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The problem of Conservation of Mechanical Energy in Hunan Physics Competition: "One problem with Multiple Solutions" [湖南省物理竞赛机械能守恒问题的“一题多解”]

龚红方¹ *陈子沐²,肖佳康³

在物理竞赛中，试题往往具备多样性的解题方法，部分解法虽不直观，但解题效果奇佳。本文通过对湖南省物理竞赛真题的深入分析，展示了如何灵活运用机械能守恒定律解决竞赛中常见的机械能相关问题。此外，还运用拉格朗..

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湖南省普通高等学校教学改革研究项目（202401000916）

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Random Pbifurcation control of vehicle rolling motion system under color noise excitation [色噪声激励下飞行器滚转运动系统的随机P分岔控制]

马小燕 *

为解决无人机在滚转运动中的横向稳定性，本文研究了随机激励下飞行器滚转运动系统的随机分岔控制。首先建立带有分数阶PID控制器的色噪声激励的滚转运动系统，借助幅值包络随机平均法计算得出FPK方程和振幅响应的平稳..

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北方民族大学研究生创新项目（YCX23066）

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Design of wehnelt ion lens for focusing high throughput argon ion beam [用于聚焦高通量氩离子束的wehnelt离子透镜设计]

陆大春,刘红宇,蒋衡 *

Wehnelt离子透镜是横向压缩离子束的主要技术手段，在获得高分辨、高质量聚焦离子束方面起着关键作用。针对高通量氩离子束的传输与聚焦过程，离子束流传输速率的提升，本文设计了一种用于聚焦高通量氩离子束流的wehne..

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Proof of amplification principle for mass production of nanoclusters by cluster technology [簇束技术大规模生产纳米团簇的放大原理证明]

辛骅¹,白伟¹,杜启帆¹,韩玉冰²,王佳²,刘红宇²,殷浩华²,陆大春² *

本文介绍了一种基于团簇束技术的纳米团簇量产设备。该项技术通过对磁控溅射阴极和电源、喷嘴和撇油器、离子光学器件、四弯、差分沉积等各种关键部件进行工程线性放大，从而实现簇束通量的放大。展示了Ag、Cu和Ni纳米..

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国家自然科学基金（22102129，11904235）陕西省优秀青年人才支援计划（1511000066）

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Desktop cluster beam source with high atomic precise mass resolution [高原子质量分辨率的桌面级纳米团簇源]

辛骅¹,杜启帆¹,白伟¹,韩玉冰²,王佳²,刘红宇²,殷浩华²,陆大春² *

本文报告了一种基于磁控溅射、气体冷凝、离子光学和质量选择组合的桌面级纳米团簇制备源，该源能够精确控制纳米团簇的原子数。磁控溅射技术用于气化靶材，可适用于周期表中的65种以上元素，同时也兼容合金和化合物。..

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国家自然科学基金（1190425，22102129）陕西省青年拔尖人才支持计划（1511000066）

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From macro to quantum scale: progress and applications of magnetic materials research [磁性材料研究的进展与应用]

王昕 *

本文回顾并展望了磁性材料从宏观到量子尺度的研究进展与应用。首先，文章梳理了磁性材料的历史脉络，探讨了磁性材料的制备技术革新与性能优化策略，特别是稀土永磁材料矫顽力的显著提升以及纳米复合技术的创新应用。..

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Analysis of the development status and application prospect of high-temperature superconducting materials [高温超导材料的发展现状与应用前景分析]

冯峰 *

高温超导材料自1986年被发现以来，一直是凝聚态物理与材料科学研究的热点。这类材料能在高于液氮温度下展现出零电阻和完全抗磁性，为其在能源传输、磁性应用和交通等领域的实用化铺平了道路。本文全面梳理了高温超导..

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Exploring teaching methods in Frontier experimental physics based on scanning tunneling microscopy [基于扫描隧道显微镜的前沿物理实验教学探究]

贺佳琦¹,吴亮²,丁皓璇³,张鑫¹,朱文亮¹,高健智¹,潘明虎^1,4 *

本文基于扫描隧道显微镜系统，将相应的前沿学术研究成果引入到实验教学中，详细介绍了如何引导学生完成二维晶体材料C60的制备、结构表征与分析和电子态密度测量.利用前沿物理实验教学的方式，有助于学生深入理解热力..

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国家自然科学基金（91745115）中央高校基础研究经费（GK202102008）

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Graphene-based composites and their prospects for energy and environmental applications [基于石墨烯的复合材料及其在能源和环境应用中的前景]

王晶 *

本文综述了基于石墨烯的复合材料及其在能源和环境领域中的应用前景，探讨了石墨烯复合材料的制备方法、特性及其在锂离子电池、超级电容器、太阳能电池及水处理等领域的创新应用。石墨烯作为一种具有独特二维结构的碳..

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Training and promotion of innovative thought in condensed matter physics experiments [基于凝聚态物理实验的学生创新思维训练]

贺佳琦¹,吴亮²,丁皓璇³,张鑫¹,朱文亮¹,高健智¹,潘明虎^1,4 *

培养学生的创新意识及创新能力，首先要改变学生的思维模式，让学生提前接触凝聚态物理实验可以对他们进行学术前沿的创新思维训练。本文选取表面物理领域中典型的硫醇分子自组装结构，结合超高真空低温扫描隧道显微镜..

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国家自然科学基金（91745115）中央高校基础研究经费（GK202102008）