FeSe薄膜原位精密調(diào)控及角分辨光電子能譜研究項目摘要

FeSe薄膜中存在超導電性是最近高溫超導學界的一個重大發(fā)現(xiàn)。一方面，其具有非常高的轉(zhuǎn)變溫度，給尋找液氮溫度以上甚至更高超導轉(zhuǎn)變溫度的超導材料，指明了一個方向。另一方面，其獨特的金屬氧化物界面、電子結(jié)構(gòu)和配對對稱性等性質(zhì)，都使得FeSe薄膜可能成為揭示高溫超導形成機理的重要突破口。本項目計劃搭建一套分子束外延生長系統(tǒng)和原位精密樣品調(diào)控系統(tǒng)，并與最新一代的角分辨光電子能譜系統(tǒng)相結(jié)合。這套系統(tǒng)將重心放在實時調(diào)控和實時測量的能力上，這對FeSe薄膜材料的研究至關(guān)重要。我們將利用這套平臺，深入和系統(tǒng)的研究FeSe薄膜中的超導電性、相圖和金屬氧化物界面等特性，揭示其超導電性形成機理。同時，利用所積累下來的經(jīng)驗，進一步改進FeSe薄膜的生長工藝，提高其超導轉(zhuǎn)變溫度。

超薄FeSe薄膜中存在超導電性是最近高溫超導學界的一個重大發(fā)現(xiàn)。一方面，其具有非常高的轉(zhuǎn)變溫度，給尋找液氮溫度以上甚至更高超導轉(zhuǎn)變溫度的超導材料，指明了一個方向。另一方面，其獨特的金屬氧化物界面、電子結(jié)構(gòu)和配對對稱性等性質(zhì)，都使得FeSe薄膜可能成為揭示高溫超導形成機理的重要突破口。在本項目的資助下，我們自主設(shè)計并搭建了注重于原位生長、原位調(diào)控和原位測量的的角分辨光電子能譜系統(tǒng)。整個系統(tǒng)不僅在各項指標上達到了國際先進水平，同時極大提高了我們對樣品調(diào)控的自由度。在這套系統(tǒng)中，我們將原位樣品調(diào)控系統(tǒng)、分子束外延生長系統(tǒng)和最新一代的角分辨光電子能譜系統(tǒng)緊密結(jié)合在了一起。利用這一系統(tǒng)，我們?nèi)〉昧硕鄠€研究成果。首先，我們對FeSe超導材料和多個相關(guān)超導材料進行了原位調(diào)控并對其電子結(jié)構(gòu)進行了角分辨光電子能譜測量。我們結(jié)果發(fā)現(xiàn)在FeSe體材料和FeTe1-xSex材料中，表面重電子摻雜均可以產(chǎn)生20~30K的超導相。這一超導相和FeSe超薄膜中的超導相相同，體系了其普適性。通過對這一超導相研究，我們發(fā)現(xiàn)其配對可能來源于其電子型費米面之間的帶間散射。其次，我們對FeSe超導材料和Sr1-xNaxFe2As2超導材料中的對稱破缺相進行了研究，解釋了向列序和C4磁有序相的形成機理。最后，我們對Cr基超導相關(guān)材料BaCr2As2的電子結(jié)構(gòu)進行了研究，發(fā)現(xiàn)了其電子結(jié)構(gòu)中多個有趣的特征。整個項目一方面在設(shè)備的研發(fā)和搭建上進行了多項技術(shù)創(chuàng)新，完成了設(shè)計目標，不僅對于FeSe超導機理的研究奠定了基礎(chǔ)，并且將會極大幫助我們理解新型復(fù)雜量子體系。另一方面，本項目對FeSe及其相關(guān)材料的研究，揭示了FeSe薄膜超導配對機理，加深了我們對鐵基高溫超導中對稱破缺態(tài)的理解，并對新型Cr基超導的探索提供了重要的實驗線索。

《水庫調(diào)控實用技術(shù)及應(yīng)用研究》介紹了水庫群實用調(diào)度方法、有關(guān)問題的處理以及對調(diào)度響應(yīng)的評估，列舉了相應(yīng)的應(yīng)用實例，主要是對水庫調(diào)度常用調(diào)控技術(shù)的總結(jié)延伸與提升。

《水庫調(diào)控實用技術(shù)及應(yīng)用研究》可作為從事水庫調(diào)度、水庫工程管理和水利調(diào)度工作人員的參考書，也可供相關(guān)專業(yè)科研人員和院校師生參閱。

實現(xiàn)對脫氧核酶結(jié)構(gòu)和性能的精確調(diào)控是一個研究熱點和難點。電化學方法是一個簡便的、重要的研究工具和調(diào)控手段，有利于實現(xiàn)對核酸分子的準確結(jié)構(gòu)調(diào)控。本課題擬采用電化學方法調(diào)控核酸分子的結(jié)構(gòu)和金屬離子的價態(tài)及空間分布等，揭示電化學激發(fā)條件下金屬離子與核酸分子之間的相互作用規(guī)律。采用靜電場調(diào)控方法研究脫氧核酶分子在固/液界面處的構(gòu)象變化和催化性質(zhì)改變；采用電化學氧化還原法調(diào)控金屬離子的價態(tài)，進而影響溶液相脫氧核酶分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)；發(fā)展電化學選擇性激活多脫氧核酶體系。揭示不同電化學條件下脫氧核酶與底物的作用機理，為脫氧核酶結(jié)構(gòu)及性能的電化學調(diào)節(jié)方法提供理論依據(jù)，嘗試將電化學激發(fā)脫氧核酶用于制備一維核酸納米結(jié)構(gòu)、調(diào)控核酸納米機器等。作為一種普適性電化學調(diào)節(jié)方法，相信隨著生物技術(shù)的發(fā)展，將會在電化學治療技術(shù)等更多領(lǐng)域內(nèi)得到更廣泛應(yīng)用。

《遼河中下游流域土地利用 覆被變化、環(huán)境效應(yīng)及優(yōu)化調(diào)控研究》是在國家“九五”計劃的重中之重科技攻關(guān)項目“重大自然災(zāi)害監(jiān)測與評估業(yè)務(wù)運行系統(tǒng)的建立”（96B-02-04-06）和中國科學院知識創(chuàng)新項目（KZCX1-Y-02）成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合全國水資源調(diào)查評價和全國第三次遙感土壤侵蝕調(diào)查工作成果編寫而成的。全書共7章，主要內(nèi)容包括土地利用/覆被變化的相關(guān)研究進展，遼河中下游流域概況，研究方法，遼河中下游流域土地利用/覆被的時空演變、驅(qū)動機制及環(huán)境效應(yīng)分析，遼河中下游流域生態(tài)安全評價及動態(tài)分析等。