• Tree-FET中双k介质间隔层的创新集成：泄漏抑制与性能优化的突破性研究

  随着晶体管尺寸逼近物理极限，半导体行业正面临量子隧穿导致的泄漏电流和自热效应(SHE)等严峻挑战。传统FinFET和纳米片晶体管(NS-FET)虽在7nm节点表现优异，却受限于复杂制造工艺和驱动电流下降。在此背景下，具有树状鳍片结构的Tree-FET因其独特的垂直堆叠纳米片与中间桥(IB)设计脱颖而出，既能提升有效沟道宽度(Weff)30%，又可缓解SHE问题。然而，如何通过优化栅极侧壁间隔层(spacer)进一步平衡静电控制与寄生电容，成为突破5nm以下技术节点的关键瓶颈。研究人员通过TCAD仿真系统对比了六种双k间隔层组合在12-20nm沟道Tree-FET中的表现。研究发现，HfO2+A

  来源：Micro and Nanostructures

  时间：2025-06-13

• 基于欧拉描述的不可压缩超弹性层压痕力学解析-经验方法研究及其工程应用

  在柔性电子封装、缓冲材料评估和生物组织测试等领域，软材料与压头接触时的大变形行为分析长期受限于几何与材料非线性的耦合难题。传统方法如半逆解法或渐近法存在精度不足的问题，而有限元分析则面临网格畸变和计算效率低的挑战。尤其当涉及有限厚度超弹性层与圆角平头压头的接触问题时，现有理论多基于小变形假设，难以满足工程实际需求。为解决这一难题，来自四川机器人卫星重点实验室的研究团队在《Mechanics of Materials》发表研究，提出了一种基于欧拉描述的新型解析-经验方法。该方法通过引入平均应力ψ，建立了适用于不可压缩Rivlin型应变能函数（如neo-Hookean和Mooney-Rivlin模

  来源：Mechanics of Materials

  时间：2025-06-13

• 基于平均场过渡态理论的扩散分子动力学方法及其在镁氢体系中的应用研究

  金属氢化物作为氢能存储的关键材料，其氢化/脱氢过程的动力学机制一直是材料科学领域的重大挑战。传统分子动力学(MD)受限于原子振动时间尺度，难以模拟扩散级过程；而动力学蒙特卡洛(KMC)方法又面临过渡路径复杂枚举的困境。特别是在镁基储氢体系中，hcp结构的Mg与四方晶系的α-MgH2之间存在显著结构差异，使得氢扩散过程涉及复杂的相变动力学，实验数据难以直接解析这些微观机制。针对这一难题，研究人员开展了基于平均场过渡态理论的扩散分子动力学(DMD)方法研究。通过将统计力学中的平均场近似与过渡态理论创新结合，建立了能够直接从原子间势函数出发、无需预设过渡路径的"即时(on-the-fly)"模拟框架

  来源：Mechanics of Materials

  时间：2025-06-13

• 名义均匀金属中数字体积相关技术的探索：X射线计算机断层扫描在Ti64合金变形场测量中的应用与优化

  在材料科学与力学研究领域，精确测量金属材料内部三维变形场始终是重大挑战。传统数字图像相关技术(DIC)仅能获取表面变形信息，而数字体积相关技术(DVC)虽能实现体内部位测量，却长期受限于材料需具备明显内部标记物的特性。名义均匀金属（如广泛应用的Ti64钛合金）由于各相间X射线衰减差异微小，其DVC分析面临信噪比低、特征点不足等核心难题。如何通过实验室级X射线计算机断层扫描(XCT)系统实现这类材料的精准体积相关分析，成为突破材料本构关系研究和损伤机制认知的关键技术瓶颈。剑桥大学固体力学研究团队在《Mechanics of Materials》发表的研究中，系统探索了DVC在Ti64合金中的应用

  来源：Mechanics of Materials

  时间：2025-06-13

• 基于深度学习的互穿相复合材料刚度逆向设计方法研究

  在材料科学和力学交叉领域，互穿相复合材料(IPCs)因其独特的连续互穿结构和卓越力学性能备受关注。这类材料由至少两种三维连续相组成，相比传统颗粒或纤维增强复合材料，即使某一相受损仍能保持承载能力，在航空航天、电子封装和生物医学等领域展现出巨大潜力。然而，现有TPMS(三重周期极小曲面)基IPCs受限于立方对称性，难以满足多样化力学需求；传统拓扑优化方法依赖专家经验且计算成本高昂，亟需建立普适性拓扑-性能映射关系并发展高效逆向设计方法。针对这些挑战，某大学的研究团队在《Mechanics of Materials》发表研究，提出融合混合TPMS拓扑与深度学习的新策略。通过数学构造Neovius、

  来源：Mechanics of Materials

  时间：2025-06-13

• 基于微计算机断层扫描数据的玻璃纤维增强3D打印长丝建模研究：一种结合EFMs的混合方法

  3D打印技术正在重塑制造业格局，其中纤维增强复合材料因其优异的力学性能和快速成型能力备受关注。然而，这类材料内部复杂的纤维排布形态，使得传统力学模型难以准确预测其性能表现。特别是玻璃纤维增强聚乳酸(3D-cgPA)材料，虽然成本优势显著，但纤维分布的随机性导致其力学行为预测成为行业痛点。现有基于有限元(FEM)的微计算机断层扫描(micro-CT)建模方法虽能精确还原微观结构，却面临计算量爆炸的困境。针对这一挑战，来自国外研究机构的E. Polyzos团队在《Mechanics of Materials》发表创新研究，提出将micro-CT成像技术与三种解析型有效场方法(EFMs)相结合的混合

  来源：Mechanics of Materials

  时间：2025-06-13

• Kahan-Hirota-Kimura (KHK) 离散化方法在立方哈密顿系统保结构映射中的守恒性与对称性研究

  在动力系统与数值计算领域，如何保持连续系统的几何结构在离散化过程中不丢失，一直是困扰研究者的核心难题。特别是对于具有物理意义的哈密顿系统，传统的数值方法往往无法保持能量守恒等关键特性。Kahan-Hirota-Kimura (KHK) 方法作为一种特殊的离散化技术，因其对二次向量场展现出的非凡保结构特性而备受关注，但该方法在更高阶（如立方）哈密顿系统中的行为机制仍存在大量未解之谜。针对这一知识空白，研究人员开展了系统性探索。研究聚焦于具有立方哈密顿量的向量场，这些系统在经典力学、天体物理等领域具有广泛应用。通过严格的数学分析，团队首先在二维情形下完整分类了所有满足KHK映射保持原始哈密顿量的向

  来源：Mathematics and Computers in Simulation

  时间：2025-06-13

• 混合型核Volterra积分方程组的超收敛Jacobi谱Galerkin方法研究

  在数学建模与工程计算领域，Volterra积分方程组(SLVIEs)是描述具有记忆效应系统的核心工具，从流行病传播预测到金融市场波动分析都可见其身影。然而当方程同时包含弱奇异(WS)核(t-σ)-μ和平滑核时，传统数值方法面临收敛速度骤降、计算稳定性差等瓶颈。尤其在实际应用中，解函数常在初始点附近呈现非光滑特性，使得常规谱方法精度断崖式下跌。这一困境严重制约着积分方程在疾病传播动力学等关键领域的精准预测能力。针对这一挑战，印度理工学院坎普尔分校的研究团队在《Mathematics and Computers in Simulation》发表突破性成果。通过创新性地融合Jacobi正交多项式与G

  来源：Mathematics and Computers in Simulation

  时间：2025-06-13

• 海上风电场集中式优化控制：在线最优功率调度的创新架构与验证

  随着全球能源结构转型加速，海上风电作为清洁能源的重要组成部分面临严峻挑战。风力资源的强波动性和电网对稳定性的严苛要求形成尖锐矛盾，传统分布式控制方案因通信延迟和局部优化局限，难以满足现代电力市场对风电场快速响应和灵活调节的需求。尤其当电网出现故障或机组突发脱网时，如何实现毫秒级功率再分配同时兼顾设备安全约束，成为制约海上风电发展的关键技术瓶颈。针对这一难题，研究人员在《Mathematics and Computers in Simulation》发表创新成果，提出革命性的分层集中控制架构。该研究通过建立基于dq坐标系(直交坐标系)的状态空间模型，将n台串联风力发电机组(WTG)和输电线路的动

  来源：Mathematics and Computers in Simulation

  时间：2025-06-13

• 基于BDF2-FEM的全解耦能量稳定电液动力学方程数值方法研究及其应用

  电液动力学(Electro-hydrodynamics, EHD)系统作为描述电场作用下介电流体运动的重要数学模型，在静电除尘、生物芯片、航天器热管理等领域具有广泛应用。该系统耦合了描述电荷输运的泊松-能斯特-普朗克(Poisson-Nernst-Planck, PNP)方程和描述流体运动的纳维-斯托克斯(Navier-Stokes, NS)方程，形成高度非线性的多物理场耦合问题。传统数值方法面临计算效率低、耦合项处理困难、能量不守恒等挑战，亟需发展既能保持物理特性又高效的计算方法。针对这一科学难题，河南师范大学的研究团队在《Mathematics and Computers in Simul

  来源：Mathematics and Computers in Simulation

  时间：2025-06-13

• 医疗专业人员视角下乳腺癌复发早期检测中体格检查的多维价值：超越检测方法的探索

  乳腺癌作为全球女性最高发的恶性肿瘤，其治疗后随访体系的有效性直接关乎患者生存质量。随着诊疗技术进步，乳腺癌5年生存率持续提升，但随之而来的随访资源压力与检测方法价值争议日益凸显。其中体格检查(Physical Examination, PE)作为传统监测手段，在当代高精度影像学时代面临存在意义的拷问——尽管指南仍推荐年度PE联合乳腺钼靶检查，但文献显示PE对局部区域复发(LRRs)的检出率仅2%-30%，远低于乳腺钼靶的20%-44.5%。更矛盾的是，临床实践中PE使用频率常超出指南建议，这种认知与实践的鸿沟背后，隐藏着医疗决策的复杂逻辑。荷兰多家医院联合开展的本研究，通过深度访谈22名参与乳

  来源：Measurement and Evaluations in Cancer Care

  时间：2025-06-13

• 基于MoS2 光催化剂的光解水制氢技术：进展、挑战与未来展望

  随着化石燃料枯竭和环境污染加剧，开发清洁可再生能源成为全球迫切需求。氢能因其能量密度高、零碳排放等优势被视为理想替代能源，而利用太阳能驱动光催化水分解制氢技术更是研究热点。然而，该技术面临核心瓶颈——传统光催化剂如TiO2仅能吸收紫外光（仅占太阳光谱5%），且贵金属助催化剂（如Pt）成本高昂。二硫化钼(MoS2)作为过渡金属二硫属化物(TMDs)代表，因其可见光响应、合适能带位置（导带-0.12eV，价带1.78eV）和地球储量丰富等特性脱颖而出，但其固有缺陷如电荷复合率高、基底面惰性及1T相不稳定性严重制约实际应用。为突破这些限制，研究人员系统探索了MoS2基光催化剂的改性策略。研究首先解析

  来源：Materials Today Sustainability

  时间：2025-06-13

• 强限域碲量子点作为单光子源构建单元的突破性研究及其在量子技术中的应用

  在量子技术迅猛发展的今天，单光子源作为量子通信和计算的核心组件，其性能直接决定了系统的可靠性。然而，传统半导体量子点(QDs)面临封端剂干扰光电特性、尺寸控制不精准等挑战。碲(Te)因其独特的螺旋链状晶体结构、强自旋轨道耦合(SOC)和本征手性，成为极具潜力的量子材料，但其高反应活性导致未封端Te QDs的合成始终是学界难题。为突破这一瓶颈，研究人员采用创新的脉冲激光液体烧蚀(PLAL)技术，以甲苯(C6H5CH3)为溶剂防止氧化，通过底部烧蚀法在kHz高频脉冲下成功制备出平均尺寸19±3 nm的Te QDs。动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)证实其均匀性，而拉曼光谱显示E1、A1和E2

  来源：Materials Today Quantum

  时间：2025-06-13

• 锶氯化物-碳纳米纤维复合材料：高效氨存储与快速释放的创新设计

  在全球气候变暖的严峻形势下，减少温室气体排放和发展低碳能源技术成为迫切需求。氨（NH3）作为一种无碳化学能源载体，在氢能存储和运输中展现出巨大潜力。然而，氨的毒性高、存储安全性差等问题限制了其广泛应用。传统的低温液态存储（-33°C）或高压气态存储（16-25 bar）均存在泄漏风险，而固态存储材料如碱性金属卤化物（AEMHs）虽能通过化学吸附氨实现高容量存储，却面临体积膨胀（可达原始体积的4倍）和脱附动力学缓慢的瓶颈。以锶氯化物（SrCl2）为例，其理论氨脱附容量高达87.5%，但实际应用中易因结构崩塌导致性能衰减。为解决上述问题，研究人员通过静电纺丝（electrospinning）结合三

  来源：Materials Today Sustainability

  时间：2025-06-13

• 废弃预浸碳布纤维增强混凝土的弯曲性能实验与数值模拟研究：可持续建筑材料的创新路径

  随着全球建筑行业对高性能混凝土需求的增长，传统混凝土材料在抗拉强度和抗裂性能方面的固有缺陷日益凸显。碳纤维增强聚合物(CFRP)因其卓越的强度重量比和耐腐蚀性，在航空航天等领域广泛应用，但其生产过程中产生的预浸碳布废料(PCCW)却面临严峻的环境挑战。常规的焚烧和填埋处理方式因环保法规限制而逐渐被淘汰，如何实现这类高价值废弃物的资源化利用成为亟待解决的课题。在此背景下，中国的研究团队创新性地将机械加工后的废弃预浸碳布纤维(SPCCW)应用于混凝土增强领域。通过系统的实验研究和数值模拟，揭示了SPCCW纤维对混凝土力学性能的改善机制，相关成果发表在《Materials Today Sustain

  来源：Materials Today Sustainability

  时间：2025-06-13

• 综述：量子成像方法与使能技术综述

  量子成像的革命性潜力量子成像正通过非经典光态突破传统光学技术的边界。从显微镜到光谱学，这一领域利用量子纠缠、压缩态等特性，实现了分辨率增强、灵敏度提升和低损伤探测，尤其适用于光敏感的生物样本研究。量子光源：从体晶体到超薄材料自发参量下转换（SPDC）是生成纠缠光子对的核心技术。体非线性晶体（如BBO、KTP）通过准相位匹配实现高效转换，但新兴的二维材料（如过渡金属硫化物）和铁电向列液晶（FNLC）打破了相位匹配限制，支持更广角度和波长的纠缠光子发射。超表面（metasurface）通过纳米天线阵列进一步调控非线性相互作用，虽产率较低，但为芯片集成量子技术铺路。探测器：从相机到单光子雪崩阵列成像

  来源：Materials Today Quantum

  时间：2025-06-13

• 脉冲聚焦离子束诱导沉积技术直接制备碳化钨超导纳米线及其光子探测应用研究

  在量子技术蓬勃发展的今天，超导纳米线单光子探测器(SNSPD)因其近乎完美的探测效率成为光学量子计算的核心组件。然而传统电子束光刻技术面临制备成本高、易产生缺陷等瓶颈，特别是对于碳化钨(WC)这类具有较高临界温度(Tc)的超导材料，如何实现高精度直接加工仍是领域难题。针对这一挑战，来自国内的研究团队在《Materials Today Quantum》发表创新成果。研究人员采用脉冲聚焦离子束诱导沉积(PFIBID)技术，以钨六羰基化合物(W(CO)6)为前驱体，在SiO2/Si基底上直接制备出厚度仅50 nm的WC超导纳米线。通过整合低温探针台、锁相放大器和时间相关单光子计数系统，首次实现了对W

  来源：Materials Today Quantum

  时间：2025-06-13

• 可编程拉伸平面线圈：应变不变量电感器与超灵敏可穿戴传感器的创新设计

  在柔性电子技术蓬勃发展的今天，可拉伸传感器正悄然改变着医疗监测、人机交互和软体机器人的技术格局。然而，作为核心无源元件的电感器，其应变敏感性调控却长期缺乏普适性设计准则——这导致柔性电感器在无线供电系统（WPT）中稳定性不足，而高灵敏度应变传感器又难以兼顾线性度与环境鲁棒性。更棘手的是，现有研究对平面线圈形变机制的理解多停留在经验层面，缺乏像电容/电阻传感器那样的理论框架。这种知识空白严重制约了柔性电感器在精准医疗等场景的应用，例如无法同时实现毫米级肌肉微应变监测和穿戴设备的稳定无线通信。中国科学技术大学的研究团队在《Materials Today Physics》发表的研究，通过建立"长宽比

  来源：Materials Today Physics

  时间：2025-06-13

• Fe原子掺杂调控MoS2 相结构实现高效微波吸收：多尺度协同损耗机制创新

  随着数字时代的迅猛发展，电磁波(EM)技术在带来便利的同时也造成了严重的电磁污染问题。传统电磁波吸收材料受限于单一损耗机制主导的电磁响应特性，难以实现多种损耗机制的协同优化与阻抗匹配的平衡。过渡金属二硫化物(TMDs)因其可调控的缺陷和相结构特性，为构建多损耗协同机制提供了新思路。其中二硫化钼(MoS2)的1T金属相和2H半导体相具有截然不同的电学特性，但1T相的热力学不稳定性导致相界面状态难以控制，严重制约了其电磁衰减能力。针对这一挑战，山东大学等机构的研究人员创新性地采用Fe原子掺杂策略，通过一步水热法成功制备出Fe掺杂的蛋黄-壳结构MoS2纳米花微球。该研究实现了三大创新：微观结构上构建

  来源：Materials Today Physics

  时间：2025-06-13

• 自支撑硅氧烷-聚醚交联固体电解质的创新设计及其在高性能锂金属电池中的应用

  随着全球对高能量密度储能器件的需求激增，锂金属电池(LMBs)因其3860 mAh g−1的理论容量被视为下一代电池技术的希望。然而，传统有机液态电解质与锂金属的副反应及锂枝晶穿刺问题，如同悬在头顶的达摩克利斯之剑，严重威胁电池安全性。固态聚合物电解质(SPEs)因其不可燃、柔韧性好等优势成为研究热点，但聚醚基SPEs室温结晶性导致的低电导率(<10−5S cm−1)，以及硅氧烷基材料机械强度差的缺陷，长期阻碍其实际应用。为破解这一"导电-强韧"不可兼得的困局，江苏瑞森高分子有限公司联合研究团队创新性地将刚性酰胺段与柔性硅氧烷-聚醚链段结合，通过溶胶-凝胶法设计出自支撑交联固体电解质(MSK-

  来源：Materials Today Energy

  时间：2025-06-13

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