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 371 篇文章)

光驱动摩尔超晶格的扭转与解旋

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-13 20:02

学科: 光学工程 凝聚态物理 材料科学与工程 电子科学与技术

二维莫尔材料由人工堆叠原子级薄层形成。研究发现,飞秒光激发可驱动2°和57°扭转WSe₂/MoSe₂异质双层中莫尔超晶格的相干扭转-解扭运动,这由超快电子衍射直接观测到。该运动由超快电荷转移驱动,有望实现对莫尔周期性晶格畸变及相关局域势的超快控制。

标签: 电荷转移 相干扭转-解扭运动 超快光激发 超快电子衍射

超薄二维聚合物膜实现完美密封

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-13 16:01

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程

阻挡气体和水分的薄层屏障对食品保鲜、电子设备保护等应用至关重要,但现有屏障常泄漏。《自然》中Ritt等人报道一种有机聚合物薄膜,具有近乎完美的防渗透性,且能通过常用塑料工艺轻松制造。

标签: 有机聚合物 气体屏障 水分屏障 防渗透性聚合物薄膜

新材料让量子比特更高效

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-13 06:02

学科: 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术 计算机科学与技术

一篇发表在《自然》的研究(2025年,647卷343-348页)报道了二维Transmon量子比特的毫秒级寿命和相干时间,这对量子计算实用化意义重大,涉及量子信息、量子物理和材料科学领域。

标签: 二维Transmon量子比特 材料科学 量子信息 量子物理

背面混合接触的硅太阳能电池

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-13 03:01

学科: 光学工程 动力工程及工程热物理 材料科学与工程 电子科学与技术

背面混合接触的硅太阳能电池

硅太阳能电池对可持续能源至关重要,但效率损失(尤其是填充因子)限制其发展。本文开发混合交叉指式背接触太阳能电池,结合全表面钝化与激光处理隧穿接触,实现27.81%转换效率(达理论极限95%)、填充因子87.55%(近理论极限98%)。模型阐明载流子损失机制,为高效硅光伏规模化提供实验与理论进展。

标签: 功率转换效率 填充因子 混合交叉指式背接触 硅太阳能电池 载流子复合

几秒钟内从天然矿石中一步提取锂

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-12 21:03

学科: 冶金工程 化学工程与技术 材料科学与工程 矿业工程

几秒钟内从天然矿石中一步提取锂

锂是电池关键元素,传统提取方法步骤多、污染大。新研发的一步法FJH-Cl2技术,无需酸碱,几秒内从锂含量4.8%的矿石中提取出纯度97%、产率94%的氯化锂,大幅降低成本与污染,助力清洁能源发展。

标签: 提锂 氯气法 清洁能源 瞬间焦耳加热 锂辉石

用光催化法将甲烷等气体变成有用化学品

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-12 15:03

学科: 化学 化学工程与技术 材料科学与工程

甲烷、乙烷等气态烷烃的功能化是化学领域的核心目标。本文报道一种温和的光催化方法,利用FeCl3·6H2O/可力丁体系作为配体到金属电荷转移(LMCT)光催化剂,实现气态烷烃的直接C─H烯丙基化,可将其转化为药物中间体和非甾体雌激素二甲雌酚等高价值产物。

标签: C─H烯丙基化 光催化 气态烷烃 配体到金属电荷转移 铁催化剂

告别蛀牙?这款用头发制成的新牙膏能修复牙釉质

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-12 09:51

学科: 化学工程与技术 口腔医学 材料科学与工程 生物医学工程

告别蛀牙?这款用头发制成的新牙膏能修复牙釉质

伦敦国王学院科学家发现角蛋白可重建牙釉质并阻止早期蛀牙。角蛋白与唾液中的矿物质作用,形成类似天然釉质的保护层,未来2-3年或推出相关牙膏、专业凝胶等产品,开启生物牙科新时代。

标签: 再生牙科 牙釉质重建 环保牙科材料 生物牙科 角蛋白

纠缠的自旋让钻石拥有量子优势

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-12 06:03

学科: 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术 量子信息科学

纠缠的自旋让钻石拥有量子优势

杰伊奇团队研究钻石中自旋量子比特用于量子传感,休斯首次实现二维量子缺陷系综的组织与纠缠,为固态系统实现量子传感优势奠定里程碑,开辟下一代量子器件新路径。

标签: 固态量子传感器 自旋压缩 量子传感 量子纠缠 钻石自旋量子比特

高效双层钙钛矿LED:通过中间层回收光能实现

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-12 03:05

学科: 信息与通信工程 光学工程 材料科学与工程 电子科学与技术

高效双层钙钛矿LED:通过中间层回收光能实现

串联钙钛矿发光二极管通过堆叠两个溶液处理的钙钛矿单元实现高效稳定发光,开启电压3.2V,峰值外量子效率达45.5%(比单个单元总和高20%),半寿命64小时,推动高性能多色LED发展。

标签: 串联钙钛矿发光二极管 光子循环 半寿命 外量子效率

超快自旋电流激发的太赫兹反铁磁运动

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-11 15:04

学科: 信息与通信工程 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

绝缘反铁磁体因其固有的太赫兹动力学特性和长距离传输自旋信息的能力,有望成为超快自旋电子学的核心。然而,向绝缘反铁磁体超快传递自旋角动量仍有待证实。本研究通过观察铁磁金属/绝缘反铁磁体双层结构的皮秒及亚皮秒动力学,发现反铁磁体中产生了相干太赫兹激发,同时铁磁体的退磁行为受到调制。这表明磁信息确实能在皮秒尺度通过反铁磁自旋波传播,为超快磁信息操控开辟了新途径。

标签: 太赫兹反铁磁动力学 磁信息操控 自旋角动量转移 超快自旋电流