石墨烯产业20年发展回顾与战略建议
摘要：新质生产力代表了一种具有创新性、高科技含量和高附加值的生产力形态。新质生产力的核心在于科技创新，材料技术的突破为科技创新提供基础支撑和关键驱动力。石墨烯是目前人类发现最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型材料，被认为是21 世纪重大的科学发现之一，有望在中国发展新质生产力的战略中发挥重要作用。今年是石墨烯发现20 周年，本文简要回顾了石墨烯产业20 年的发展历程与产业特点，并提出了加快产业发展的战略建议。
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数字孪生技术在土木工程中的应用：综述与展望
摘要： 随着工业４4.0概念的发展，数字孪生技术（ｄｉｇｉｔａｌ ｔｗｉｎ）已经成为智能制造和产品全寿命周期管理相关领域的主要数字化解决手段。在工程建设领域，提升土木工程结构数字化防灾能力和管理水平是未来智慧城市建设的重要环节。建立精确可靠的数字孪生模型，一方面，可以帮助实现工程灾害的精准防控和重大灾害事故的风险识别预警；另一方面，数字孪生也为未来城市的数字化建设和管理提供了技术基础。本文首先对数字孪生技术的基本概念和阶段性发展成果进行梳理，总结了在土木工程领域里孪生数据获取和构建数字孪生体的技术手段。最后，从结构运营评估、灾害仿真推演和数字孪生城市建设三个领域来回顾与展望数字孪生技术在土木工程领域的应用进展。
超晶格结构在二维转角异质结中产生的新奇物态
摘要：二维量子材料由于其展现出的许多新奇特质而受到了普遍关注。当二维量子材料组成同质结或异质结时，晶格常数和层间旋转角度会使体系产生新的超晶格结构，从而导致一系列电子能带结构和物理性质的变化。文章首先围绕着超晶格结构所带来的晶格空间结构以及能带结构的变化展开讨论，主要介绍了由此产生的超晶格狄拉克点、莫尔激子和原子重构等新奇物性。除此之外，超晶格结构会使电子的费米速度在一组特定的旋转角度下消失，产生平带。这会导致该区域的物理性质由电子之间的相互作用能主导，从而产生显著地改变。这些由电子之间强关联现象所引起的新奇物性，成为了近些年凝聚态物理等研究领域的前沿课题之一。在这里，文章主要围绕着关联绝缘态、超导、电子晶体和轨道磁性等介绍了与电子之间强关联现象有关的内容，并在最后对超晶格结构未来的发展方向进行了展望。
具有超低工作电压的银纳米线阻变器件研究
摘要：具有高密度和自适应特性的随机银纳米线网络能够模拟神经元的复杂网络拓扑，在信息存储、选择器和神经形态计算领域中应用广泛。文章采用旋涂工艺在图像化电极衬底上制备了银纳米线器件，研究了不同银纳米线浓度和直径对其电学性能的影响，并最终实现了具有超低工作电压（0.01 V）的神经形态器件。实验结果表明，采用直径为30 nm 的银纳米线和浓度为5 wt% 的复合溶液所制备的随机网络能够实现可控的大开关比阻变行为。进一步，将该大开关比阻变行为作为器件的初始化过程，实现了银纳米线阻变器件在外加超低脉冲电压刺激作用下的可控突触可塑性行为。最后，通过对单个纳米结点中银纳米细丝的形成与断裂过程进行研究，进一步提出随机银纳米线网络在不同电刺激条件下的工作机理。本工作为新型神经形态器件中随机网络的物理实现和应用提供了新思路。
风力发电机部件绿色选型综合评价方法
摘要:为节约风力发电机成本,通过从多个维度权衡风力发电机综合效益、处理定性指标与定量指标的关系、解决定性指标主观因素过大的问题,针对风力发电机部件进行初步选型,确定了需要绿色选型的4种部件,即发电机驱动、变桨、偏航、主传动.基于可持续性评价框架,在全生命周期评价的基础上引入全生命周期成本分析,针对风力发电机制造、安装、使用过程的不同特点引入技术因素,建立部件绿色选型综合评价指标体系.从3个维度分别收集和计算风力发电机部件评价指标值,其中采用切削比能的方法解决加工过程能量消耗数据缺失的问题.在此基础上构建可持续性综合评价模型,建立风力发电机部件评价目标,采用蚁群算法优化最合适的参数.用优化后的模型参数对风力发电机可选部件进行评价,选取综合效益指标最高的部件用于设计和生产.
镍基单晶高温合金发展趋势：新型研究技术驱动合金化设计
摘要：镍基单晶高温合金成分复杂且任一元素合金化作用不同，传统的“经验-试错”及相图计算等合金化设计方法难以满足新型合金快速研发的需求。“材料基因组工程”可以快速获得材料成分-组织-工艺-性能之间的关系，极大提高了新型材料的研发速率，降低生产成本。本文简述了镍基单晶高温合金的合金化设计发展趋势，包括高通量制备与表征技术、机器学习等新型研究技术在合金化设计中的应用，并阐述了原子探针层析技术定量研究合金微观组织中元素特征的能力，以期为镍基单晶高温合金的合金化设计提供思路。
