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 773 篇文章)

科学家造出一款“反常规”的微型存储芯片

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-04 00:02

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

科学家造出一款“反常规”的微型存储芯片

科学家用新型超小内存器件(仅25纳米)突破传统电子设备功耗瓶颈:利用氧化铪材料和创新结构设计,让内存越做越小、性能反而越好,未来手机、智能手表续航可大幅延长,AI芯片也更省电。

标签: 低功耗内存 氧化铪 纳米器件 铁电隧道结

铜铟磷硫晶体中“跳跃式”原子运动让晶格振动更剧烈

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-02 18:02

学科: 化学 材料科学与工程 物理学

铜铟磷硫晶体中“跳跃式”原子运动让晶格振动更剧烈

本文发现一种新型固态材料CuInP2S6(铜铟磷硫),它既非传统固体也非液体:其硫-磷骨架稳定如固体,但铜离子却在层内两个固定位置间快速‘跳跃’,形成断开的、不连通的迁移路径。这种独特运动大幅扰乱晶格振动,显著增强热振动的非谐性,使导热能力极低,同时保持结构稳定。该机制为设计高性能热电材料提供了新思路。

标签: 动态无序 声子非谐性 断开迁移路径 超低热导率 铜铟磷硫

低压金属离子助力的高压钠离子电池正极材料

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-02 15:01

学科: 冶金工程 化学工程与技术 材料科学与工程 电气工程

低压金属离子助力的高压钠离子电池正极材料

钠离子电池正极材料Na₃V₂(PO₄)₂F₃(NVPF)在高温合成中容易丢失氟元素,生成性能较差的杂质相Na₃V₂(PO₄)₃(NVP),导致电压降低、能量密度下降。本研究通过掺入少量低价金属离子(如铜、银、镉),巧妙调控钒原子周围的电子结构,缩短脆弱的钒-氟键,从而牢牢‘锁住’氟元素,获得高纯度、高电压、长寿命的正极材料。

标签: V-F键调控 低价金属掺杂 氟磷酸钒钠 氟稳定化 钠离子电池

这种新型铝材有望替代稀有金属,大幅降低成本

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-02 03:01

学科: 化学 化学工程与技术 材料科学与工程 环境科学与工程

这种新型铝材有望替代稀有金属,大幅降低成本

英国科学家首次合成了一种由三个铝原子组成的三角形新分子,它异常活泼,能劈开氢气、逐步连接乙烯分子,还能形成前所未见的5元和7元铝碳环。这种廉价、 abundant 的铝分子有望替代昂贵稀有的铂等贵金属,推动更环保、低成本的化工生产。

标签: 乙烯插入反应 地球丰产元素化学 替代贵金属 环三铝烷 铝催化

有机太阳能电池中的“三重态激子”循环利用

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-01 18:03

学科: 光学工程 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

有机太阳能电池中的“三重态激子”循环利用

有机太阳能电池中,三重态激子通常会以发热形式白白浪费。本研究发现:通过设计一种新型非富勒烯受体材料,可让原本‘死掉’的三重态激子重新分离成可提取的自由电荷,从而减少能量损失、提升光电转换效率。

标签: 三重态激子 单-三重态能隙 有机太阳能电池 电荷再分离 非富勒烯受体

渐变掺杂二氧化锡,助力高效钙钛矿太阳能电池

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-01 12:02

学科: 光学工程 化学工程与技术 材料科学与工程 电子科学与技术

渐变掺杂二氧化锡,助力高效钙钛矿太阳能电池

钙钛矿太阳能电池的n-i-p结构长期效率卡在26%左右,主要因电子传输层与钙钛矿界面处存在严重能量损失。本研究发现该损失源于能级错配和电子堆积的共同作用,并创新设计出梯度掺杂的二氧化锡电子传输层,使电池效率突破至27.17%,创n-i-p结构新纪录。

标签: 梯度掺杂 电子传输层 能级工程 钙钛矿太阳能电池 非辐射复合

菱面体薄石墨中的“跨维度”反常霍尔效应

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-01 04:02

学科: 凝聚态物理 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

科学家首次在菱面堆叠多层石墨烯中发现一种全新的反常霍尔效应——‘跨维度反常霍尔效应’(TDAHE)。它同时耦合面内和垂直方向的轨道磁化,仅在2–5纳米厚的特定厚度范围内出现,标志着介于二维与三维之间的全新物态,为探索强关联与拓扑物理开辟了新路径。

标签: 对称性破缺 强关联电子 菱面堆叠石墨烯 跨维度反常霍尔效应 轨道磁化

A位层状有序钙钛矿中的天然极涡晶体

作者: aeks | 发布时间: 2026-04-30 22:01

学科: 材料科学与工程 物理学

科学家首次在一类新型层状钙钛矿材料中,自发形成了纳米尺度(小至4纳米)的‘极性刺猬’涡旋晶体结构,无需任何外部约束。这种结构可作为稳定、微小的信息载体,为未来人工智能器件提供新思路。

标签: 声子交换相互作用 层序钙钛矿 杂化非本征铁电性 极性刺猬涡旋 氧八面体旋转

人造强韧血凝块:快速止血,促进伤口愈合

作者: aeks | 发布时间: 2026-04-30 04:11

学科: 化学工程与技术 基础医学 材料科学与工程 生物医学工程

人体自然形成的血块止血慢、易破裂,难以应对大出血。本研究开发出一种‘工程化血块’:几秒钟内将红细胞交联成强韧凝胶,并整合进血块中。相比天然血块,其抗撕裂能力提高13倍、黏附力提高4倍,能快速止血、促进组织再生、减轻炎症和排异反应,并防止术后粘连。

标签: 工程化血块 快速止血 点击化学 红细胞凝胶 组织再生

科学家首次拍到电子在量子材料中形成“斑点状”奇特图案

作者: aeks | 发布时间: 2026-04-29 12:02

学科: 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

韩国科学技术院(KAIST)杨荣洙教授团队首次在纳米尺度上直接‘拍到’量子材料中电荷密度波(CDW)的形成过程:它不像冰均匀结冻,而是像湖面零星结冰——有的区域电子有序排列清晰,邻近区域却完全无序。研究发现微小晶格应变会显著削弱这种电子有序性,且部分有序区域甚至能在理论相变温度之上短暂存在。

标签: 四维电子显微镜 晶格应变 电子有序 电荷密度波 纳米成像