学科: 材料科学与工程

材料科学与工程是研究材料的结构、性能、制备、加工及应用的综合性学科,涵盖金属、陶瓷、高分子、复合材料等。通过调控材料成分与微观结构,优化其力学、电学、热学等性能,满足航空航天、电子信息、生物医疗等领域需求。结合物理、化学、工程等理论,推动新材料研发与技术创新,促进可持续发展。该学科注重基础研究与工程实践结合,是高新技术发展的核心支撑。(该学科下共有 483 篇文章)

激光打印水凝胶植入物,让骨修复更简单

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-04 14:01

学科: 材料科学与工程 生物医学工程 生物工程

科学家研发出一种新型水凝胶骨植入材料,模仿人体骨折后初期的天然软性修复过程。它含97%水分、可激光精准打印至500纳米精度,能引导骨细胞长入并生成新骨,未来有望实现个性化定制骨修复。

标签: 个性化骨再生 仿生骨修复 水凝胶骨植入物 激光纳米打印 骨小梁结构

一束激光“闪”一下,磁体方向就翻转——光控技术取得重大突破

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-04 06:02

学科: 光学工程 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

科学家首次用激光在不加热的情况下,瞬间翻转微型磁体的南北极,并同时调控其拓扑性质。这项突破为未来超快、低功耗的磁存储与高灵敏度传感器铺平了道路。

标签: 自旋集体操控 非热磁翻转 魔角二维材料

无需光刻、可精确定位的硅纳米线锗量子点,实现高达50开尔文工作的单空穴晶体管

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-03 15:01

学科: 材料科学与工程 电子科学与技术 计算机科学与技术 集成电路科学与工程

本文报道了一种无需高精度光刻、可精准定位和调控尺寸的锗量子点新技术:利用斜切二氧化硅/非晶锗叠层,在硅纳米线沟道的台阶边缘原位形成锗量子点。该结构可制备单空穴晶体管,在高达50开尔文温度下仍能清晰观测到库仑振荡和库仑菱形,为可扩展、兼容现有芯片工艺的量子器件提供了新路径。

标签: 单空穴晶体管 无光刻制造 硅纳米线 量子限制 锗量子点

用电子显微镜“摇摆扫描”测出纳米级温度分布

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-03 15:01

学科: 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术 纳米科学与工程

本文介绍了一种能在纳米尺度(约1纳米)上直接、非接触测量材料局部温度的新方法。它利用电子显微镜中的扫描进动电子衍射技术,通过分析原子热振动引起的衍射强度变化,精确推算出温度,精度达每摄氏度十万分之一平方埃。该方法特别适用于石墨烯等新型纳米材料和异质界面的热管理研究。

标签: 德拜-沃勒因子 扫描进动电子衍射 石墨烯热行为 纳米测温

用碘化铜发光材料制成的微型投影仪LED

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-03 14:01

学科: 光学工程 材料科学与工程 电子科学与技术

本文报道了一种新型铜碘簇发光二极管(CLED),通过真空蒸镀法一步合成高发光效率的铜碘纳米团簇,发光效率达19.4%,亮度超3.4万尼特,寿命长达4186小时(在100尼特下)。该器件已成功集成到主动矩阵显示面板中,制成微型高动态范围投影仪,有望用于便携式投影和健康照明。

标签: 主动矩阵显示 发光二极管 微型投影仪 真空蒸镀 铜碘簇

用多层机器学习方法,轻松搞定有机太阳能电池的复杂参数优化

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-03 12:08

学科: 材料科学与工程 电子科学与技术 计算机科学与技术

有机太阳能电池性能高度依赖于活性层加工工艺,但参数众多且相互影响,传统试错法效率低。本研究构建了首个标准化数据库,并开发三级机器学习模型,能精准预测最优工艺组合,准确率超80%,还能为新材料快速推荐合适加工条件。

标签: 数据驱动设计 有机太阳能电池 机器学习优化 活性层加工 高维参数空间

氧化镓半导体在常温下也能稳定保持“铁电性”

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-03 12:08

学科: 材料科学与工程 电子科学与技术 集成电路科学与工程

科学家首次在宽禁带半导体氧化镓(Ga2O₃)中实现了室温下稳定、可重复的铁电性。这种新型铁电材料厚度仅5纳米仍能可靠工作,突破了传统铁电材料的物理极限,有望让高功率电子器件与非易失性存储器集成在同一芯片上,大幅提升电子设备的能效和功能密度。

标签: κ相 室温铁电性 宽禁带半导体 氧化镓 铁电隧道结

揭开魔角超导材料中能谷间能隙与多体共振之谜

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-03 12:08

学科: 凝聚态物理 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

魔角扭转三层石墨烯是一种新型‘莫尔’材料,能展现出强电子关联和稳定超导性。本研究用扫描隧道显微镜发现:在超导态下,费米能级处存在两个清晰可分的能隙——外能隙较稳定,高温高磁场下仍存在;内能隙则更脆弱,只在低温超导条件下出现,且与超导行为紧密相关。这揭示了多层扭转石墨烯中复杂但可理解的电子关联相演化规律。

标签: 双能隙 康多共振 扫描隧道谱 谷间相干性 魔角扭转三层石墨烯

一种“光囚禁”装置,竟能在黑暗中调控超导性

作者: aeks | 发布时间: 2026-02-28 12:02

学科: 光学工程 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

一种“光囚禁”装置,竟能在黑暗中调控超导性

改变材料性质通常靠改变化学成分或调节温度等外部因素。而新兴的“腔材料工程”利用光腔捕获光,无需光照即可增强与材料的相互作用来改变其性质。《自然》最新研究显示,特定光腔与有机超导体耦合时能强烈局部抑制超导性。

标签: 有机超导体 腔材料工程 超导性抑制

软硬材料接触时的吱吱声

作者: aeks | 发布时间: 2026-02-28 08:07

学科: 力学 声学 机械工程 材料科学与工程

日常生活中的 squeaking(如鞋底擦地、黑板刮擦)常见。以往认为刚性体滑动的 squeaking 源于粘滑振动,但软-硬界面机制不明。本研究发现,软-硬界面滑动时,表面脊可限制滑动脉冲,使其规律传播并产生 squeaking,为摩擦破裂研究提供新视角。

标签: 几何约束 摩擦 squeaking 声 摩擦破裂 滑动脉冲 软-硬界面