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[成果] 1900120087 吉林
O413 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2019
成果简介:量子纠缠态在量子隐形传态、量子密集码、量子纠错、量子保密通信、量子计算等量子信息处理过程中起了十分重要的作用。如何判定和刻画量子纠缠已成为量子信息理论中的基础问题,然而,尽管近些年来人们做了大量的努力,但是到目前为止人们对量子纠缠的认识还非常有限,尤其是纠缠态的数学结构和性质,还没有被完全了解。判定一个给定的量子态是否为纠缠态仍是一个非常有挑战性且至今未被完全解决的问题。 根据特殊酉算子群SU(R)的典型生成元的构造,证明了生成元的重要性质,并且利用该性质,给出了单粒子量子态的密度矩阵的具体表示形式及其表示系数所满足的关系式,并给出了三体量子系统密度矩阵可分离的一个判据以及多体量子系统混态密度矩阵可分的两个必要条件,还证明了对称量子态下的PPT判据和矩阵重排判据是等价的,并在此基础上,比较了判据和矩阵重排判据之间的强弱关系,分析了迹范数和Frobenius范数对两个可分判据的影响。 讨论了理想量子通道在二粒子反关联纠缠态隐形传递中的应用:在选择理想量子通道的前提下概率隐形传递了反关联纠缠态。通过选取一个非最大纠缠态作为最优量子信道,讨论了双粒子反关联纠缠态的概率控制量子隐形传递问题。 利用反交换子给出了一种量子相关性的度量,研究其性质及计算方法,证明了利用交换子和反交换子给出两种度量值相同,从而为量子相关性的度量提供更多的方法。
[成果] 1900120050 四川
O172 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2019
成果简介:分数阶微积分作为一种新颖的非线性数学方法,已成为数学分析的一个重要分支。但对国际上大多数数学家、物理学家和工程技术学者而言,分数阶微积分还较为陌生。本团队长期聚焦于将分数阶微积分这一非线性数学方法,应用于现代信号处理,特别是图像信号处理、电路与系统信号处理和智能信号处理,这一国际上研究甚少的新兴学科分支的尝试性探索和系统研究,取得了重要进展和显著的学术成绩。 尝试用分数阶微积分,解决数字图像信号处理中的理论难题。探索用分数阶微积分解决电路与系统信号处理中的理论难题。探究用分数阶微积分解决智能信号处理中的理论难题。
[成果] 1900010794 上海
O641.4 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目属于无机化学学科中的配位化学领域。手性科学与技术已成功用于手性药物和化学品的合成,与人类健康和生命起源等密切相关。发展手性科学的关键是如何制备出具有手性诱导功能的材料。手性多孔材料因其大的比表面积、可控的孔道和丰富的拓扑骨架等特性,在不对称催化与分离等领域应用广泛,如何实现材料的定向合成、阐明手性作用机制、实现手性应用是亟待解决的关键科学问题。该项目在科技部、国家自然科学基金委和上海市科委的资助下,针对这一前沿性课题开展了系统研究,建立了功能手性金属-有机多孔固体构筑的新方法和新策略,发现了多孔结构中手性信息存储、传递及表达的特点和规律。主要科学发现如下: 1、提出了手性金属-有机多孔固体的螺旋诱导分级组装策略,以具有本征手性的金属螺旋体为基元,采用分级组装新方法,构筑了用常规方法难以合成的具有螺旋孔道的手性多孔材料,研究其分级组装机理、手性表达的可控性、程序性及多重异构现象,在分子水平上实现了对具有特定组成和结构的手性多孔固体的可控组装和结构调控。被Nat. Chem. (2011,3, 187)亮点评述为“三重扭曲成MOFs”和“与传统的材料制备方法不同,使用了分级组装方法”。 2、发展了手性均相催化剂的框架化固载新方法,构筑了多种结构稳定、活性位点分布有序的多孔金属-有机框架,将结构敏感和功能协同等催化剂限域于多孔结构中,实现了多种高效、高选择性的异相不对称催化反应,并成功应用于手性药物的合成。解决了传统固载催化剂方法的活性点分散不均和易流失等瓶颈问题,克服了均相催化剂在反应中易聚合、异构或氧化等失活难题。诺贝尔化学奖得主Stoddart教授在JACS (2016, I38, 2292)中将该项成果作为该领域的代表性工作加以引用。评价其“未来可用于多种类型的不对称反应”。 3、提出了通过对含三种超分子作用力的限域体系的设计实现手性识别的学术思想,构筑了系列含丰富弱作用和手性位点的环状及笼状金属-有机化合物,实现了对多种重要有机和药物分子的高效和高选择性手性识别和分离,揭示了主-客体间相互作用的本质,发展了多孔结构中实现有效手性识别的“三点规则”。美国科学院院士、JACS主编Stang教授和剑桥大学的Nitschke教授多次引用该成果并评价其“非常重要”(Chem. Soc. Rev. 2013,42, 1728);美国的Ward教授在Science (2011, 333,436)中将其作为分子识别领域的代表性工作加以引用。 研究成果对手性化学及材料化学等领域具有重要意义,深化了功能多孔材料的研究,极大地推动了无机化学学科的发展。
[成果] 1800180043 上海
O357.5 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目属于流体力学科学领域。 湍流是流体流动的普遍形态,具有广泛的应用背景。在基础研究领域,湍流是流体力学的核心问题,同时也是经典物理学中最后一个尚未解决的难题。湍流是流体在能量较高时由于惯性主导而出现的高度不稳定、内在自由度被高度激发的一种多尺度、多结构、高维数、强非线性相互作用的流动形态。湍流对数学、力学、物理等基础科学有着深刻影响,湍流研究极大地促进了非线性科学的发展。湍流已经成为影响国家航空航天航海等工程成败的关键瓶颈之一,是国家迫切需要解决的重大应用基础课题。 作为基本湍流类型之一,受浮力驱动的湍流流动广泛存在于自然界和各种工程问题中,其与壁湍流和湍射流等常见典型湍流流动有许多不同之处,对其基本规律的深入研究,有助于获得湍流机理的新认识和新理解。因此,对浮力驱动湍流的研究一直是国际流体力学和湍流研究领域内的重点和热点之一。该项目对浮力驱动湍流系统的边界层及输运特性和湍流结构演化进行了系统深入的研究,获得了若干原创性的研究成果。 1定量刻画了边界层的统计特性及湍流结构对输运的影响规律。 热对流系统导板附近共存的速度和温度边界层控制着系统的整体热输运效率。然而,如何定量地刻画边界层剖面一直是该领域内一个悬而未决的问题。该成果提出了边界层的动态重构法,在随时间脉动的边界层瞬时参考系中定量地刻画了导板附近的速度温度分布,并以此确认了Prandtl-Blasius层流边界层理论在描述热对流系统边界层动力学规律的适用性。此外,该成果还揭示了对流槽几何形状以及系统内大尺度流动结构对系统整体热输运效率的影响规律。 2揭示了浮力湍流结构的小尺度演化规律。 湍流结构主控着湍流的输运和动力学过程,理解湍流结构在系统能量级串过程中所起的作用是认识浮力驱动湍流物理机制的关键。该成果首次实验证明了湍流椭圆理论模型,发现了湍流结构在耗散尺度附近所满足的普适性统计规律,揭示了受浮力驱动的湍流结构对系统跨尺度能量输运的作用机理。 八篇代表性论著SCI检索他引117次,代表作7入选ESI高被引论文,代表作8获选PoF封面论文。完成国家自然科学基金委优秀青年科学基金项目一项,获批重点项目一项。德国科学院院士S.Grossmann教授和荷兰皇家科学院院士D. Lohse教授认为该成果“确认了层流边界层理论在热对流系统中的适用性”;美国工程院院士C.K. Law教授将该成果作为Rayleigh-Taylor湍流的代表性成果进行了引用;中国科学院院士何国威教授认为该成果是对湍流椭圆模型的“首次系统实验证明”。
[成果] 1800290001 湖南
O159 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:项目主要研究智能信息处理的数学基础问题,如,模糊逻辑代数的表示理论、命题逻辑的随机模糊语义理论、随机模糊环境下进行命题逻辑概念程度化、随机模糊环境下的近似推理模式、将随机模糊逻辑语义与粗糙推理、D-S证据推理等其他近似推理方法相融合并应用于经济、管理等领域中。 分别在MTL-代数、MV-代数、R0-代数等模糊逻辑代数的全体素滤子集上、全体最大滤子集上建立拓扑结构和模糊拓扑结构,证明素滤子拓扑空间是紧T0空间,最大滤子拓扑空间是紧Hausdorff空间。MV-模糊拓扑空间和R0-模糊拓扑空间是良紧空间,它们的截拓扑空间是紧零维Hausdorff空间。证明MTL-代数的拓扑表现定理,将布尔代数的Stone表现定理和Loomis-Sikorski表现定理推广到MTL-代数等模糊逻辑代数。 建立命题逻辑的随机模糊语义理论。将命题公式的赋值域由实区间[0,1]扩展到取值于[0,1]的随机变量,建立命题逻辑的随机模糊语义理论,讨论可靠性、完备性等通常逻辑概念在随机模糊语义下的特征。在随机模糊环境下对命题逻辑概念进行程度化,引进逻辑公式真度、不可靠度、相似度等概念,在全体命题公式集上建立逻辑伪距离空间,并讨论逻辑伪距离空间的结构和性质。 研究随机模糊环境下的近似推理模式和方法。分析逻辑公式集依概率结论、依随机模糊真度结论、依随机模糊距离结论的特征及其之间的关系,提出基于概率赋值、随机模糊真度、随机模糊伪距离的近似推理模式,给出相应的算法,并分析算法的有效性和还原性。
[成果] 1800180072 上海
O627 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目属于“有机化学”学科中的“元素有机化学”领域。由于氟原子的独特性质,有机含氟物质在医药、农药、材料等领域发挥了不可替代的重要作用。但是,有机含氟物质在自然界中极其稀少,绝大多数需要人工合成创制。因此,通过理解氟化学反应独特规律,开展含氟有机分子的高效合成具有重要意义。该项目基于对α-氟代碳负离子化学的研究,提出了“负氟效应”概念,发展了多个新型氟烷基化和氟烯基化试剂和反应,并在有机含氟分子的高效合成中得到了应用,为有机氟化学研究提供了新的思路和方法。具体包括: 1.首次提出了亲核氟烷基化反应中的“负氟效应”概念,建立了一个基于对α-氟代碳负离子反应性调控的氟化学研究新体系。所提出的概念揭示了α-氟代碳负离子参与的氟烷基化反应的规律,为解释和预测新型亲核氟烷基化反应提供了理论指导;建立的研究体系为新型氟烷基化试剂的分子设计提供了基础;相关工作推动了一氟甲基化和二氟甲基化反应的研究。 2.发展了多个新型氟化学合成试剂和反应。所开发的含氟砜、亚砜亚胺、硅烷等三类试剂被国内外同行成功使用100余次,其中两个试剂被国内外同行称为“胡试剂”,多个试剂被Sigma-Aldrich、TCI、百灵威等公司在全球销售,6个试剂被收入Wiley公司出版的《有机合成试剂百科全书》;所开发的立体选择性氟烷基化和氟烯基化反应,为含氟手性分子和单一构型含氟烯烃的合成提供了简洁高效的方法;发展的对不饱和羧酸、重氮化合物和芳炔的氟烷基化反应,为含氟分子的合成开辟了新方向。 3.纠正了氟化学领域的一些传统认知。首次发现水能促进三氟甲基亚铜参与的反应,改变了之前“三氟甲基亚铜的反应需要在无水体系中进行”这一观念,带动了水促进的氟烷基化反应研究的发展;首次实现了二苯磺酰一氟甲烷与醛的亲核加成反应,纠正了国际同行公开报道的“不管采用什么条件都不能实现这一反应”的论断,改变了对该类氟烷基化反应的认识。 迄今发表相关SCI论文123篇,包括Angew.Chem. 19篇,J.Am.Chem.Soc. 8篇,Chem.Rev. 1篇,Chem.Soc.Rev. 1篇,共计他引3962次。8篇代表论文他引共914次,单篇他引最高277次。获中国发明专利6项。项目执行阶段培养博士22名,其中1人获中科院优秀博士学位论文,4人获中科院院长奖学金,2人入选国家青年千人计划,1人入选上海市青年科技启明星计划,6人在中科院或高校任教授/副教授。项目第一完成人在包括Bürgenstock会议在内的国内外学术会议上作大会或邀请报告53次,获 2009年英国皇家化学会氟化学奖、2012年陈嘉庚青年科学奖、2014年上海市青年科技杰出贡献奖、2015年诺华化学讲座奖、2016年中国化学会黄维垣氟化学奖等奖项。项目研究成果对氟化学理论的发展和有机含氟功能分子的创制具有重要意义,推动了有机氟化学的发展。
[成果] 1700520387 北京
O186.1 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:几何分析是上世纪后期发展起来的重要数学分支,相关问题研究极富前沿性、挑战性和创新性。该项目在几何分析领域取得了一系列重要研究成果。寻找固定边界的极小曲面问题,即Plateau问题被Douglass,Rado等解决。Douglass因此获得第一届Fields奖。无边极小曲面的存在性在微分几何、代数几何、数学物理等领域有重要应用。该项目构造一个新的发展方程来研究无边极小曲面存在性,成果发表在顶级数学杂志Invent Math上。稳定调和映照的紧性是重要且困难的课题。能量极小映照的紧性已经有清楚的结果,但是几何中有兴趣的映照未必是能量极小映照。该项目研究了一般情况下稳定调和映照的紧性,得到了有关弱极限和能量集中集的奇点公式,该公式说明极限映照为稳定调和映照的充要条件是奇点集是弱极小子流形。该项目把这个困难问题的研究向前推进了一步。证明了非紧情况下Uhlenbeck-丘成桐定理,得到了稳定抛物丛上的陈数不等式;在Kazdan-Warner问题、高余维平均曲率流等方面的研究也取得了重要突破。该项目研究结果和方法得到了国内外著名数学家的高度评价和众多同行的引用,对该领域的发展做出了重要贡献。
[成果] 1900010792 北京
O482.31 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:化学发光是物质化学反应过程中激发态的分子或原子回到基态时产生的光辐射现象。化学发光检测在临床诊断、生命科学、环境监测和食品安全快检等方面显示出良好的应用前景。灵敏度达到可实际检测应用的化学发光体系十分有限,且选择性差。项目旨在探索发现高灵敏度、高选择性的化学发光新体系。基于亚硝酸盐、碳酸盐等与H202反应可产生超微弱化学发光的发现,发展了碳点化学发光和金属纳米增敏化学发光系列新体系。利用分子印迹量子点和限域纳米材料提高了传统化学发光体系的选择性。项目提出的碳点化学发光新理论和纳米限域化学发光增敏新机理,拓展了化学发光基础理论。重要科学发现如下: (1)亚硝酸盐-H202化学发光现象的发现与发光新体系 发现NaN02-H202的超微弱化学发光现象,揭示产生化学发光的是反应中间体过氧亚硝酸,并阐明相关反应机理。为了解决过氧亚硝酸不稳定、存在寿命短的问题,进而提出在线混合NaN02和H202不断产生过氧亚硝酸的化学发光分析方法。首次将碳点引入化学发光分析,并发展了多种碳点化学发光新体系,提出了活性氧自由基、氧化剂以及02诱导碳点内部生成电子和空穴,电子/空穴复合产生化学发光的新机理。碳点化学发光新体系组成简单,试剂稳定,具有很好的应用价值。鉴于碳量子点良好的发光性能以及表面可修饰的特点,探索了基于碳点的化学发光免疫分析新方法。 (2)碳酸氢盐-H202化学发光机理研宄与发光增强体系的探索 发现NaHC03-H202的化学发光体系,证实过氧碳酸盐(HC04-)是产生化学发光的关键反应中间体。基于能量匹配原理,筛选出对超氧化学发光体系信号放大的金属纳米材料,提出纳米限域效应和有序排列对化学发光的增敏机理。利用分子印迹技术提高化学发光的选择性,提出分子印迹与化学发光相结合的新思路。NaHC03-H202体系已被国际同行跟踪研究,应用于生命体中碳酸根、H202以及谷胱甘肽、半胱氨酸等生物小分子检测。 (3)磁分离化学发光免疫分析方法的建立 基于化学发光基础理论研究,发展了系列化学发光免疫新方法和新技术。提出电磁微孔板磁颗粒化学发光免疫分析方法,发明了一种小型电磁分离器,可与普通酶标仪或板式化学发光仪兼容,解决了洗板过程中磁颗粒丢失的问题,提高了分析结果的准确度和重现性,实现了高通量、自动化的化学发光免疫分析。专利技术得到转化和实施。 该项目的7篇代表性论文被SCI他引530次,单篇最高SCI他引190次。国际同行评价碳点化学发光具有开创性和引领性。编著的《化学发光基础理论与应用》被国内多所高校作为教材和教参使用,已销售1万余册。发展了系列化学发光免疫新方法和新技术,国家授权发明专利3项,并编著了《化学发光免疫分析》。
[成果] 1800170003 浙江
O43 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:自然材料在光电磁调控上能力有限,该项目主要研究如何利用具有局域谐振效应的亚波长结构或其特殊宏观序形成的人工特异介质,来突破自然材料局限,获得对电磁波散射、吸收等基本物理过程以及偏振、色散、局域场强等基本物理状态的灵活精确调控,取得了系列原创性研究成果,代表如下: (1)在散射调控方面,将传统变换光学理论拓展到拉普拉斯方程,研制出国际首个三维准静态磁场隐身衣,让金属的反磁探技术变为可能;拓展该理论到热学上,首次实现了对瞬态热传导过程的精确操控与热流隐身效应,实验演示了国际上首个具有多物理场响应的热-电双隐身器件,为热操控与利用开创了新的技术方向。 (2)在吸收调控方面,国际首创了基于慢波原理和多模共振叠加效应的两种大带宽、超薄吸波器的协同设计方案,研究成果有效解决了利用自然材料吸波时带宽与厚度难于同时优化的传统设计难题,得到广泛借鉴与引用。 (3)在偏振与色散调控方面,通过磁共振耦合效应利用手性非对称亚波长结构体系设计出高效超薄90度极化转换器,获得了文献所报道的最大旋光效应(2700度/波长);另外在国际上首次通过引入介质布拉格光栅色散结构,设计出具有深度滤波调制功能的纳米表面等离激元波导,为高密度光集成提供了一个核心方案。 (4)在纳米局域场增强与应用方面,利用亚波长光学天线的强场局域与非线性效应,研制出诊疗一体(标记、成像与治疗)的光学生物探针,通过上转换国际首创915nm激发光模式,成功解决了纳米探针的光热损伤难题,还首次研发出基于聚集诱导发光全介质纳米探针的高分辨、大深度三光子荧光活体鼠脑成像技术,为肿瘤的临床诊断治疗提供了重要技术支持。 这些创新成果极大加深了人们对光与物质结构相互作用的一些重要物理认识,在光电磁调控能力上获得了重大进展和突破,为浙大光学工程名列全国第一做出了重要贡献。 该项目10篇代表论文中6篇为ESI高被引论文,单篇SCI他引超过200次的论文5篇。第一完成人曾任相关方向973项目首席科学家与863项目首席专家,近年来SCI每年被引超过1700次/年,H因子(SCI)高达62。项目成果被Science、Nature及子刊等多次引用,产生了重要国际影响,如Nature杂志[2013年, 498, 440页]高度评价课题组的热学隐身衣,认为课题组“实现了一个非常精细的隐身器件,一个激动人心的实验,也许可用于冷却芯片”。
[成果] 1800300109 北京
O657.1 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:所属类别:监测与预警技术技术来源:自主研发适用范围:河流重金属污染监测与防控基本原理: 合成新型高敏离子载体,研制对重金属铅、镉、汞灵敏度高、选择性好的敏感膜,采用化学和电化学技术优化电极结构和性能,显著降低膜外侧待测离子的背景干扰,开发基于分子识别的选择性电极和电位检测技术,实现铅、镉、汞等的高敏分析检测。 关键技术: 1、Bi/铅离子载体-MWCNTs/GCE用于铅的高敏电分析应用铅离子载体对铅离子的高选择性和碳纳米管强的导电能力,在玻碳电极上修饰了铅离子载体-MWCNTs纳米复合膜。应用此电极的方波溶出伏安法成功检测了铅离子。 2、钛硅分子筛-离子液体复合膜修饰电极测定镉采用无机钛硅原料体系法合成了钛硅分子筛,将其与导电性能优良的离子液体结合,构建了均一、稳定的钛硅分子筛-离子液体复合膜修饰电极,该电极能显著提高Cd(II)的电化学响应。应用此电极建立了一种能高灵敏度检测Cd(II)的新型电化学分析方法。 3、修饰电极溶出伏安法快速测定痕量汞利用N-N’-哌嗪二硫代氨基甲酸钠(BDP)能与重金属离子形成螯合物的特性,结合碳糊修饰电极(CPE)制作成BDP/CPE电极,应用此电极的溶出伏安法成功检测了汞离子。 4、聚硫醇修饰电极检测痕量铅镉采用聚(2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑) (PDMcT)-多壁碳纳米管(MWCNTs)、Nafion和铋膜(Bi)修饰的玻碳电极(GCE),基于差分脉冲伏安法(DPV)实现了痕量镉和铅的同时检测。
[成果] 1800220297 安徽
O641.3 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:超分子识别与组装在新型功能材料、分子器件和化学生物传感器的研究和应用方面具有重要的科学意义。阴、阳离子识别是超分子识别的重要研究方向之一,但由于阴、阳离子本身的复杂多样性,实现阴、阳离子识别是超分子化学的一大挑战。超分子组装的关键是如何利用超分子之间的弱相互作用构筑超分子聚合物。为解决上述科学问题,课题组在两个国家自然科学基金面上项目和一个安徽省高校省级科学研究项目的支持下,取得了以下三部分的科学成果: 1.发现了瓜环对阴、阳离子的选择性识别:(1)对阴离子识别:首次提出利用瓜环形状各异的疏水空腔识别包结不同类型以及数目不等的阴离子,并实现在识别过程中荧光信号响应乃至其它光学性质变化,归纳总结得到瓜环的同系物和同类物识别阴离子的机理,即大小匹配、形状吻合、能量驱动;(2)对阳离子识别:课题组发现了某些种类的瓜环对重金属离子(铅、镉、汞)的识别配位的捕集及分析检测性能,为瓜环在重金属离子的捕集、检测及控制等方面的应用提供了理论依据。 2.采取不同方法,组装了多种瓜环基超分子聚合物:(1)根据瓜环端口的羰基氧可以配位各种金属离子的性质,以金属离子为节点,再以瓜环为配位桥,通过瓜环与金属离子的配位作用,获得了系列金属离子(尤其是镧系金属离子)—瓜环自组装形成的超分子聚合物结构。(2)首次提出利用主客体相互作用(包括疏水作用、离子-偶极作用、氢键作用、pi-pi堆积)构筑系列基于瓜环的超分子聚合物,系统研究并获得了针对不同聚合度大小的瓜环,构筑不同类型的超分子聚合物的方法,为主客体超分子聚合物的制备提供了新的途径。 3.发现了烷基链在瓜环疏水空腔的异常构象形成规律:在研究瓜环对阳离子烷基链识别过程中,课题组发现气相和溶液中以直链形式存在的烷基链被包结进瓜环疏水空腔时,表现出反常的空间构象。而烷基链结构在瓜环疏水空腔中的具体空间构象(如伸展、折叠或弯曲)取决于主客体的大小和相互作用模式。 该研究结果为手性结构的形成与拆分提供了理论依据。基于以上科学发现,课题组在美国化学学会(ACS)的J. Org. Chem., Inorg. Chem., Cryst. Growth Des.以及英国皇家化学学会(RSC)的Chem. Comm., Org. Chem. Front., Phys. Chem. Chem. Phys., Dalton Trans., CrystEngComm, Org. Biomol. Chem.等国际著名期刊共发表SCI研究论文50余篇,被SCI源期刊他引620多篇次。其中8篇代表作共被美、英、德、澳、日、印等国家知名学者在SCI源期刊他引246篇次,单篇最高被他引74次。研究成果受到了中科院物构所曹荣研究员、英国南安普顿大学的Philip A. Gale教授等多个国内外研究团体的肯定、积极评价和持续跟进。
[成果] 1800180044 上海
O302 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目所属科学技术领域为力学数值计算方法。 无网格方法基于节点建立逼近或插值函数,与基于网格的数值方法如有限元法和边界元法相比,在处理诸如大变形、裂纹扩展等问题时不需要进行网格重构,从而保证了计算精度,近二十年来发展很快,已成为计算力学及科学和工程计算研究的热点之一。针对无网格方法存在的计算效率差等问题,该项目研究了改进的移动最小二乘法和复变量移动最小二乘法,以及边界无单元法、改进的无单元Galerkin方法和复变量无单元Galerkin方法,并研究了无网格方法的误差估计理论.主要创新性研究成果包括: 1.关于移动最小二乘法的一系列改进,建立了改进的移动最小二乘法(IMLS)。与移动最小二乘法(MLS)相比,IMLS所形成的方程组即不病态也不奇异,且其系数矩阵为对角矩阵,提高了移动最小二乘法的计算速度和求解精度;建立了复变量移动最小二乘法(CVMLS)。相对于标量函数逼近的移动最小二乘法,CVMLS建立了向量函数的逼近格式,具有较高的计算速度和求解精度.针对移动最小二乘法形函数不具有插值性质的缺点,建立了改进的移动最小二乘插值法(IIMLS)。基于IIMLS建立的无网格方法看直接施加边界条件。 2.建立了边界无单元法(BEFM)和插值型边界无单元法(IBEFM)。BEFM是无网格边界积分方程方法的直接列式法,与Mukherjee提出的边界点法和Atluri提出的局部边界积分方程方法相比,BEFM公式更简洁,求解精度更高。 3.建立了改进的无单元Galerkin方法(IEFG),求解了热传导问题、波动方程、弹性力学、弹性动力学、黏弹性力学、弹塑性力学和弹塑性大变形等问题。相对于无单元Galerkin方法,IEFG方法不仅提高了计算速度和求解精度,而且可以求解某些无单元Galerkin方法因出现病态方程组而无法求解的问题。 4.建立了复变量无单元Galerkin方法(CVEFG),求解了势问题、热传导问题、弹性力学、弹性动力学、黏弹性力学、弹塑性力学和弹塑性大变形等问题。相对于无单元Galerkin方法,CVEFG方法可提高计算速度和求解精度。 5.研究了无网格方法的数学理论。 该项目已发表SCI论文102篇及专著2部,SCI总引用达到了3006次,其中他引2033次;4篇论文为ESI高被引论文。代表性论文专著目录所列8篇代表性论文的SCI总引用530次,其中他引326次。该项目的研究成果得到了国内外多个研究小组的跟踪研究,并在纳米力学、复合材料和软物质力学等领域得到了应用。
[成果] 1900010427 北京
O357.5 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目属于力学学科中的流体力学领域。 湍流是经典物理学最后的问题。湍流是高雷诺数流动的基本特征,也是自然界和工程流动的普遍形态。湍流的研究分为两个方面,湍流的产生和湍流的发展。研究近壁湍流的产生,即转捩,是湍流产生研究中的重要研究对象,一百多年来一直是湍流研究中最活跃、最困难的课题之一。该项目针对这一世纪难题,进行了原始创新研究,在湍流产生的动力学方向取得了重要突破。主要成果如下: 一)发现了类孤立波及Λ-涡产生的基本物理过程。Λ-涡是转捩边界层中最重要的流动结构,其产生机理国际上一直接受Theodorsen于1952年提出的假设。该项目系统的开展了自然转捩和K-型转捩的实验研究,获得了湍流场的流动显示和热线测量结果。揭示了Λ-涡这一转捩过程中最重要的流动结构其产生的新物理过程和新的产生机理,发现了Λ-涡结构产生之前存在三维线性波即类孤立波,该三维波会进一步发展成为非线性波,并进一步与流场相互作用产生Λ-涡。项目还发现了不同转捩路径都存在类孤立波,这种类孤立波是由两个斜波的相互作用产生的。 二)建立了转捩过程中,流动从低频到高频的动力学过程。转捩中核心问题之一是流动结构怎么从大尺度变成小尺度,或者说流动是如何从低频结构演化出高频结构的。该项目通过实验研究,发现了类孤立波的射流效应,并运用涡动力学理论揭示了其产生二次涡环的机理和相应的动力学过程;实验发现二次涡环和Λ-涡相互作用会产生涡环链,涡环链就是小尺度旋涡也即高频流动结构。项目利用涡动力学理论,给出了涡环链产生的实验证据和新的产生机理。 三)发现了湍流猝发和类孤立波之间的直接关系,建立了壁湍流产生的一般物理框架。长期以来,湍流猝发被公认为是湍流产生的一般性物理过程,发生在低速条带区域。但猝发到底是谁的行为,一直不被关注。该项目通过实验发现了猝发是类孤立波的行为,发现了低速条带是由若干类孤立波组成的,以及类孤立波存在于所有的近壁流动中,因而建立了壁湍流产生的一般物理框架。 该项目基于一系列实验发现和涡动力学理论建立的物理框架已被中、美、英、新加坡、印度、日本等多国学者广泛引用,用于验证他们的计算模型和计算结果。国际著名流体力学家Gad-el-Hak邀请完成人李存标和吴介之在Applied Mech.Rev.期刊发表评论文章,全面系统地总结了项目组在这一世纪难题中的贡献。他也邀请项目完成人李存标在其编辑的“Transition and Turbulent Control”一书中撰写Dynamics of Transitional Boundary Layer一章,并在前言中写到:被邀请撰写该书的专家都是该领域世界上的顶尖学者。印度学者认为该项目在不同来流扰动条件下发现了相似的流动本质。杨卫院士在中国力学60年大会报告上将“在壁湍流转捩中发现非线性波、二次涡环等关键结构和相关动力学过程,并发展了一些列近壁测量方法”总结为近10年力学重大成就之一。项目8篇代表论文他引519次,SCI他引312次,做国际会议和组织邀请报告25次,承办国际会议并任主席5次。
[成果] 1900010378 上海
O734 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:光子晶体是一类由周期性人工共振或非共振微结构组成的新型光子调控材料,光子晶体的重要特征是具有光子带隙,它提供了类似半导体作用于电子的光子调控手段。人们可以通过对光子带隙的设计来调节和操控光的发射、传播、存储行为,以及光与物质的相互作用过程。有关光子晶体研究是光物理与多学科交叉的前沿领域,这方面的研究具有科学与应用两个方面的重要意义。 项目从2000年开始,围绕光子带隙诱导的奇异量子干涉现象和光子带隙调控新机理这两个核心问题展开系统研究,取得以下主要成果。 光子带隙诱导的多能级原子量子奇异干涉现象研究。光子带隙源于人工光子结构中的宏观干涉机制,原子量子干涉来源于能级间的微观干涉机制。有关宏观与微观这两种干涉机制间的联系过去研究工作很少涉及。项目率先开展这方面工作,开拓了新的研究方向。重要成果有:导出原子-光子束缚态。项目首次研究了两种干涉机制的相互作用所导致特殊的量子干涉现象,发现在带隙之中自发辐射光子通过不断地辐射-吸收,会在激发原子附近形成一种奇特的光子态即原子-光子束缚态。提出原子辐射弥散场。项目首次提出,由于宏观干涉机制的影响,传播场与束缚场的强烈杂化会在带隙边缘形成另一种特殊的光场即弥散场。弥散场的理论预言得到实验证实。提出间接量子干涉效应新机制。项目从宏观干涉与微观干涉机制相互作用的角度出发,首次提出利用负折射材料平面成像特性来间接增强微观量子干涉。为有效利用宏观干涉来增强微观原子量子干涉提出一种新机制。项目与英国伯明翰大学的学者合作,将微结构间干涉与外部光场干涉效应结合,首次在无增益结构中建立有效的宇称-时间对称光学系统,并观察到相干完美吸收现象。成果为非厄米量子系统的模拟研究提供了一个新的途径。 光子晶体带隙调控新机理研究。项目突破传统光学材料周期结构的带隙形成机制,围绕超构材料(metamaterials)构成的复合周期结构的带隙调控新机理展开系统研究,重要成果有:在正-负折射率材料光子晶体中,通过将两种材料之间的传播位相补偿机制与界面间的负折射现象有机结合,实现了不依赖入射角与偏振的特殊布拉格能隙-零平均折射率能隙。这个成果克服传统带隙形成机理所带来的物理限制,并为研制具有新型功能的光子晶体与器件提供了新机理。传统光子带隙来源于传播场在两种透明材料间的布拉格散射。不透明材料不支持传播场,因此传统理论认为不存在光子带隙。然而,项目首次发现在不透明电单负-磁单负材料构成的光子晶体中存在基于光隧穿机制的能隙。这一发现揭示了一个不同于传统布拉格机制的光子带隙形成新机制。相关调控机理被实验证实。这个成果为超越传统光学材料制备光子晶体提供了新思路。 上述重要成果主要体现在8篇代表性论文中(3篇PRL、3篇PR系列、2篇APL),论文共被他人引用848次,其中SCI他引799次。
[成果] 1900010109 北京
O441 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:成果围绕电磁态势表达及在广播、防护和通信应用,属于电子技术领域。空间环境决定电磁态势,电磁态势决定系统可达水平和可达生存能力。因此,对于电磁态势的掌握、控制和利用,是发展先进电子信息系统及安全保护的核心基础,对企业竞争力、国家电子信息科技实力、国家重大基础设施安全具有十分重大影响,受到国务院、中央军委和中国工程院等高度重视。 该成果历经20多年坚韧不拔、小步快跑,在霍英东基金、国家自然基金、国防和国家重大专项支持下,针对强关联电磁作用体空间基础理论、关键技术和核心应用,建立了复杂电磁环境多点协作态势表达及快速评估方法,突破了多点协作快速响应控制关键技术,研制了系列设备和系统,得到大规模应用并在奥运、G20、APEC等国内外重大活动中发挥了关键作用。 主要创新点如下: 提出了多电磁作用体复杂环境空间建模和多点协作快速计算方法,解决了态势利用的时间有效性难题,实现了靠近高速铁路的广播台站有效保护,实现了微小区电磁防护模式和信号覆盖模式的转变。 创新点建立了分层异质不完全柱/球的同构映射电磁模型类,独立提出了本地本征表达的多点协作计算方法,发展了多模型组合的微小区态势多点协作评估方案,解决了时间敏感性应用的有效性难题,探索了态势信息的应用挖掘,达到分钟级响应速度,研制了系列设备并得到应用。 提出了多场景多点协作控制方法,国际上率先突破了多路分配多频匹配及变阻调控技术,解决了多频宽窄混合的共时处理难题,重构速度达到秒级。 创新点提出了分布式多参数协作管控机制,解决了系统协作控制、集总与分布混合参数处理难题,设计了多周期巡查和调控机制,国际上率先发展了多频匹配和宽窄混合的多频多通道重构方法,研制了功能控制单元并得到应用。 提出了宏大区稀疏电磁感知与嵌套移动自组织和双向认知接入方法,解决了遮挡环境中非均匀分布传输难题,率先实现了微宏融合的高可靠态势评估。 创新点建立了多模型组合和感知融合模型,提出了微小区与宏大区稀疏感知信息融合的态势评估方法,突破了多场景电磁感知、遮挡环境下时间与位置非均匀信息传输技术,研制了感知监测网和宏大区可重构群基站并得到应用。 成果发表高水平论文56篇,做大会主题报告6次,获授权发明专利46项,完成10项标准制定和立项,获美国工程院院士Itoh、加拿大工程院院士Sherman和两院院士Ghannouchi等为代表的国际著名学者高度评价,实现了全国靠近高速铁路的广播电视台站防护、多领域系统防护和多场景可靠通信,并在G20高峰会、奥运会、APEC等国际重大活动和2014年新疆7.28/7.30暴恐案中发挥关键作用,在中国铁塔、野战装备、额尔齐斯河国家重大工程等得到广泛应用,近三年直接效益65.99亿元,间接效益100.40亿元,海能达成长为全球第二的专网通信公司,部分成果获中国电子学会科学技术奖一等奖。
[成果] 1900010795 广东
O621.3 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:项目属于有机化学学科,相关研究是绿色有机合成化学的热点和前沿课题。 氧化反应是有机合成化学中最基本的化学反应之一,也是现代合成化学工业中最重要的单元过程之一。传统的氧化反应及其过程由于催化效率低下和可控性差、超过计量使用昂贵的高毒氧化剂、氧化产物复杂多样等诸多原因成为最典型的高能耗、高物耗和高污染的化工生产过程。革命式的氧化剂替代和创新性的氧化新模式是从根本上解决上述共性难题的必然途径。氧气等绿色氧化剂虽然环境友好,但反应活性难以控制,与之匹配的高效可控的催化体系更是缺乏,其难度不仅是学术界更是合成化学工业关注的挑战性课题之一。项目在国家杰青基金、国家基金重点项目、科技部“973”项目等课题的资助下,以绿色、高效、可控的理念为指导,在绿色氧化剂的活性调控、新型催化氧化模式等研究方面取得的主要科学发现点如下: (一)首次提出了金属活化中心-分子氧多途径配位调控的概念。在钯或铜催化的氧气活化过程中发现了配位调控金属活化中心-分子氧定向活化的关键因素,解决了氧气高效活化和反应选择性控制的挑战性难题,发展了温和条件下氧气为单一氧化剂的不饱和烃高效氧化新方法。发展的双酯化方法被美国科学院院士Yamamoto评价为“显示了巨大优势”的合成方法,诺贝尔化学奖获得者Grubbs基于此发展了更加温和的方法。 (二〉发展了负载活化和自氧化促进活化高能单键的新途径。通过MOF负载活化的策略稳定金属催化活性中心,运用肟酯类化合物具有自氧化性的特点实现氧化-还原中性,发展了温和条件下碳氢、氮氧等髙能单键的定向氧化活化与环境友好转化的新方法,避免使用昂贵和超过计量的高毒性高污染氧化剂。Nature China认为“研究对于使用亚砜衍生物的工业界来说是一个极好的消息”。 (三)活性序列设计与汇聚性合成相结合实现了含氮杂环分子的高效合成。在氧化过程中运用活性序列设计的策略解决了杂环功能性导向和汇聚性合成的需求,体现了原子经济性和步骤经济性的完美结合,从源头上攻克了高物耗、高能耗以及高污染等难题,完成了若干含氮杂环分子的绿色、实用和高效合成。 8篇代表作SCI他引954次,3篇论文入选ESI 1%高被引论文,单篇最高SCI他引267次。
[成果] 1900010380 北京
O488 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目属于低维物理和表面与界面物理学中的自然科学基础研究。 长久以来,人们通常认为单原子层的完美二维体系是不稳定的,而石墨烯的出现打破了这一错误认识,激起了人们对二维体系的研究热情。但是,现代电子工业以硅元素为基础,是否能在硅上实现狄拉克电子特性是一个巨大的难题。硅与碳为同一主族元素,但硅的二维同属异形体在自然界中并不存在,其是否具有优异的物理特性也尚未可知。从理论上出发,如果把硅做成类石墨烯的结构(即硅烯),其将具有类似石墨烯的量子特性。然而硅在自然界中最稳定的结构是金刚石结构,并不存在与石墨烯相对应的二维结构。因此,在实验上实现硅烯,其科学重要性将可以比拟石墨烯的发现。该项目不仅成功制备了硅烯,同时对其进行了系统性的实验研究,主要包括: 制备出自然界中本不存在的硅的二维同属异形体--硅烯,为进一步研究硅烯的新奇物性及可能的工业化应用奠定了基础。该项目通过在超高真空环境下 精确的分子束外延控制,利用界面相互作用实现了硅原子在衬底上的二维化生长,得到了单层硅烯薄膜,发现了硅烯独特的翘曲结构,成为继石墨烯后的第二个实现的单元素二维材料硅烯,是进一步对硅烯的新奇物性进行研究的基础。继硅烯之后,国际上开始了单元素二维材料的研究热潮,几年内研究人员成功实现了锗烯、锡烯、黑磷等二维材料,展现出了二维材料在未来基础和应用研究中的重要前景。 发现了硅烯在低温下奇异的结构相变,实现了对硅烯的结构调控,获得了近自由状态的硅烯超结构。硅烯中硅-硅键的键长较长、键能较弱,容易受到外界环境的变化而发生改变。该项目通过结构调控,获得了硅烯独特的超结构,并发现其在低温下表现出奇特的结构相变。这一独特的超结构不但保持自由状态下的狄拉克电子特性,并且在狄拉克点打开能隙。这项工作展示了如何得到具有近自由状态的硅烯,其独特的电子结构在未来器件中的应用极为有利。体现了硅烯翘曲结构的易调控性,对硅烯的应用具有重要的推动作用。 证实了硅烯的狄拉克-费米子型电子结构及其拓扑性,发现了硅烯中可能存在的超导相变,展示了硅烯独特的电子结构。硅烯最主要的量子特性为狄拉克型电子结构,未实现硅烯之前,硅烯的量子特性描述仅仅停留在理论描述上,实际上硅烯是否存在这些诱人的量子特性没有得到实验上的证实。以硅烯的成功制备为基础,该项目首次在实验上观察到了硅烯存在线性动量能量色散,并证实了硅烯中的准粒子存在赝自旋,支持了理论预言硅烯有着与石墨烯相似的电子态。同时,该项目发现了硅烯在低温下存在着出现巨大能隙、有着六角弯曲的能带结构等现象,这些都说明硅烯自身有着独特的电子特性,在新奇量子现象的探索研究中存在用武之地。 该项目的五篇代表性论文他引总次数已达到1035次,其中四篇文章(代表性论文1-3,5)都为ESI高被引论文,引用次数分别为531次,123次,369次和72次,并作为硅烯成功制备和新奇电子结构研究的重要证据被多篇综述文章引用介绍。项目主要完成人陈岚研究员于2013年获得了国家自然科学基金委优青项目支持。
[成果] 1800180023 上海
O482.532 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该研究项目属化学科学领域,研究方向为复杂分子运动研究技术的开发和应用。项目研究难点在于分子运动在空间尺度、时间尺度上的大跨度和高复杂性。项目组研究人员针对性地开发了一系列先进的核磁共振(NMR)技术,在材料性质的分子机制研究中取得了多项原创性的研究成果。具体如下: 1.原子/离子运动研究-针对结晶型高分子固体电解质中Li+离子运动的观测难题,建立了观测Li+离子运动的NMR方法,揭示了多年未获解决的结晶型高分子固体电解质的分子导电机理(代表性论文1和2)。针对Li+离子在电解质晶体中的运动特点,建立了一系列固体NMR方法,深入研究了Li+离子邻位点和多位点跃迁的运动,揭示了多年未获解决的结晶型高分子固体电解质的分子导电机理,拓展了传统电解质导电理论。 2.复杂分子运动研究-针对分子介电材料中分子运动模式、频率分布的观测难题,建立解析复杂分子运动NMR技术和数据分析方法,揭示了多个分子介电材料中介电响应的分子机理(代表性论文3和4)。建立了一系列基于固体2H NMR和13C化学位移各向异性分析的NMR方法,结合实验与理论模拟,实现了对具有多频率分布、多模式叠加的复杂分子运动的完全解析,解决了对复杂分子运动的观测难题,揭示了多个分子介电晶体中微观分子运动诱导宏观介电转变的分子机理。 3.“小分子-大分子-高分子”多级组装过程研究-针对分子自组装过程中结构和分子运动变化的观测难题,建立了原位观测分子多级组装全过程的NMR方法,揭示了分子多级组装过程中组装分子排序、识别的分子机理(代表性论文5和6)。在传统二维DOSY NMR的基础上,建立了通过跟踪分子核磁信号,观察其相互作用变化、运动性质变化,表征小分子-大分子-高分子组装全过程的原位观测核磁技术,揭示了分子间/内相互作用、分子自我排序、分子识别和组装的分子机制。 4.高分子异相介面结构和分子运动研究-针对高分子材料异相介面结构和分子运动的观测难题,建立了选择性观测介面结构和分子运动的固体NMR方法,揭示了高分子材料中介面结构与分子运动影响材料机械性能的微观机理(代表性论文7和8)。在传统二维交换实验的基础上,建立了可以选择性观测高分子材料异相界面中基团运动和链段迁移的NMR方法,揭示了异相界面结构对分子运动的影响,以及应力在不同相结构之间的传导规律,提出了通过调节异相结构的空间连接性,实现材料宏观机械性能增强的新概念。 项目组迄今已发表SCI论文207篇,在PNAS、JACS、德国应化等IF>5的国际学术刊物上发表107篇。SCI他引共计1500余次(8篇代表性论文SCI他引412次,并被诺贝奖获得者美国西北大学Stoddart教授,及多名美国科学院院士重点引用和评述,详见第三方评价)。由于上述科研成果的突出影响力,项目组科研人员2016和2017年连续入选了汤森路透全球高被引科学家名录。
[成果] 1800160002 湖北
O441 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:无线传感在航空航天、环境监测等领域广泛使用,其电池供能存在体积大、服役期短、更换困难等缺点。从环境振动提取能量是一种全新的主动供能方法,是国际前沿的研究热点之一。压电结构可以进行力电转换,将振动能转换成电能。由于结构固有频率与电路频率所对应的时间尺度不一致,且环境驱动频率又存在易变性特征,所以以往俘能系统的能量转化率及环境适应能力均偏低。该项目在国家自然科学基金的连续支持下,在压电俘能系统动力学方面开展了深入研究,取得了一系列创新性成果,丰富和发展了电磁固体力学理论。主要发现点有: 1.首次建立了压电俘能/储能系统的耦合动力学模型,提出了结构与电路交互作用的时域多尺度算法,阐明了主动界面对极化电荷的调控机理及其对俘获能量的传递规律,俘能效率比被动情形最大可提高5倍。得到了美国Dane Quinn(ASME Fellow)、香港WH Liao(ASME Fellow)等人的正面评价,美国工程院士Pisano等以该项目的压电结构理论为基础设计了特殊用途的俘能器。 2.提出了俘能结构的轴力调频构型,建立了主/偏场耦合的压电结构动力学方程,揭示了偏场诱导频率漂移规律,为实现系统的频率自适应性奠定了理论基础。德国P Woias实验验证了该方法的可行性,发现轴向拉/压可分别实现4%/22%的频率漂移。该研究得到了许多著名学者关注,如:美国DJ Inman(ASME、AIAA等Fellow)、加拿大科学院士Q Wang、新加坡工程院士CK Soh等。 3.国际上首次提出宽频压电俘能器的设计理念,提出了具有宽频特征的压电阵列构型,为克服传统俘能系统的环境适应性差和输出不稳定等缺陷打下基础。美国A Baz(ASME Fellow)等评价道:“maximizing the harvested power,over broad frequency range, using multi-harvesters as in Xue etal.”;美国RJ Weber(IEEE life Fellow)等也肯定了该研究。8篇代表作被SCI他引302次,1篇入选高被引论文,被美欧等多国院士及同行正面评价。该项目负责人连续4年入选Elsevier中国高被引学者榜,是Acta Mechanica Solida Sinica常务副主编、湖北省力学学会理事长。主持了2009年全国压电和声波理论及器件技术研讨会和2010年全国固体力学大会暨固体力学学报创刊30周年会议。应邀在《固体力学学报》上发表综述论文,阐述压电俘能领域的关键问题、现状及发展趋势,并被纳入方岱宁院士等主编的“十二五”国家重点图书《Analysis ofPiezoelectric Structures and Devices》中。
[成果] 1700520386 香港
O43 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:光在人类生活和文明进程中不可或缺。人们在对光孜孜不倦的研究中提出了改变人们思想的新概念和理论,并由此产生了改变世界面貌的新材料和器件。近代光学研究的重大进展多与发光材料有关。然而传统有机发光材料的设计与应用面临“聚集导致发光猝灭(ACQ)”这一教科书常识的制约。该项目在建立与ACQ截然相反的“聚集诱导发光(AIE)”概念的基础上,顺应分子聚集这一自然过程,在AIE结构设计、机制探究和应用开发等方面取得了系统、原创和引领性成果:(1)根据分子内旋转受限(RIR)机制,开发了基于四苯乙烯(TPE)的新AIE体系,促进了AIE研究的蓬勃发展,TPE也因此成为一个中国科学家打造的“品牌分子”;开拓了结晶诱导的纯有机高效室温磷光体系,发展了不含芳香环的非共轭AIE体系。(2)完善了AIE的RIR工作机制,提出了将发光分子从ACQ转变为AIE的设计策略。(3)开发了AIE材料在光电、传感和生物等领域的技术应用,实现了传统ACQ材料难以实现的新功能。目前,60多个国家(地区)的一千多个单位在从事AIE研究,发表论文数和引文数均呈指数增长。国内外出版了多期AIE专刊(专辑)并多次召开AIE专题会议,AIE已被纳入国内外本科生实验教学,AIE材料已向产业界进行了技术转让。2013年汤森路透将AIE列为化学和材料研究前沿的第三位,2015年则前进到第二位。2016年《自然》杂志社将AIE材料的纳米聚集体列为支撑“纳米光革命”的四大纳米材料之一。由此可见,AIE已成为一个由中国科学家开创并引领的热点研究领域。
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