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研究利用拓扑单极子实现光驱动液晶斯格明子拓扑转换
2025-10-22
近日，中国科学技术大学联合香港科技大学，在向列相液晶体系中，实现了通过光控拓扑单极子介导的半斯格明子拓扑动态转换，并以单极子为载体，实现了胶体颗粒的可控输运。这一成果为拓扑物态的非平衡调控和微纳尺度物质输运提供了新途径。斯格明子作为具有拓扑保护特性的非平庸结构，在信息存储、自旋电子学和量子计算等...
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研究发现新型循环金属–载体相互作用
2025-10-16
在金属–氧化物催化体系中，氧化物载体能够提高金属颗粒在极端条件下的稳定性，还可通过金属–载体相互作用（MSI）调控催化性能。该类作用的核心在于界面处发生的金属–金属或金属–氧相互作用，可引发电子转移、物质迁移等复杂效应，从而影响催化剂的活性、选择性和稳定性。然而，受限于传统表征手段在反应条件下原子尺...
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研究创建乾坤网络精确求解多电子薛定谔方程
2025-10-12
近日，中国科学技术大学特任教授商红慧和中国科学院院士杨金龙团队，将人工智能领域的Transformer架构与量子物理的基本方程相结合，发展了求解多电子薛定谔方程的乾坤网络QiankunNet。薛定谔方程是量子力学的基本方程。从原理上讲，所有材料的性质都来源于多电子薛定谔方程的求解。因此，精确求解该方程是物质科学领域的...
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自组织拓扑激光器研发取得进展
2025-10-10
自组织（Self-organization）是指个体元素通过内部相互作用自发排列成有序模式的集体共振现象。然而，传统半导体激光腔中的混沌多模同步现象使其在实际应用场景中的性能受到限制。拓扑光子学起源于凝聚态物理中的拓扑物态理论，通过利用“拓扑不变量”描述光子晶体能带结构，为构建具有鲁棒性、单向性、强局域化的光子态...
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全超导磁体实现35.1特斯拉稳态磁场
2025-10-01
近日，由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所牵头，联合合肥国际应用超导中心、合肥综合性国家科学中心能源研究院、清华大学共同研制的全超导磁体，成功产生35.10万高斯的稳态强磁场。全超导磁体是由超导材料绕制而成的磁体，该磁体采用高温超导内插磁体技术，与低温超导磁体同轴嵌套构建。科研团队运用万匝...
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高介电常数、低损耗和强耐湿性电介质研究获进展
2025-09-30
场效应晶体管是微电子技术的核心。构建具有高介电常数、低介电损耗和良好环境稳定性的聚合物复合介电材料，对于提升场效应晶体管的性能和可靠性至关重要。但是，传统的高介电常数掺杂材料，存在界面粗糙、易团聚、兼容性不足、损耗高和湿度敏感等问题。同时，由此产生的器件吸湿效应会导致介电性能不稳定，阻碍聚合物复...
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碲化铋基塑性热电材料研究取得进展
2025-09-28
碲化铋（Bi2Te3）基热电材料涵盖Bi2Te3及其与Bi2Se3和Sb2Te3形成的赝二元固溶体，在固态制冷、精准控温和局域热管理等方面已实现商业应用。但是，Bi2Te3基材料本征为脆性，外力作用下易发生解理破碎，限制了其在柔性/微型电子等领域的应用。此前，中国科学院上海硅酸盐研究所通过两类本征反位缺陷的互相作用，在单晶中引...
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研究证实镍氧化物的高温超导特性
2025-09-23
近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所刘晓迪团队,联合吉林大学黄晓丽团队、中山大学王猛团队,利用金刚石氮-空位(NV)色心以及电输运手段,在高压下的镧镍氧(La3Ni2O7−𝛿)单晶材料中同步观测到超导零电阻和迈斯纳效应,证实镧镍氧材料的超导抗磁性,为高温超导材料研究提供了实验证据。2023年,镧镍氧材料在高...
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微电子所在大模型神经网络注意力加速器研究上取得进展
2025-09-22
基于Transformer神经网络的大模型(BERT、GPT等)的广泛应用,让机器具备了更接近人类的理解和表达能力,体现了人工智能在提高生产力上的巨大潜力。注意力机制在Transformer的计算能耗和延迟中起重要作用,针对注意力机制设计高能效和高速的加速器具有较高的研究意义。但现有注意力加速器的硬件架构中存在两个主要局限性,首先...
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高维纠缠实现高效量子随机通信研究获进展
2025-09-19
近日,中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队柳必恒研究组等,提出基于“随机存取码”的随机通信框架,在高维量子光学平台上实现高成功率的随机通信,并给出具有噪声鲁棒的高维纠缠认证方案。量子通信被认为是未来信息科学的重要支柱,能够突破经典通信的性能极限,实现更高效、更安全的信息传输。但是,在高维量子系...
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科学家提出脑机接口“动态电极”
2025-09-19
在脑机接口等神经接口系统中,电极是连接电子设备和生物神经系统的核心界面传感器,也是脑机接口中“接口”的核心所在。当前植入式电极均是“静态”的,植入后只能“固定位置、局限采集”,还会因机体免疫反应导致传导失效,严重制约了脑机接口的应用和未来发展。近日,中国科学院深圳先进技术研究院等,成功研发出如头发丝般纤...
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科研人员研发出首例氢负离子原型电池
2025-09-18
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员陈萍、曹湖军与副研究员张炜进团队,在氢负离子导体开发及其应用方面取得重要进展。该团队开发出新型核壳结构氢负离子电解质,并构建出首例氢负离子原型电池。氢被认为是未来清洁能源体系的重要组成部分,通常以氢正离子(质子)、氢负离子和氢原子三种形式存在。其中,氢负离子电子密...
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金属材料疲劳强度理论极限研究获进展
2025-09-17
疲劳强度是影响材料及构件可靠性的关键指标之一。提高材料疲劳强度,可以提高工程构件长期服役可靠性,有助于实现构件轻量化,能够提高能源利用效率。前期,中国科学院金属研究所研究员张哲峰团队等,将GCr15轴承钢拉-拉疲劳强度提高到1600 MPa,拉-压疲劳强度提高到1103 MPa,制备出具有超高比疲劳强度的近无微孔3D打印钛合金,...
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超薄柔性电子界面研究获进展
2025-09-16
近年来,随着可穿戴电子、脑机接口和神经康复等前沿技术迅速发展,迫切需要将精密电子器件如同“皮肤”一般贴合到器官组织上,实现对生理信号的采集和调控。然而,传统贴附方法往往导致器件内部产生巨大应力,尤其是当贴合在起伏不平的皮肤、大脑或神经表面时,器件内部脆弱的超薄金属线路和芯片很容易因应力集中而损坏,这成为...
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微电子所在铁电二极管噪声研究及应用方面取得进展
2025-09-15
边缘人工智能系统因其密集的计算需求,对高质量的随机熵源有着较高要求。传统熵源会随温度变化以及频率增加而衰减。中国科学院微电子研究所集成电路制造技术全国重点实验室科研团队在研究中发现,铁电二极管(Fe-diode)的噪声特性完美契合具有高频和剧烈温度变化的边缘系统。团队从器件物理层面通过调控阻态以及读取电压稳...
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研究揭示钙钛矿电子自旋态对高温析氧反应活性的调控机制
2025-09-12
近日,中国科学院大连化学物理研究所副研究员宋月锋等联合复旦大学汪国雄团队,在固体氧化物电解池(SOEC)阳极高温析氧反应(OER)性能调控研究中取得新进展。研究团队通过A位碱土金属掺杂,系统揭示了PrFeO3−δ钙钛矿体系中电子自旋态对高温OER性能的调控机制。SOEC具有电流密度高、法拉第效率高、过电势低等优势,被认为是实...
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微电子所在POSIT浮点数SRAM存内计算宏芯片领域取得进展
2025-09-11
POSIT是一种新兴的浮点数格式,可更加高效地在不同数值范围内分配精度。其接近0值的数据可获得更高的计算精度,而对于极大或极小的数据值可适当舍弃一些精度以换取更大的数据表示范围。这种动态精度分配的特性非常适合AI算法,在相同数据位宽下(如POSIT8相比INT8)能实现更好的算法性能。此前,研究者针对POSIT的特殊格式设计...
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液态金属基吸波材料研究取得进展
2025-09-09
中国科学院青海盐湖研究所研究员刘虎团队联合西北工业大学教授吴宏景团队,在液态金属基吸波材料领域取得进展。在电磁污染日益加剧与高端电子设备快速发展的时代背景下,高性能电磁波吸收材料已成为保障信息设备可靠运行的关键屏障。研究消纳盐湖中多元金属资源,发展基于液态金属驱动的低还原电位金属离子锚定复合吸波材料...
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微电子所在POSIT浮点数SRAM存内计算宏芯片领域取得进展
2025-09-09
POSIT是一种新兴的浮点数格式,可更加高效地在不同数值范围内分配精度。其接近0值的数据可获得更高的计算精度,而对于极大或极小的数据值可适当舍弃一些精度以换取更大的数据表示范围。这种动态精度分配的特性非常适合AI算法,在相同数据位宽下(如POSIT8相比INT8)能实现更好的算法性能。此前,研究者针对POSIT的特殊格式设计...
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高载流性能铁基超导线材研究获进展
2025-08-29
铁基超导具有上临界场高、各向异性小、制备成本低等优点,在下一代高能粒子加速器、可控核聚变装置和高场磁共振成像系统等领域具有应用优势。高载流性能铁基超导线材是实现上述高场强电应用的基础。为获得高载流性能,需构建高密度纳米级磁通钉扎中心。由于高温超导体普遍为非金属材料,具有本征脆性,在铁基超导体中引入高...
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