印度—欧亚板块碰撞、构造变形特征与动力学机制以及强震活动与深部蕴震机制等主要内容,介绍了青藏高原东部的地球物理结构及深部构造变形与动力学机制的研究进展.初步展望了青藏高原深部构造与地球物理研究前景,期望能给相关科研人员提供一点有益的参考.

关键词：青藏高原东部 WTGTP 印度—欧亚板块碰撞动力学深部构造

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原子制造的物质科学基础

科学通报 2024年第19期69卷 2777-2788页

作者：戴庆宋凤麒潘曹峰刘开辉姚广保郑浩谭元植潘金波杜灵杰黄璞王曾晖陈辉张晨栋费付聪徐红星戴亚飞国家纳米科学中心北京100190 南京大学原子制造研究院南京210093 北京航空航天大学原子制造研究院北京100191 上海交通大学化学化工学院上海200240 上海交通大学物理与天文学院上海200240 厦门大学化学化工学院厦门361005 北京大学物理学院北京100871 电子科技大学基础与前沿研究院成都611731 中国科学院物理研究所北京100190 武汉大学物理科学与技术学院武汉430072 武汉大学微电子学院武汉430072 国家自然科学基金委员会交叉科学部北京100085

近年来,原子制造技术备受关注,已成为各国积极追求的前沿制造技术领域.一代物质科学,一代制造革新,原子制造技术的发展不仅仰赖于深厚的物质科学底蕴,还需要解决高效的原子精准操控与测量、原子尺度结构的物性设计等多个方面的基础科学... 详细信息

近年来,原子制造技术备受关注,已成为各国积极追求的前沿制造技术领域.一代物质科学,一代制造革新,原子制造技术的发展不仅仰赖于深厚的物质科学底蕴,还需要解决高效的原子精准操控与测量、原子尺度结构的物性设计等多个方面的基础科学问题.2023年3月,国家自然科学基金委员会交叉科学部在武汉召开了主题为“原子制造的物质科学基础”的战略研讨会.本文基于会议研讨的相关内容,对原子制造技术的发展背景、概念内涵以及面临的挑战进行了凝练,并提出如何利用该技术推动物质科学的快速发展,同时也就国家自然科学基金委员会对该领域的顶层设计和战略规划提出了政策建议.

关键词：原子制造物质科学原子操控原子级制造单原子器件物质创制

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量子仪器课程研究型教学方法的探索与实践

量子仪器课程研究型教学方法的探索与实践

2024年高等教育发展论坛暨思政研讨会

作者：袁珩王海龙王卓蔡仲雨北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京航空航天大学物理学院

量子科学的发展对于新工科背景下的教学方式、方法影响巨大,大类学科交叉人才培养的需求提升,相关知识涉及面广、知识点散,本文以量子仪器相关课程为切入点,将涉及广泛的量子精密测量技术凝练出由浅入深的众多经典实例,从科研的角度出发... 详细信息

量子科学的发展对于新工科背景下的教学方式、方法影响巨大,大类学科交叉人才培养的需求提升,相关知识涉及面广、知识点散,本文以量子仪器相关课程为切入点,将涉及广泛的量子精密测量技术凝练出由浅入深的众多经典实例,从科研的角度出发,带领学生体会问题分析方法,并通过案例分析,解析其中所需技术及技术中所包含的知识点,加深学生对该领域的认识及兴趣,另一方面,鼓励学生将创新思想融入后续学习过程中,通过科技实践进行探索性试验,进而形成"应用实例-需要的技术-需要的知识点-知识网-新的应用"的教学过程。经过该教学过程的实践,本科生对于量子仪器的理解和兴趣明显提升,同时,培养了学生的科研思维。

关键词：量子仪器研究型教学

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无铅钙钛矿材料与光伏器件

无铅钙钛矿材料与光伏器件

第十一届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会

作者：曲波北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室

近年来,有机无机杂化钙钛矿太阳能电池吸引了国内外课题组的广泛关注,其效率也不断攀升,最新的认证效率已经超过26%,可以跟传统硅基太阳能电池媲美。但是这类电池目前存在的问题主要是光伏材料本身含铅所带来的环境问题,严重制约其大规... 详细信息

近年来,有机无机杂化钙钛矿太阳能电池吸引了国内外课题组的广泛关注,其效率也不断攀升,最新的认证效率已经超过26%,可以跟传统硅基太阳能电池媲美。但是这类电池目前存在的问题主要是光伏材料本身含铅所带来的环境问题,严重制约其大规模商业化应用。传统铅基钙钛矿材料的分子式为APbX。如果用一个一价金属离子和一个三价金属离子来代替两个铅离子,即可形成分子式为AMMX的双钙钛矿。针对铅基钙钛矿所面临的毒性问题,曲波课题组于2017年首次制备出了基于无铅双钙钛矿CsAgBiBr的高质量薄膜及其太阳能电池（图1A,***.2018,5,1700759）,并继而利用该无铅双钙钛矿材料制备了可见光平均透过率高达73%的半透明太阳能电池（图1B,*** 2020,4,2000056）。然而,无铅双钙钛矿Cs2AgBiBr6相对较大的带隙（～2.0 eV）阻碍了其在更长波段的可见光及近红外区域的光电应用。我们通过深能级痕量掺杂（～1%）铁元素（图1C,***.2021,32,2109891）和钌元素（图1D,***.2022,3,4932）取代CsAgBiBr中的部分Bi元素,将其吸收范围拓宽至近红外光区域（1200-1350 nm）,由此制备的单晶材料具有优异的近红外光探测性能。鉴于在无铅双钙钛矿能带调控方面的工作积累,我们受邀撰写了综述文章（图1E,***.2023,14,5310）。目前,无铅钙钛矿的光伏性能仍然达不到理论预期。我们通过总结不同无铅钙钛矿存在的问题（*** Energy 2018,8,157;*** Mater.2019,1902496）,发现这些限制主要源于无铅钙钛矿的低结构维度或低电子维度特性所导致的低载流子传输和自陷效应,以及由此加剧的非辐射复合。针对无铅钙钛矿光伏发展的瓶颈问题,我们认为可以通过调控结构维度或者电子维度来突破无铅钙钛矿光伏应用的瓶颈（图2）,并提出了具体解决方案。近期,相关研究结果受邀以"通过维度调控突破非铅钙钛矿太阳能电池的瓶颈"（Breaking the bottleneck of lead-free perovskite solar cells through dimensionality modulation）为题并作为封面文章发表于《英国皇家化学学会评论》（Chemical Society Reviews,2024,53,1769-1788）。

关键词：无铅钙钛矿光伏器件太阳能电池

硒化过程中元素损失对CZTSSe薄膜太阳能电池器件性能的影响

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硒化过程中元素损失对CZTSSe薄膜太阳能电池器件性能的影响

第十一届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会

作者：王磊王一鸣斯琴勒图李姝雨刘瑞建栾红梅朱成军内蒙古大学物理科学与技术学院内蒙古自治区半导体光伏技术与能源材料重点实验室

CuZnSn（S,Se）（CZTSSe）被认为是实现高效薄膜太阳能电池的潜在材料之一。但是,CZTSSe材料是五元多组分体系,在相合成过程中,精确的元素化学计量比才能增加薄膜均匀性以及减少相关缺陷产生。为了探究硒化过程中高温引起的元素损失问题... 详细信息

CuZnSn（S,Se）（CZTSSe）被认为是实现高效薄膜太阳能电池的潜在材料之一。但是,CZTSSe材料是五元多组分体系,在相合成过程中,精确的元素化学计量比才能增加薄膜均匀性以及减少相关缺陷产生。为了探究硒化过程中高温引起的元素损失问题,我们进行了以下对照实验:BASIC为常规硒化的样品,DA为进行两次硒化的样品,TFS为主动构建双层吸收层策略的样品。与传统制备方法相比,二次硒化方法能够促进底部小晶粒层进一步生长,减少晶界的产生,降低反向传输过程中载流子复合的可能性。然而,二次硒化造成了严重的元素损失（表1所示）,阳离子比例严重失衡,深能级缺陷浓度Sn 大幅增加,器件性能急剧下降。为此,我们设计了主动构建双层吸收层策略,补充元素损失,降低Zn相关缺陷特别是Cu 和Sn 缺陷浓度,增强了浅层受主缺陷浓度,从而增加了空穴载流子的数量;降低了深能级缺陷浓度,从而阻碍载流子的复合。同时,兼具二次硒化促进底部晶粒层的优点,降低载流子背传输过程中的复合。最终,器件的性能得到了显著改善,V（410.05～439.44mV）、J（38.65～39.73 mA/cm）和FF（55.09%～58.13%）均得到了提高,CZTSSe薄膜太阳能电池的最佳光电转换效率从8.73%提高到10.49%,器件均匀性也得到大幅提升,器件效率标准差从0.76降低到0.32（图1所示）。

关键词： CZTSSe 硒化过程元素损失 Zn相关缺陷

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“液体物理和相关的问题”研讨会通讯录

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第二届粒子物理、核物理和宇宙学交叉学科前沿问题研讨会和专题讨论会通讯录

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第二届粒子物理、核物理和宇宙学交叉学科前沿问题研讨会和专题讨...

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