新型材料

高性能柔性傳感器

西北工業(yè)大學(xué)黃維院士團隊王學(xué)文教授課題組提出在柔性襯底上低溫合成大面積、圖案化和高質(zhì)量二維（2D）過渡金屬硫族化合物（TMDs）材料的方法，這個方法為在柔性襯底上實現(xiàn)高性能柔性電子器件與系統(tǒng)提供了新的途徑。相關(guān)成果發(fā)表于《先進材料》（Advanced Materials）。柔性傳感器以其可折疊、可卷曲、可拉伸的特殊物理屬性和輕質(zhì)、便攜、低能耗等特點備受人們關(guān)注。研究成果不僅實現(xiàn)了在柔性襯底表面直接制備圖案化薄膜和柔性傳感器集成，也為其他2D TMDs柔性材料的制備、柔性電子器件的設(shè)計與構(gòu)筑，以及2D材料在傳感領(lǐng)域和特殊環(huán)境的應(yīng)用提供了新思路。

在柔性襯底上實現(xiàn)高性能柔性電子器件與系統(tǒng)（圖片來源于西北工業(yè)大學(xué)網(wǎng)站）

高能物理用石榴石閃爍陶瓷

中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所李江研究員帶領(lǐng)透明與光功能陶瓷研究團隊與國內(nèi)外合作者聯(lián)手，對鈰離子摻雜镥鋁石榴石（Ce:LuAG）閃爍陶瓷進行組分設(shè)計和性能優(yōu)化。相關(guān)成果發(fā)表于《歐洲陶瓷學(xué)會雜志》（Journal of the European Ceramic Society）。閃爍體能夠?qū)⒏吣苌渚€或粒子轉(zhuǎn)化為紫外或可見光波段發(fā)光，是人類探索微觀物質(zhì)起源和宏觀宇宙演化的重要介質(zhì)，充當(dāng)著人類觀察高能粒子的“眼睛”角色。閃爍體被廣泛應(yīng)用于科研、醫(yī)療、國土安全和工業(yè)等領(lǐng)域。論文基于“缺陷工程”的策略，在Ce:LuAG透明陶瓷中引入二價Ca2+，并系統(tǒng)研究了Ca2+摻雜濃度對陶瓷微觀結(jié)構(gòu)、光學(xué)質(zhì)量和閃爍性能的影響。

基于共格界面鍵切換機制實現(xiàn)氮化硅陶瓷塑性變形

清華大學(xué)材料學(xué)院張杰等人通過在共價鍵氮化硅陶瓷材料中設(shè)計共格界面，創(chuàng)新性引入“共價鍵斷裂-旋轉(zhuǎn)-再鍵合”方式來實現(xiàn)類似金屬中的位錯運動，使得氮化硅陶瓷表現(xiàn)出前所未有的室溫壓縮塑性形變。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)》（Science）。陶瓷是我國的重大發(fā)明，先進陶瓷材料因具有耐高溫、耐腐蝕、強度高、密度低等優(yōu)異性能而備受關(guān)注。陶瓷如能實現(xiàn)塑性，將成為比目前性能最好的合金還要更輕、更強的材料，但陶瓷塑性非常罕見。相關(guān)研究通過獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計和新的相變機制，在氮化硅（綜合性能最優(yōu)異的工程陶瓷之一）中實現(xiàn)了室溫塑性，這為最終實現(xiàn)可變形陶瓷的夢想提供了可行途徑。

顯著提升n型有機電化學(xué)晶體管性能

北京大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院雷霆研究員課題組提出了新的n型有機電化學(xué)晶體管材料設(shè)計策略——“摻雜態(tài)調(diào)控”。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communications）。有機電化學(xué)晶體管（OECT）是一種基于有機半導(dǎo)體的三端器件，在生物化學(xué)傳感器、神經(jīng)接口器件和神經(jīng)形態(tài)計算等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。受到有機場效應(yīng)晶體管（OFET）材料設(shè)計的影響，傳統(tǒng)n型有機電化學(xué)晶體管材料設(shè)計常常通過引入更多的缺電子基團來降低最低未占據(jù)分子軌道（LUMO）能級。文章首次提出了理解并調(diào)控聚合物摻雜態(tài)下分子性質(zhì)的方法和重要意義。

光重構(gòu)非均勻螺距軟物質(zhì)超結(jié)構(gòu)研究

華東理工大學(xué)材料生物學(xué)與動態(tài)化學(xué)教育部前沿科學(xué)中心朱為宏教授和物理學(xué)院鄭致剛教授合作，開展了液晶軟結(jié)構(gòu)多自由度調(diào)控研究。相關(guān)成果發(fā)表于《美國化學(xué)會志》（JACS）。論文基于液晶材料的獨特性質(zhì)，創(chuàng)造性地設(shè)計并引入一種具備寬吸收光譜的光控吸收劑，結(jié)合內(nèi)源手性光開關(guān)，實現(xiàn)對液晶螺旋超結(jié)構(gòu)的多自由度（螺距和螺距分布）的可逆光操控。手性光開關(guān)賦予液晶螺旋結(jié)構(gòu)的螺距可調(diào)性，光控吸收劑具有可變的寬光譜吸收、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、良好的抗疲勞性和與液晶良好的相容性等優(yōu)點，通過調(diào)節(jié)液晶盒內(nèi)部透射的光強，可進一步對螺距分布的調(diào)控實現(xiàn)液晶螺旋從均勻螺距到非均勻螺距的可逆重構(gòu)。

實現(xiàn)高不對稱因子圓偏振發(fā)光及寬光譜圓偏振濾波片（圖片來源于華東理工大學(xué)網(wǎng)站）

引入寬光譜光控吸收劑，實現(xiàn)對液晶軟物質(zhì)多自由度調(diào)控（圖片來源于華東理工大學(xué)網(wǎng)站）

缺陷結(jié)構(gòu)演化實現(xiàn)高性能熱電材料

中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所低溫材料及應(yīng)用超導(dǎo)研究中心周敏與清華大學(xué)、日本國立材料研究所等國內(nèi)外多個研究機構(gòu)合作，提出缺陷結(jié)構(gòu)演化調(diào)控?zé)犭娸斶\性能、提升ZT值的策略，為實現(xiàn)高性能熱電材料研究提供基礎(chǔ)。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communications）。熱電轉(zhuǎn)換效率主要由材料的無量綱熱電優(yōu)值（ZT值）決定。為了獲得高ZT值，熱電材料需要同時具有高的溫差電動勢和電導(dǎo)率及低熱導(dǎo)率，但3個參數(shù)協(xié)同調(diào)控困難。文章通過調(diào)控制備工藝誘導(dǎo)本征Ge空位進行高維定向演化，在碲化鍺材料中構(gòu)建了從原子尺度的點缺陷、納米尺度的位錯和電疇到微觀尺度的晶界的多級結(jié)構(gòu)。

自旋交叉材料后合成修飾研究

中山大學(xué)化學(xué)學(xué)院童明良教授和倪兆平副教授團隊開展了對自旋交叉框架主體進行可逆氧化還原后合成修飾的探索研究。相關(guān)成果發(fā)表于《美國化學(xué)會志》（JACS）。自旋交叉（Spin-Crossover，SCO）配合物作為典型的刺激響應(yīng)性材料，在物理（如溫度、光照、壓力）和化學(xué)刺激下可以實現(xiàn)高自旋態(tài)和低自旋態(tài)之間的可逆切換，并伴隨著光、電、磁等物理性質(zhì)的改變，在信息存儲、分子開關(guān)、顯色器件等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛能。文章首次在自旋交叉材料中建立起普適的可逆氧化還原后合成修飾方法，實現(xiàn)SCO材料在滯回型一步/兩步/三步自旋交叉性質(zhì)間進行動態(tài)切換，為設(shè)計多刺激響應(yīng)型分子開關(guān)提供了新思路。

柔性MOF膜制備研究

北京理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院趙之平教授團隊提出了一種在聚合物基底中包埋晶種進而通過表面晶體誘導(dǎo)生長法精確構(gòu)筑MOF納米片膜的新構(gòu)想，在聚合物基底表面實現(xiàn)高柔性超疏水MOF膜的層次構(gòu)建。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)》（Science）?；棕?fù)載的異質(zhì)外延金屬有機骨架（MOF）膜在分離方面展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力?，F(xiàn)有方法多在剛性無機基底上制備MOF膜，為突破膜放大制備難度大、膜組件加工制作靈活性差的技術(shù)瓶頸，文章解析了納米片的晶體結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部的傳質(zhì)通道，揭示聚合物與納米片層在分離過程中的協(xié)同機制，突破了柔性MOF膜制備瓶頸，為規(guī)?；苽浜蛻?yīng)用提供了理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

氣候環(huán)境

從沙漠到香格里拉，揭秘青藏高原東部隆升歷史

中國科學(xué)院青藏高原研究所丁林院士帶領(lǐng)的碰撞隆升及影響團隊揭秘香格里拉的前世今生。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)通報》（Science Bulletin）。以稻城香格里拉為代表的青藏高原東部高海拔森林景觀曾經(jīng)是一片低地沙漠，直到3400萬年前才轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)今的模樣。研究成果重建了青藏高原東部5000萬～3400萬年前，從約600米的低海拔沙漠到約3500米海拔高山森林的隆升歷史，揭示了約距今5000萬年至距今3400萬年的中-晚始新世，一個獨特的古亞洲季風(fēng)系統(tǒng)和以稻城香格里拉為代表的橫斷山現(xiàn)代生物多樣性熱點的形成過程；進一步了解了季風(fēng)對未來全球變化的敏感性，以及如何影響生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)功能。

藏東熱魯盆地中晚始新世古生態(tài)環(huán)境復(fù)原圖（圖片來源于中國科學(xué)院青藏高原研究所網(wǎng)站）

藏東新生代隆升歷史重建（圖片來源于中國科學(xué)院青藏高原研究所網(wǎng)站）

全球灌溉農(nóng)業(yè)融雪依賴度及氣候風(fēng)險的遠(yuǎn)程耦合機制

北京大學(xué)環(huán)境學(xué)院覃櫟課題組與國內(nèi)外合作單位共同搭建了氣候變化下灌溉農(nóng)業(yè)融雪依賴區(qū)的風(fēng)險傳遞綜合評估框架，為揭示氣候風(fēng)險的遠(yuǎn)程耦合機制提供新研究范式做出了重要嘗試。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·氣候變化》（Nature Climate Change）。氣候變化和全球化背景下，國際貿(mào)易驅(qū)動了灌溉農(nóng)業(yè)所面臨的局地融雪風(fēng)險在全球范圍內(nèi)的遠(yuǎn)程耦合。相關(guān)研究揭示的氣候風(fēng)險遠(yuǎn)距離傳遞和再分配機制意味著全球必須在更大范圍內(nèi)制定氣候適應(yīng)性策略，這同時有助于推進全球性氣候減緩行動的積極合作，為應(yīng)對氣候變化引發(fā)的灌溉農(nóng)業(yè)融雪風(fēng)險和保障全球糧食安全提供科學(xué)支撐。

熱帶海洋增暖或致東亞季風(fēng)區(qū)多雨

同濟大學(xué)海洋地質(zhì)國家重點實驗室教授翦知湣團隊發(fā)現(xiàn)熱帶海洋變暖對東亞季風(fēng)氣候具有強化作用，首次從能量學(xué)角度闡釋了低緯海洋過程在氣候演變中的驅(qū)動作用，為解答?！懰疅嵫h(huán)聯(lián)系提供了最新見解。相關(guān)成果發(fā)表于《自然》（Nature）。文章綜合利用現(xiàn)代觀測、古環(huán)境替代指標(biāo)，以及海氣耦合模式和水同位素數(shù)值模式的瞬變模擬，從暖池區(qū)上層海洋熱含量（而非表層海水溫度）的角度探索水汽潛熱傳輸，通過海陸之間的水同位素梯度來衡量全球季風(fēng)水循環(huán)強度，不僅拓展了古海洋與古氣候的能量學(xué)研究新領(lǐng)域，也可為現(xiàn)代和未來氣候變化提供“以古論今”的新思路。

食品系統(tǒng)氮污染減緩策略研究

中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所可持續(xù)城鎮(zhèn)化與智慧城市研究組吝濤等人開發(fā)出一套將氮流動與可持續(xù)發(fā)展策略相結(jié)合的區(qū)域食品源氮足跡計算模型，并將其用于模擬福建省食品系統(tǒng)全生命周期過程中的氮輸入、排放和循環(huán)。相關(guān)成果發(fā)表于《資源，保護和回收》（Resources,Conservation &Recycling）。結(jié)果顯示，循環(huán)食品系統(tǒng)策略會顯著減少福建省環(huán)境氮排放（39.5%），其次是減少食品損失和浪費策略（17.9%），而城鄉(xiāng)居民均衡飲食則會增加15.5%的氮排放。因此，將居民的食品消費、牲畜養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖和作物種植有效整合在同一系統(tǒng)內(nèi)，可以實現(xiàn)較低的氮排放。

珠江形成于3000萬年前

中國科學(xué)院海洋研究所萬世明與國內(nèi)外合作者通過南海北部的陸源碎屑沉積記錄約束了過去3500萬年以來研究區(qū)沉積物物源演化，揭示類似現(xiàn)代規(guī)模的珠江流域形成于約3000萬年前，源于青藏高原東南部隆升和中國東部地形倒轉(zhuǎn)。相關(guān)成果發(fā)表于《地球與行星科學(xué)通訊志》（Earth and Planetary Science Letters）?，F(xiàn)代珠江發(fā)源于云貴高原，流經(jīng)華南地塊（包括華夏地塊和揚子地塊），自廣州匯入南海，是我國境內(nèi)僅次于長江、黃河的第三長河。文章基于南海北部晚始新世約3500萬年以來長期、連續(xù)且高分辨率的沉積記錄，在國際上首次精確限定了珠江的發(fā)育和形成歷史，明確高原隆升驅(qū)動了珠江演化過程。

晚始新世以來珠江演化示意圖（圖片來源于中國科學(xué)院海洋研究所網(wǎng)站）

研究站位圖（圖片來源于中國科學(xué)院海洋研究所網(wǎng)站）

熱泵在中國實現(xiàn)2060年“碳中和”目標(biāo)中的作用被低估

上海交通大學(xué)王如竹教授領(lǐng)銜的能源-空氣-水ITEWA創(chuàng)新團隊梳理了中低溫供熱當(dāng)前和未來在民用部門和工業(yè)部門的潛在應(yīng)用領(lǐng)域，從技術(shù)到系統(tǒng)應(yīng)用層面總結(jié)熱泵技術(shù)裝備在民用、工業(yè)等部門的新進展，提出熱泵優(yōu)化發(fā)展方向；并結(jié)合未來電力減排趨勢，分析熱泵的碳減排潛力。相關(guān)成果發(fā)表于《工程》（Engineering）。文章希望讓熱泵從被嚴(yán)重低估的角色得以受到關(guān)注，尤其是熱泵可以解決大部分建筑供熱需求及超過40%的工業(yè)熱能需求。在未來可再生電力高占比場景，熱泵可以實現(xiàn)近20億噸CO2排放量的減排，達(dá)到2019年中國碳排放總量的近20%。熱泵可以為我國達(dá)成2060年“碳中和”目標(biāo)發(fā)揮重要作用。

短期氣候預(yù)測研究

中國科學(xué)院大氣物理研究所鄭飛研究員課題組利用CAS-ESM-c超前2個月的成功預(yù)測來探索2020/2021年冬季寒潮爆發(fā)的物理機制。相關(guān)成果發(fā)表于《氣候動力學(xué)》（Climate Dynamics）。中國科學(xué)院地球系統(tǒng)模式氣候模式版本CAS-ESM-c提前給出了我國中東部氣溫異常偏低的預(yù)測結(jié)果。研究人員通過分析初始場中的北半球海溫配置和集合預(yù)測成員中的優(yōu)劣差異，指出對2020/2021年冬季寒潮入侵的成功預(yù)測，源于對暖北極冷熱帶的海洋初始條件的精準(zhǔn)刻畫，以及合理體現(xiàn)前期秋季北極偏暖的氣候效應(yīng)。暖北極冷熱帶的海洋初始條件為極端寒潮入侵提供了背景條件，半球尺度的經(jīng)向梯度減弱有利于冷空氣入侵的頻繁發(fā)生。

大氣天然源高含氧有機物生成的新機制

復(fù)旦大學(xué)大氣與海洋科學(xué)系/大氣科學(xué)研究院趙德峰課題組與其合作者針對天然源VOC中的主要類別之一單萜烯，選擇全球排放量最大的α-蒎烯為代表，研究了其在日間HOM的生成過程。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)進展》（Science Advances）。二次有機氣溶膠（SOA）是大氣氣溶膠的重要組成部分，其惡化區(qū)域空氣質(zhì)量，危害人群健康，并通過散射吸收太陽輻射和作為云凝結(jié)核影響成云從而影響全球氣候。SOA由揮發(fā)性有機物（VOC）作為前體物通過大氣氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化生成，其中高含氧有機分子（HOM）是VOC轉(zhuǎn)化生成SOA中的關(guān)鍵中間物種。文章進一步評估了H摘除途徑在大氣環(huán)境中的重要意義。

物理科技

深紫外光電感算器件研究

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)微電子學(xué)院龍世兵教授團隊與復(fù)旦大學(xué)芯片與系統(tǒng)先進技術(shù)研究院劉琦教授團隊合作，利用深紫外（DUV）光電突觸結(jié)合憶阻器的構(gòu)架實現(xiàn)了基于儲備池計算（RC）的指紋識別系統(tǒng)。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communications）。文章基于富鎵氧化鎵材料設(shè)計，利用非晶材料的顯著持續(xù)光電導(dǎo)效應(yīng)，制備了具備短時程效應(yīng)的光突觸器件。通過4比特的紫外光脈沖輸入測試，構(gòu)建了感算器件RC網(wǎng)絡(luò)的映射關(guān)系，這可以將圖片信息通過紫外光轉(zhuǎn)化為特征電流值。最終，研究人員通過存算憶阻器陣列穩(wěn)定的多態(tài)調(diào)控特性實現(xiàn)了對儲備池輸出的訓(xùn)練，實現(xiàn)了小規(guī)模的深紫外指紋識別功能。

基于光突觸和憶阻器件陣列的RC系統(tǒng)（圖片來源于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)網(wǎng)站）

基于硬件感算RC系統(tǒng)的DUV指紋識別（圖片來源于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)網(wǎng)站）

低毒性量子點電子轉(zhuǎn)移與能量轉(zhuǎn)移光催化

中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所吳凱豐研究員團隊在量子點電荷/能量轉(zhuǎn)移與光催化研究中取得新進展，實現(xiàn)一類低毒性量子點作為強還原劑和三線態(tài)敏化劑的有機光催化應(yīng)用。相關(guān)成果發(fā)表于《德國應(yīng)用化學(xué)》（Angew.Chem.Int.Ed.）。論文制備了一類低毒性、強還原性、強敏化能力的新型量子點光敏劑，新制備的量子點的光致還原能力和三線態(tài)敏化能力強于經(jīng)典的過渡金屬釕、銥絡(luò)合物。研究人員通過在量子點表面修飾功能化分子作為電荷或能量儲存媒介，克服了量子點激發(fā)態(tài)壽命短的限制，提供了一種具有廣泛應(yīng)用前景的量子點光敏劑設(shè)計策略。他們發(fā)現(xiàn)，如果進一步拓寬底物的適用范圍，可驅(qū)動更具挑戰(zhàn)性的電荷/能量轉(zhuǎn)移有機光催化反應(yīng)。

致密雙星系統(tǒng)的軌道偏心率“點亮”引力波“暗汽笛”

中國科學(xué)院理論物理研究所蔡榮根與國內(nèi)外學(xué)者發(fā)現(xiàn)，致密雙星系統(tǒng)軌道的偏心率對引力波作為宇宙學(xué)精確探針或許有著非凡的意義。相關(guān)成果發(fā)表于《物理評論快報》（Physical Review Letters）。引力波作為宇宙學(xué)探針的一個典型應(yīng)用是可以用來測量哈勃常數(shù)。致密雙星系統(tǒng)的軌道偏心率被認(rèn)為是了解雙星系統(tǒng)形成機制最有力的指標(biāo)之一。隨著雙星系統(tǒng)的旋進,其軌道伴隨著圓化的過程。致密雙星系統(tǒng)的軌道偏心率將暗汽笛“點亮了”。這些結(jié)果顯示了致密雙星系統(tǒng)軌道偏心率在未來引力波作為宇宙學(xué)精確探針中具有的重要意義,也顯示橢圓軌道致密雙星系統(tǒng)引力波模板構(gòu)建的重要意義。

摩爾超晶格體系在半填充時的奇異量子輸運行為

中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心許楊、李永慶等基于半導(dǎo)體過渡金屬硫族化合物的摩爾超晶格研究二維電子體系中的關(guān)聯(lián)效應(yīng)。相關(guān)成果發(fā)表于《物理評論X》（Physical Review X）。研究發(fā)現(xiàn)，在面外垂直方向電場的作用下，電荷出現(xiàn)層間轉(zhuǎn)移，這一體系發(fā)生Lifshitz轉(zhuǎn)變。在較高電場下，新費米面的出現(xiàn)抑制了Pomeranchuk效應(yīng)。而在面外垂直方向磁場的作用下，這一關(guān)聯(lián)金屬態(tài)發(fā)生金屬-絕緣體量子相變，與磁場抑制體系中的自旋漲落，從而得到一個絕緣性基態(tài)有關(guān)。在相變臨界點附近，電阻隨溫度的變化關(guān)系滿足連續(xù)量子相變標(biāo)度行為。

新型稀土有序占位的層狀化合物研究

東北大學(xué)崔偉斌教授課題組首次合成了一系列新型稀土有序占位的層狀化合物-(Cr2/3R1/3)2AlC (R=鑭系稀土原子) i-MAX相。相關(guān)成果發(fā)表于《材料學(xué)報》（Acta Materialia）。文章將稀土原子引入傳統(tǒng)MAX相Cr2AlC化合物晶格，首次合成了一系列新型稀土有序占位的層狀化合物，賦予了材料新的磁性能和顯著改善的硬度、耐壓強度以及耐磨等物理特性，為設(shè)計合成新型層狀化合物提供了新的思路，為拓寬i-MAX相層狀化合物的潛在應(yīng)用領(lǐng)域提供了重要的理論基礎(chǔ)。新型化合物在低溫下表現(xiàn)出特定的磁性相轉(zhuǎn)變行為，在室溫和高溫環(huán)境下具有高的硬度和耐壓強度及優(yōu)異的耐磨損性能。

高溫壓縮后晶體結(jié)構(gòu)表征（圖片來源于東北大學(xué)網(wǎng)站）

硬度和耐壓強度對比（圖片來源于東北大學(xué)網(wǎng)站）

MAX相材料輻照效應(yīng)研究

中國科學(xué)院近代物理研究所王志光等人在MAX相材料中氦離子（He）與重離子共同輻照損傷效應(yīng)研究中獲得進展，研究揭示了材料中氦行為與輻照損傷的關(guān)系。相關(guān)成果發(fā)表于《歐洲陶瓷學(xué)會雜志》（Journal of the European Ceramic Society）。依托近代物理所320kV高電荷態(tài)離子綜合研究平臺和蘭州重離子加速器（HIRFL），科研人員通過氦離子與鐵（Fe）離子順序和逆序輻照實驗，模擬了堆內(nèi)Ti3AlC2材料中氦的摻雜/累積和粒子輻照損傷。氦離子注入和鐵離子輻照實際上互相抑制了對方對材料的輻照損傷，這種效應(yīng)在材料抗輻照損傷方面將發(fā)揮積極作用。同時，研究也為深入認(rèn)識Ti3AlC2材料抗輻照損傷機理提供了新的見解。

光伏/鐵磁中的太陽光誘導(dǎo)三態(tài)自旋存儲器

西安交通大學(xué)電信學(xué)部電子科學(xué)與工程學(xué)院劉明教授團隊開發(fā)了光伏/鐵磁異質(zhì)結(jié)，引入中間緩沖層，實現(xiàn)了自然光對自旋翻轉(zhuǎn)的非易失性調(diào)控。相關(guān)成果發(fā)表于《今日納米》（Nano Today）。通過對電子自旋屬性的調(diào)控將邏輯運算和高密度信息存儲相結(jié)合，是電子信息領(lǐng)域的重大關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)Ta為中間層時，飽和磁化強度（Ms）降低了8.3%并且展現(xiàn)出非易失性。這是由于Ta原子5d電子軌道具有更高的能級，會導(dǎo)致部分光電子停留在鐵磁層中，從而實現(xiàn)器件的三重自旋態(tài)變化。這一設(shè)計為下一代具有快速響應(yīng)和低能耗的自旋電子器件拓寬了視野與思路，對新型光伏自旋電子器件應(yīng)用提供重要思路與指導(dǎo)意義。

無鉛鈦酸鉍鈉基陶瓷的構(gòu)效關(guān)聯(lián)研究

四川大學(xué)材料學(xué)院吳家剛教授團隊在無鉛鈦酸鉍鈉基弛豫鐵電陶瓷中構(gòu)建了“成分”“原子尺度的有序性”“局部極性結(jié)構(gòu)”“宏觀性能”之間的構(gòu)效關(guān)聯(lián)。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communications）。弛豫鐵電體具有特殊的機電耦合響應(yīng)，近年來受到越來越多的關(guān)注。在這些弛豫鐵電材料中，將“原子尺度的有序性”與“局部極性結(jié)構(gòu)”，以及“材料的宏觀性能”合理關(guān)聯(lián)是一個極大挑戰(zhàn)。通過優(yōu)化化學(xué)摻雜，使局部缺陷濃度提升進而引起局部隨機場的增加，是高角度的極化偏移的主要驅(qū)動力；而由反相位的氧八面體扭轉(zhuǎn)演變?yōu)锳-O的多方向位移引起的各向異性場的減小，是驅(qū)使低角度的極化偏移的驅(qū)動力。