Nat Commun 佳作共赏
01
基于反赫米特超表面的亚波长像素化CMOS彩色传感器 Nat Commun 11, 3916 (2020).
对尺寸不断减小和性能增强的基本像素组件的需求对于当前的光电应用（包括成像，传感，光伏和通信）至关重要。然而，像素的尺寸受到光波衍射的基本限制。当前使用透射滤光片和平面吸收层进行的开发可以缩小像素尺寸，但是存在两个主要问题，光和电串扰，当像素尺寸接近波长标度时需要解决。所有这些基本限制都阻止了像素尺寸的不断减小和性能的提高。在这里，我们展示了基于反Hermitian超表面的CMOS兼容平台中的亚波长尺度彩色像素。与常规像素形成鲜明对比的是，光谱过滤是通过结构颜色而不是透射滤镜实现的，从而同时实现了高色纯度和量子效率。结果，这种超过28,000像素的亚波长抗赫米特超表面传感器能够在可见光范围内以100μnm的带宽对三种颜色进行分类，而与正常入射光的偏振无关。此外，量子产率接近商用硅光电二极管的量子产率，每个通道的响应率超过0.25WA / W。我们的演示为亚波长像素化CMOS传感器打开了新的大门，并承诺了未来的高性能光电系统。
三通道，二维，反赫米特PIN Si超表面的光学设计和仿真
02
创建声涡旋结 Nat Commun 11, 3956 (2020).
人们推测，结和链节将在广泛的科学领域中发挥基本作用。近来，已经实现了在复杂的光学领域中将孤立的涡旋结打结。然而，如何构造声涡旋结仍然是未知的问题。在这里，我们从理论上提出并通过实验证明了使用超材料对声涡旋结的创建，以及对传输相位和幅度的解耦调制。在数值模拟的基础上，我们发现，仅用24××24像素设计的超材料就可以将结函数嵌入到声场中。此外，使用优化的超材料，已通过实验观察到具有Hopf链和三叶结旋涡线的声场。
用超材料生成声涡旋结的示意图
03
光驱动水凝胶致动器的空中快速响应和高速跳跃和滚动 Nat Commun 11, 3988 (2020).
刺激响应型水凝胶致动器在各个领域都有广阔的应用前景。然而，典型的水凝胶致动依赖于由渗透压变化引起的溶胀和消肿过程，该过程缓慢并且通常需要水环境的存在。在此，我们 告了一种轻巧的空气中水凝胶致动器，其卓越的性能包括超快的运动速度（高达1.6μm/ s），快速的响应（高达800μms）和高的跳跃高度（约15μcm）。水凝胶是根据根本不同的机制进行操作的，该机制利用了二元组成部分之间的协同相互作用，聚丙烯酸钠水凝胶的弹性，以及由嵌入的磁性氧化铁纳米粒子的光热效应引起的气泡。当前的水凝胶致动器展现出受控的运动速度和方向，使其有望用于各种移动机器人，软机器人，传感器，受控药物输送和其他微型设备应用中。
水凝胶致动器及其在空中的光感跳跃和滚动运动
04
自旋霍尔纳米振荡器阻尼的巨型压控调制
Nat Commun 11, 4006 (2020).
自旋霍尔纳米振荡器（SHNO）是新兴的自旋电子设备，用于微波信 生成和基于振荡器的神经形态计算，结合了纳米级足迹，快速和超宽的微波频率可调性，CMOS兼容性以及强大的非线性特性，可在链和二维阵列中提供强大的大规模相互同步。虽然可以通过磁场和驱动电流来调整SHNO，但两种方法都不利于大型阵列中单独的SHNO控制。在这里，我们展示了电门控W / CoFeB / MgO纳米压缩物，其中电压相关的垂直磁各向异性可调谐频率，并且得益于纳米收缩几何结构，大幅改变了收缩区域中的自旋波定位，从而在4伏特电压下产生了42％的有效阻尼巨大变化。结果，可以强烈地调整SHNO阈值电流。我们的演示为纳米收缩SHNO添加了关键功能，并为节能控制SHNO链和阵列中用于神经形态计算的单个振荡器铺平了道路。
门控SHNO原理图和材料堆栈
05
受激等离子体激元极化散射
Nat Commun 11, 4039 (2020).
二维（2D）的等离子和声子极化子以及范德华（van-der-Waals）材料引起了人们的极大兴趣。不幸的是，由于它们的局限性，低频和纵向模式对称性，它们很难在线性响应中观察到。在这里，我们提出了一种利用非线性共振散射的方法，类似于光声激发布里渊散射（SBS），我们将其称为受激等离子体激元极化散射（SPPS）。我们表明，SPPS可以激发，放大和检测整个THz范围内的二维等离激元和声子极化子，而仅需要近红外或可见光范围内的光学组件。我们提出了SPPS的耦合模式理论框架，并基于此发现，SPPS的功率增益比片上SBS所观察到的最高增益至少高出一个数量级。这为2D材料的基础研究提供了令人兴奋的可能性，并将有助于弥合光谱学和信息技术中的THz差距。
SPPS中的相位匹配说明和两个可能实现的示意图
06
单硅纳米结构中的巨大光热非线性
Nat Commun 11, 4101 (2020).
硅光子学因其在集成光子学组件和全电介质元光学元件中的潜力而备受关注。一个主要的挑战是通过强的光子-光子相互作用（即光学非线性）实现主动控制，这在硅中本质上很弱。为了增强非线性响应，实际应用依赖于谐振结构，例如微环谐振器或光子晶体。然而，它们的典型足迹大于10μm。在这里，我们表明100 nm的硅纳米谐振器表现出巨大的光热非线性，在低激发强度下，线性散射响应产生90％可逆和可重复的调制。基于三重共振增强的吸收和在热隔离纳米结构中的高效加热，等效的非线性指数比体积大五倍。此外，纳米级热弛豫时间达到纳秒。这种大而快速的非线性特性导致了在硅的纳米级和超分辨率成像中进行GHz全光控制的潜在应用。
Si纳米结构的光学性质
07
共振热能转移至铁磁纳米层中的磁振子
Nat Commun 11, 4130 (2020).
能量收集是一个概念，它通过将热能传递给其他激发来使耗散的热量有用。现有的大多数原理都是在连续加热的系统中实现的。我们提出了高频能量收集的概念，其中样品中的耗散热量激发了薄铁磁金属层中的共振磁振子。飞秒激光脉冲以10 GHz的重复频率激发样品，从而在相同的频率下以?0.1 K的幅度进行温度调制。交变温度激发铁磁纳米层中的磁振子，通过测量净磁化旋进来检测。当磁振子频率随光激发而共振时，旋进幅度的12倍增加表明从晶格到相干磁振子的有效共振热传递。所证明的原理可用于在GHz和次THz频率范围下工作的各种纳米设备中的能量收集。
磁振子共振和温度调制
08
用于声能传递和信 通信的微摩擦超声装置
Nat Commun11, 4143 (2020).
作为有前途的能量转换器，对摩擦电纳米发电机的小型化和高精度的要求始终迫切。在这项工作中，通过整合摩擦电纳米发电机和微机电系统技术开发了微摩擦电超声装置。迄今为止，它创下了最小的摩擦电学设备的世界纪录，其振动膜尺寸为50μm，并使工作频率达到了兆赫兹。这极大地改善了摩擦电纳米发电机的小型化和芯片集成度。微型摩擦电超声仪具有63 kPa @ 1 microMHz的超声波输入，可以通过油和声衰减介质分别产生16.8 mV和12.7 mV的电压信 。通过调制入射超声，它还达到了20.54 dB的信噪比，并展现了信 通信的实际潜力。最后，还提出了详细的优化方法以进一步提高微摩擦电超声设备的输出功率。
微型摩擦电超声装置（μTUD）结构示意图和工作机理
09
机械超材料致动器的自动设计
Nat Commun 11, 4162 (2020).
自动生成结构示意图
如今在高档次文章中结合 COMSOL仿真模拟来解释科学问题，展示物理机制的方式已经变得越来越常见。特别是对于这种机理解释型文章，一些仿真模拟可以说是必不可少的。
为了让更多科研人员能够迅速且科学地掌握这一前沿高效的数据分析软件，北京 中科幻彩 动漫科技有限公司举办主题为“ 科研模拟?学术仿真”的文章档次提升 专题培训！！！
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科研模拟·学术仿真专题培训会
2020年 09月19-20日北京·中科院物理所
2020年09月26-27日广州·华南师范大学
2020年 10月17-18日上海·复旦大学
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课程概要
提高文章中稿率、冲高影响因子的关键，在于数据的说服力是否足够强大。实验结果不理想，数据不够完美，论文内容缺乏支撑，这些问题有限元仿真模拟都可以轻松解决。帮助文章轻轻松松更上一区，让你的实验结果从此告别“差强人意”，高影响因子不是梦！
本课程专门针对科研学术领域，为学员提供仿真模拟软件COMSOL Multiphysics 软件使用的全面详细讲解。课程从入门级内容开始，循序渐进地讲解数值仿真中的模型分析方法，以及建模操作流程（其中包括创建几何、 格剖分、设定物理场、求解及结果的后处理等），让学员全面掌握整个建模流程，并能够独立地使用 COMSOL 求解相关仿真问题。有无基础的学员均可参加培训，我们将根据学员的专业背景和软件基础量身定制课程内容。
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课程内容
1.入门有限元仿真模拟
有限元方法的基本内涵，仿真模拟基本理论的讲解，以及该方法在科学研究中的广泛应用领域和重要意义，能够帮助科研人员解决的实际问题，不同仿真模拟软件（COMSOL ANSYS Abaqus）的特点和在科研上运用的优缺点比较；
COMSOL 软件介绍及基本操作演示和教学，包括软件界面学习、创建和导入几何模型、物理场设置、 格剖分与求解和结果后处理等。
2.有限元模拟的一般思路和通用方法
解线性和非线性有限元法的理论基础，了解COMSOL 多物理场仿真软件的基本知识，以典型的多物理场模拟为入门教学案例，帮助学员迅速入门并掌握有限元分析方法的基本思路，并能够灵活应用于自己的研究领域。
3.COMSOL软件的高级使用技巧
结合大量科研实际案例进行实践操作过程的演示教学，包括几何建模注意事项，优化 格划分的方法与技巧，结果后处理与复杂图表的绘制方法，多物理场耦合的方法与技巧，通过函数、变量与自定义方程的使用模拟复杂的问题等，深入学习COMSOL软件的高级操作技巧，并结合学员科研背景进行案例演示，进一步挖掘实操中的常用技巧。
4.多物理场仿真建模的高效技术解决方案
结合实例学习多物理场仿真有限元法的数学理论基础，多物理场耦合的分析方法和注意事项，添加方程式及耦合分析；求解时域，频域和特征值问题；移动 格和自适应 格方法，查找，理解和排除建模中的错误，用户工作效率最大化的有效建模，仿真模拟在科研中的实战演练，结合学员背景与最新顶级期刊案例进行仿真模拟实战训练，进一步深入学习COMSOL软件的指导与建议，针对科研工作中的问题和老师当面交流，理清思路，解决模拟困难。
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部分教学案例展示
几何建模注意事项
优化 格划分的方法与技巧
结果后处理与复杂图表绘制
多物理场耦合的方法与技巧
通过函数、变量与自定义方程
的使用 模拟复杂问题
纳米摩擦发电机仿真模拟
微流体物质混合模拟
金属光栅衍射
电化学电流密度分布模拟
电容计算
光学环形谐振腔滤波器
光子晶体带隙分析
化学反应浓度分布模拟
结果应力应变模拟
金属颗粒光散射
流固耦合
流体传热多物理场
热应力形变模拟
水的蒸发冷却
微流体多相流
相场法模拟枝晶生长
压顶换能器
蒸发通量模拟
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课程试听
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学员作品
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模拟案例
更多案例：http://www.zhongkehuancai.com
讲师简介
Dr. Li / Dr. Wang
中科幻彩仿真模拟事业部技术总监
中国科学院博士
美国加州大学洛杉矶分校博士后
全国物理奥林匹克竞赛 金牌
美国数学建模大赛 一等奖（Final Winner）
《Nature Communications》
《Science Advances》
《Advanced Materials》
《JACS》
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12年化学/材料/物理/工程/生物仿真模拟经验
300+通过模拟显著提升文章档次的案例
课
程
福
利
凡 名培训的学员将免费获赠 COMSOL高级建模指导资料，科研常用 有限元模拟案例模型文件及各学科领域 计算公式资料文件，课后 学员交流群持续讨论学习/专业讲师 答疑指导
学员群课后交流 讲师随时解答
学员培训感受
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课程特色
★特色一：COMSOL可以更好地服务于科研群体。我们课程将从科研实例出发，帮助学员掌握各种技巧和套路，轻松玩转有限元模拟软件。
★特色二：讲师总结八年有限元模拟经验，带领学员快速入门，学会如何从实际问题中提炼出物理模型，建立物理建模思维，掌握仿真模拟的一般方法和通用思路。
★特色三：将化学、物理、生物、材料等领域中典型模型作为实战案例，同时根据学员专业背景进行素材整理，量身定制课程内容，将学以致用发挥到极致。
★特色四：建立专属学员微信群，课前专业助教协助安装软件下载素材包，课后讲师长期群内随时答疑，不定期推送模拟技能提升小视频，帮助学员轻松应对仿真模拟中的常见难题。
★特色五：我们承诺：学员一次 名，终身免费复学。无需担忧学不会、学不精，只要你愿意学，幻彩保证奉陪到底。
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名通道
时间地点：
2020年09月19-20日 北京·中科院物理所
2020年09月26-27日 广州·华南师范大学
2020年10月17-18日 上海·复旦大学
注册费用：
团 价：2795元/人（ 3人及以上）
备注：如有 专场培训需求，可安排讲师赴贵单位开展专场培训，专场培训价格更优
提供正规发票（包括会议注册表、邀请函等 销材料）、费用包含两日午餐，住宿及其他费用自理
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名方式
扫描下方二维码在线填写 名表，工作人员会在收到 名信息的第一时间电话联系确认相关信息
表单 名如出现异常，请联系助教
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缴费方式
1.银行转账汇款（由济南分公司代收）
收款单位：北京中科幻彩动漫科技有限公司济南分公司
开户行：中国农业银行股份有限公司济南茶城支行
备注：姓名+单位+场次
2.支付宝转账
企业支付宝账户：zhongkehuancaijn@126.com
请核对户名：北京中科幻彩动漫科技有限公司济南分公司
3.现场刷卡/现金
培训当天可刷公务卡或现金或微信支付，请扫码填写 名信息以便我们提前为您准备发票等 销手续
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常见问题
Q：有限元仿真模拟对我的论文有怎样的帮助，真的能提高文章档次吗？
A：对于一部分的研究领域，例如人工超材料，理论上的模拟计算可以说是必不可少的。而对于更多的研究领域，模拟计算可以作为实验的补充，能进一步验证实验的结论，提高结论的说服力。理论模拟丰富了文章的内容，在工作量上也使文章更充实。另外模拟计算很多时候可以优化实验设计，提高实验效率。
Q：我是零基础学员，两天的时间也能学会吗？
A：我们的培训就是针对零基础学员的。我们的课程一方面讲授模拟软件的使用，更重要的是另一方面讲解科研中的理论建模的思维方法。如何把模拟加入自己的科研工作，提升文章的质量。
Q：什么专业方向都可以做有限元模拟吗？
A：有限元方法是一种一般性的数值计算的方法，用来求解各种偏微分方程，理论上只要是能用偏微分方程描述的物理化学过程都可以都用有限元方法求解。有限元不仅在各个物理学科和工程领域这些传统领域有广泛的应用，而且现在越来越多的运用到交叉学科的研究中，例如柔性传感器件，能源器件，生物工程，微流控等等几乎目前所有的热门研究领域。
Q：每场培训有多少学员呀？不会是那种人山人海的大课吧？
A：为保证教学质量，也为学员营造舒适的学习环境，我们每场培训都会将招生人数限制在30人以内，以保证良好的课堂秩序，同时安排助教协助学员进行软件安装、现场答疑、课堂辅助教学等。
Q：我是慢热型的学生，接受新知识慢，一次学不够怎么办？
A：老学员可以免费复听，一次 名终身免费复学，只要你学不够，我们就一直教下去～
Q：可以开具发票进行 销吗？
A：当然可以！我们将为学员开具正规发票，并可以根据学员 销需求提供培训邀请函、项目明细清单、会议注册表等材料，并在培训当天将发票和 销材料发放给学员。
Q：培训提供食宿吗？
A：我们为学员提供两日培训的午餐，住宿需要学员自费，我们会在 名确认邮件中发送周边酒店信息，方便学员选择和预定。老学员复听不再重复安排午餐和资料，带着身份证现场签到即可。
END
全面提升文章档次
你还需要精致的配图来助攻
一步到位解决各种配图问题
「基础操作+案例实战+经验传授」
除了图片美化之外，千言万语不敌动画十秒，越来越多的顶刊开始引入 视频摘要（Video Abstract）的表达形式，生动的科学视频让科研成果的表达不再晦涩难懂，也让更多学术圈外的普通人能够触及科学最前沿的内核，为科学成果的传播提供更加有力的途径。
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先后 四次登上 央视新闻联播
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中国科学院物理研究所高鸿钧院士
经过多年研究攻关，中国科学院院士、中科院物理研究所研究员高鸿钧团队在世界上首次实现了原子级精准控制的石墨烯折叠，其成果发表在了国际顶级杂志 Science 上，这是目前世界上最小尺寸的石墨烯折叠，对构筑量子材料和量子器件等具有重要意义。
北京航空航天大学张广军院士
列车弓 运行状况在线动态检测系统-北京航空航天大学张广军院士团队研制了列车运行状况正线动态测试站三类系列测试设备，填补国内空白，主要性能指标达到或超过国外主流产品，满足了我国铁路运输的迫切需求。
北京纳米能源与系统研究所王中林院士
北京纳米能源与系统研究所王中林院士和李舟研究员领导的研究团队与北京市生物医学工程高精尖创新中心和海军军医大学的研究者联合研制了共生型心脏起搏器（SPM, symbiotic cardiac pacemaker），它可以从心脏跳动中获取能量，为起搏器自身提供电能。SPM的能量收集部分为植入式摩擦电纳米发电机（iTENG），其具有出色的柔性、良好的生物相容性、优异的稳定性和生物体内高功率输出性能等特点。在未来，植入式医疗电子设备可以利用人体能量实现自驱动。
中国科学院化学研究所刘云圻院士
作为材料学领域的后起之秀，石墨烯被认为是电子器件理想的候选材料，在近期发布的2020十大科学趋势预测当中，石墨烯有望成为碳电子学的主体材料。作为中国石墨烯研究领域的权威学者，中国科学院院士刘云圻利用化学气相沉积法合成氮掺杂石墨烯并对其电学性质进行了研究，发现氮掺杂可以有效地影响石墨烯的电学性质，极大地推动了石墨烯的研究与应用。
中国科学院微电子研究所刘明院士
中国科学院微电子研究所刘明院士团队从能带工程出发，引入新材料/结构，综合优化CTM隧穿层/俘获层/阻挡层，实现低压、高速、长数据保持和多值存储。在实验室工作的基础上，2008年开始与产业界合作研发纳米晶闪存，在生产平台上首次完成纳米晶存储器系统研究；获得自主产权纳米晶存储技术整体解决方案，解决了纳米晶存储材料分布均匀、存储器物理模型仿真、集成工艺、可靠性及芯片集成等技术难题。
中国科学院物理研究所柳延辉研究员
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