01
中心对称半导体的柔性电子学 Nat. Nanotechnol. (2020). https://doi.org/10.1038/s41565-020-0700-y
作为可调谐电子/光电技术，人机界面和人工智能的一种有前途的方法，使用压电，热电和铁电效应进行局部极化的接口工程引起了相当大的关注。但是，这种方法主要应用于非中心对称半导体，例如纤锌矿结构的ZnO和GaN，从而限制了其实际应用。在这里，我们展示了一种电子调节机制，即柔电子，适用于任何半导体类型，将柔电扩展到了常规半导体，例如Si，Ge和GaAs。柔韧性电场作为“栅极”产生的内晶体极化电位可用于调制金属-半导体界面肖特基势垒，并进一步调整电荷-载流子传输。我们在具有高应变敏感性（> 2,650）的Si，TiO2和Nb-SrTiO3的块体中心对称半导体中观察到巨大的柔电子效应，大大优于最新的Si-纳米线应变传感器，甚至优于压阻，压电和铁电纳米器件。该效应可用于以快速响应（<4ms）和高分辨率（0.78nm）在纳米级机械切换电子器件。这为在中心对称半导体中实现应变调制电子学提供了可能性，为局部极化场控电子学和高性能机电应用铺平了道路。
图a.示意图显示了此处提出的柔性电子学概念，根据该概念，在中心对称半导体中产生的柔性电极化电位控制着电子传输。b.c.用尖端力模型从理论模拟获得的硅中的柔电性，显示了在25μN的尖端力下相应的应变分布(b)和柔电极化分布(c)。
02
快速冷却使玻色-爱因斯坦凝聚准粒子 Nat. Nanotechnol. 15, 457–461 (2020).
在不同的真实粒子和准粒子系统中，观察到了Bose-Einstein凝聚的基本现象。真实粒子的凝结是通过大幅降低温度来实现的，而对于准粒子，则需要通过辐射从外部注入玻色子的机制。在这里，我们提出了一种新的通用方法，通过使用磁振子作为Bose-粒子模型系统，使准粒子的Bose-Einstein凝聚和实验得以证实。这种方法的关键点是引入了声子浴使magnon系统失衡。在加热到高温后，声子温度突然下降，这在磁振子系统的时间尺度上大约是瞬间，导致非相干磁振子的大量过量。这些磁振子的光谱重新分布触发了玻色-爱因斯坦凝聚。
图.缩合过程示意图和正在研究的结构和实验装置的草图
03
在具有不同面容量的二维层状材料上电化学生成液态和固态硫 Nat. Nanotechnol. 15, 231–237 (2020).
最近已经显示出，硫，其基本形式为S8的固体材料，可以在电化学电池中以液态硫的形式保持过冷状态。我们确定这种新发现的状态可能会对锂硫电池产生影响。在这里，通过对电化学硫生成的原位研究，我们发现，在相同的充电期间，液体（过冷）和固体单质硫具有非常不同的面容量。为了控制硫的物理状态，我们研究了其在二维分层材料上的生长。我们发现在基面上，只有液态硫积累；相反，如果二维材料的厚度较小，则在边缘部位会堆积液态硫，而如果厚度较大（数十纳米），则固态硫会成核。将硫状态与它们各自的面容量相关联，以及控制二维材料上硫的生长，可以为未来的锂硫电池的设计提供见识。
图a.S8和MoS2的边缘之间的结合能比S8和MoS2的基面之间的结合能稍大。b.MD模拟显示，与在基面（顶部面板）上相比，硫在MoS2薄片边缘（底部面板）上松弛后更倾向于润湿（占据更大的表面）。c.MoS2薄片上的恒定电势为3.0 V的原子部分电荷表明，位于边缘和角落的原子携带更多的电荷。d.MoS2薄片的边缘处显示增强的电场。e.观察到MoS2边缘的液态硫滴迅速凝固，如箭头所示。
04
三端磁性隧道结中自旋轨道转矩和自旋传递转矩切换的单发动力学 Nat. Nanotechnol. 15, 111–117 (2020).
电流感应的自旋转移扭矩（STT）和自旋轨道扭矩（SOT）可以实现非易失性磁性随机存取存储器中磁性隧道结（MTJ）的电切换。为了开发更快的存储设备，需要改善电流驱动的磁化动力学基础的时间尺度。在这里，我们报告了三端MTJ器件中SOT驱动的磁化反转的全电时间分辨测量。电流注入期间MTJ电阻的单次测量表明，SOT开关涉及一个随机的两步过程，该过程由磁畴成核时间和传播时间组成，与STT切换相比，它们具有不同的起源，时标和统计分布。我们进一步表明，SOT，STT和磁各向异性的电压控制的组合导致可重现的亚纳秒开关，累积开关时间的扩展小于0.2ns。我们的测量揭示了SOT，STT和磁各向异性的电压控制在确定MTJ器件的开关速度和效率方面的综合影响。
图a.具有用于SOT和STT切换的注入电极的三端设备的扫描电子显微镜图像。b.MTJ支柱和W当前线的详细信息。SAF，合成反铁磁体。c.隧道磁阻随外部平面外磁场的变化而变化。d.在SOT和/或STT切换期间用于隧道磁阻的时间分辨测量的电气设置。
05
生物分子冷凝物经历一般的剪切介导的液-固转变 Nat. Nanotechnol. (2020). https://doi.org/10.1038/s41565-020-0731-4
生物聚合物液-液相分离成细胞内缩合物产生的无膜细胞器控制基本的生物学功能，包括信使RNA加工，细胞信号传导和胚胎发生。最近发现，几种这样的蛋白质缩合物可以经历进一步的不可逆相变，形成与神经退行性疾病相关的固体纳米级聚集体。虽然蛋白质凝结物的不可逆凝胶化通常与故障和疾病有关，但是蛋白质凝结物的液-固转变是有功能的一种情况是丝绸纺丝。丝原纤维的形成很大程度上受剪切力的驱动，但是尚不清楚什么因素控制功能性缩合物的病理胶凝。在这里，我们证明了四种蛋白质和一种肽系统，没有与纤维形成相关的功能，当以液相-液相分离形式存在时，即使暴露于低水平的机械剪切作用下，它们也具有很强的经历液-固转变的趋势。使用微流体控制剪切的应用，我们从单蛋白冷凝物中产生了纤维，并根据剪切应力对它们的结构和材料特性进行了表征。我们的结果表明，通用的主链-主链氢键约束是控制这种过渡的决定性因素。这些观察结果表明，剪切作用在蛋白质冷凝物不可逆的液-固转变中可以发挥重要作用，阐明了物理因素在推动蛋白质聚集相关疾病的这一转变中的作用，并开辟了向人工剪切响应性生物材料发展的新途径。
图.FUS(GFP),Ded1(GFP)，Annexin A11(mCherry)，zFF和蚕丝的LLPS通过降低盐浓度和pH并与10％葡聚糖混合（左）来诱导。通过用镊子从溶液中提取来施加剪切力（中间）。通过荧光显微镜观察纤维的形成（右）。zFF和丝纤维用ThT染色。
以上这些发表在Nature Nanotechnology上 文章都有一个共同点，那就是使用了COMSOL数值模拟来帮助阐述科学问题。
COMSOL是功能非常强大的数值计算软件，能够根据研究者的需要自由地求解各种形式的偏微分方程。
COMSOL越来越多地出现在高档次文章，越来越多的研究者将其应用于自己的研究，它可以模拟电磁，光学，声学，力学，流体，化工，电池与电化学等等各种能用偏微分方程来描述物理和化学过程。
COMSOL内置了大量的经典物理模型，对应于各种不同的应用场景，这极大的降低了使用难度，使得一些原本复杂的模拟过程变得更为容易，极大降低的仿真模拟的门槛。
COMSOL是科研界人人可用的软件，而不是被特定领域的专业人士所独用，这也是COMSOL仿真计算越来越多出现在的科研论文中的一个原因。
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！
科研模拟·学术仿真专题培训会
2020年08月15-16日上海·复旦大学
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
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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！
在当今的高档次科研论文中我们能够见到许多工作都使用到了仿真模拟来阐述科学问题。一直以来仿真模拟就是一项重要的科研技能，在许多物理和工程类学科（力学，光学，流体力学，电磁学，声学，化工）中发挥着不可替代的作用。许多科研工作的理论分析，结构设计和优化都依靠仿真模拟来完成。近年来随着交叉学科的发展，仿真模拟的需求也不限于上述的学科，在新兴的材料科学，能源科学，生命科学的研究工作中也越来越多的应用到仿真模拟这一工具。另一方面随着友好易用的商用仿真模拟软件COMSOL的出现，仿真模拟不再是一项需要深厚理论基础的高门槛技术。通过COMSOL软件的使用，越来越多的科研工作者可以利用仿真模拟帮助自己的研究工作。
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、网格剖分、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、网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，优化网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；移动网格和自适应网格方法，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
优化网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
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）
以第一作者身份著述的多篇论文在众多顶级杂志发表：
《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
凡报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：学员一次报名，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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往期现场
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报名通道
时间地点：
2020年08月15-16日 上海·复旦大学
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
注册费用：
原价：2995元/人
团报价：2795元/人（3人及以上）
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报名方式
扫描下方二维码在线填写报名表，工作人员会在收到报名信息的第一时间电话联系确认相关信息
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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
银行账号：15126701040003321
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，请扫码填写报名信息以便我们提前为您准备发票等报销手续
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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，一次报名终身免费复学，只要你学不够，我们就一直教下去～
Q：可以开具发票进行报销吗？
A：当然可以！我们将为学员开具正规发票，并可以根据学员报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报销材料发放给学员。
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，我们会在报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
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