二维自旋电子学的研究进展
摘要：二维自旋电子学器件因其表面无悬挂键的特性，可堆叠或生长形成具有超高质量界面与高自旋注入效率的范德华异质结，有望突破传统自旋电子学器件中晶格匹配与兼容性的限制，进而实现自旋电子学的重大物理和技术突破。系统归纳了制备二维材料的多种方法，并以二维铁磁材料Fe3GeTe2、Fe3GaTe2和二维拓扑半金属WTe2等为例，重点阐述了二维铁磁异质结的最新研究动态。最后，对二维自旋电子学器件的发展进行了总结与展望。
大气等离子体刻蚀技术在光学元件与半导体加工中的研究进展
摘要：大气等离子体（Atmospheric Pressure Plasma，APP）刻蚀技术凭借非接触加工、常压操作及物理-化学协同去除机制，在光学元件与半导体器件加工领域展现出巨大潜力。然而，现有研究对等离子体-材料原子级相互作用机理、热力学非线性效应及反应副产物控制的系统性认知仍显不足，制约了其规模化应用。为推进APP 刻蚀技术在超精密制造领域的突破，本文系统解析了介质阻挡放电、射频放电及微波放电装置的创新设计，深入探讨了工艺参数协同优化机制与表面质量控制策略。研究发现，通过调控气体组分、激活原子选择性刻蚀模式，可同时实现超高材料去除率与原子级表面平整度；阵列化射流技术可大幅提升体积去除率，显著突破大口径元件加工效率瓶颈。同时，通过建立热效应与工艺参数的耦合模型，动态调整加工过程中的工具作用方式，显著降低了加工残差，而纯Ar 等离子体诱导的台阶-平台自组织重构可有效消除亚表面损伤。本文还综述了APP 刻蚀技术在光学自由曲面、半导体高深宽比结构及第三代半导体器件制造中的创新应用，证实其兼具高效性与原子级精度。最后，前瞻性指出该领域需突破热力学非线性效应控制、难熔副产物层管理、原子级机理认知及大面积均匀等离子体源开发等挑战，为APP 刻蚀技术迈向工业级超精密制造提供理论支撑与技术路线。
基于深度学习的小尺度圆管焊接缺陷检测分割方法
摘要：为了提高圆管焊接质量，提出了一种基于激光视觉系统和卷积神经网络的高精度焊后焊缝检测和分割方法，可对5 种高度或宽度小于1 mm 的小尺度焊接缺陷进行检测、分割.方法主体由一个多任务卷积神经网络组成，接收激光条纹点云信息，可同时对焊缝区域进行检测、分类和分割，与现有基于单任务卷积神经网络的方法相比，提出的方法可以获取更全面的焊接缺陷信息.通过构建的激光视觉系统生成焊缝区域激光条纹点云数据集，在此数据集上对所提出的网络进行了训练和评估.结果表明，在焊接缺陷检测任务上，该方法的平均准确率为99.58%，平均精确率为99.43%，平均召回率为97.05%.此外，该方法在焊接缺陷分割任务中的平均交并比（mean intersection over union，IoUm）准确率为92.58%，通过在实际工件上的测试结果表明，分割的平均误差低于0.1 mm，所提出的方法在焊缝缺陷检测和分割任务中都表现出较高的准确性.创新点： (1) 建立基于激光点云的圆管高度或宽度小于1 mm 的小尺度焊接缺陷焊后检测系统.(2) 提出基于深度学习的小尺度圆管焊接缺陷检测分割方法，实现对5 种焊缝缺陷的检测和分割.
系统级封装跨尺度互连仿真及寿命预测
摘要：系统级封装（system in package，SiP）作为后摩尔时代异构集成的关键技术，其内部多级互连结构的尺寸跨度达3个数量级，而互连尺寸的持续减小导致传统分析方法的成本与难度显著攀升. 文中旨在建立一种快速准确的 SiP器件评估方法，为器件可靠性设计提供支撑，首先对 SiP器件的互连焊点形态进行精准预测，基于该结果构建等效简化的 SiP整体模型及可控塌陷芯片互连（controlled collapsed chip connection,C4）、芯片互连（chip connection,C2）专用子模型，以降低仿真计算复杂度，随后采用子模型有限元分析方法，开展实际工况下的热循环有限元仿真，定位应力危险点并进行子模型计算，完成不同互连结构的寿命评估. 结果表明，通过有限元仿真成功定位 SiP 器件的应力危险点，子模型计算有效反映了不同互连结构的力学性能差异，经寿命对比分析最终明确了兼具可靠性与经济性的最优互连结构，同时验证了所建立的等效简化模型及子模型分析方法的准确性与高效性.创新点：(1)建立了一种SiP高密度封装器件的跨尺度等效简化模型，最大及最小结构尺寸相差3个数量级.（2）阐明了互连结构对SiP器件热循环可靠性的影响规律，并对其实际工况下的寿命进行了预测.
钴酸镍光催化材料研究进展
摘要：钴酸镍作为一种具有室温磁性、低毒性、高稳定性和易于控制形貌等独特性质的尖晶石型材料，被认为是极具前景的光电反应催化剂，在环境催化和光电催化反应领域具有巨大的应用潜力。近年来，随着研究不断深入，研究学者采用多种方法合成出不同形态的钴酸镍晶体，同时进行掺杂、沉积等调控措施对合成的钴酸镍进行改性，以达到进一步提升催化性能的目的。然而，由于目前合成策略对钴酸镍形貌特征的影响研究缺少系统总结，限制了对其构效关系的理解以及在光催化技术领域的发展应用。因此，本文概述了水热法、均相沉淀法、静电纺丝法、配位共沉淀分解法等合成方法，以期指导钴酸镍可控合成并提升催化效能。此外，未经改性的钴酸镍催化剂的催化活性往往较低，导致光催化效率不能满足实际应用需求，因此，本文还总结了钴酸镍光催化剂不同的改性策略，包括异质结构建、体相掺杂、表面修饰、形貌调控、贵金属沉积等。针对光催化剂大规模使用过程中普遍存在二次污染这一痛点，本文还介绍了钴酸镍光催化剂的磁性回收方法与应用潜力。最后，展望了钴酸镍材料在可见光催化领域未来可能的发展方向以及亟待完善的工作。
熔盐辅助镁热还原法制备介孔碳材料及其在超级电容器上的应用
摘要：【目的】为了解决目前商业多孔碳应用于超级电容器电极材料时存在的可接触面积小、传质阻力大的问题，研究性能优异的介孔碳材料制备方法。【方法】 采用熔盐介质中的镁热还原法，利用碳酸钠作为碳源和产物的石墨化催化剂制备介孔碳材料；通过产物的综合表征，探索其显微结构和电化学性能；研究镁热还原反应的过程机制和产物显微结构的成因。【结果】产物介孔碳具有较大的比表面积（752 m2·g-1）、较大的孔体积（1.22 cm3·g-1）、孔径单一（5.3 nm），缺陷密度低（强度比ID/IG为0. 7）的特点，适合于水系电解质中储能；应用于超级电容器时，在电流密度为50 A·g-1时比电容可达113 F·g-1，当电流密度由1 A·g-1增至50 A·g-1时电容保持率达到76%。【结论】熔盐介质中镁热还原制备的的介孔碳具有独特的显微结构，可作为超级电容器的电极材料，从而实现其高倍率性能。
覆铜板用低介电玻璃纤维发展现状及方向
摘要：介绍高频高速覆铜板对低介电玻璃纤维的性能要求，总结低介电玻璃纤维研究现状及国内外主要生产制造商的玻璃配方迭代。低介电损耗因数、低中空纤维是覆铜板用低介电玻璃纤维的重要指标，随着介电损耗因数降低，玻璃澄清温度升高，生产难度加大，中空纤维亦增加，具有特殊拉丝工艺的石英玻璃纤维可以解决此问题，是未来低介电玻璃纤维的发展方向。
SiC基复合陶瓷力学性能和电磁性能及其一体化改性研究进展
摘要：碳化硅（SiC）作为一种介电性能优秀的电磁吸波材料，在通信、雷达、医疗等领域具有重要应用价值，尤其在国防领域对于隐身技术至关重要。SiC 虽然具有高稳定性、高强度、耐腐蚀、耐高温等优点，但也有着阻抗匹配不佳、吸波机制单一的缺点。随着科技的不断进步，对SiC 基陶瓷的性能提出了更高要求。本文综述了SiC 基陶瓷在电磁性能和力学性能改性方面的最新研究进展。特别关注了通过材料组分的精确调控、烧结工艺的优化、添加剂种类与比例的调整以及温度控制等手段，以提升SiC 基陶瓷的力学性能。本文从涂覆型和结构型陶瓷两个维度，详细介绍了SiC 基陶瓷电磁性能改性的方法，并深入探讨了合成纳米复合材料、添加多功能填料、纳米结构控制以及纳米粒子改性等策略在电磁性能和力学性能协同优化中的关键作用。这些策略不仅显著增强了材料的弯曲强度和断裂韧性，还通过电磁参数的优化，有效提高了电磁波的吸收和屏蔽效能，为电磁吸波材料在极端环境下的应用提供了新的可能性，为开发多功能一体化的SiC 基陶瓷材料提供了丰富的技术路线和应用前景。本综述旨在为SiC 基陶瓷在高性能电磁吸波材料领域的研究和应用提供坚实的理论基础和实践指导，以期推动相关材料技术的快速发展和广泛应用，有助于提升产业竞争力、国家安全和经济社会的可持续发展。
织构钙钛矿铁电陶瓷压电性能研究进展
摘要: 织构铁电陶瓷是近四十年发展起来的、利用织构化技术提升铁电陶瓷性能的一类材料，因压电性能远超随机取向陶瓷且成本低于单晶而备受关注。本文综述了钙钛矿结构织构铁电陶瓷压电性能的研究进展；重点关注了织构陶瓷的表征和评价方法，钙钛矿结构铁电陶瓷织构化工艺，织构水平的影响因素，以及铅基多元系、(Na, Bi)TiO3 基、(K, Na)NbO3 基、BaTiO3 基和BiScO3-PbTiO3 基等代表性材料体系压电性能及对比；最后，总结了织构钙钛矿铁电陶瓷研究中存在的热点问题，并对发展方向进行了展望。
MXene基材料的制备及其电磁波吸收应用进展
摘要：为了解决新型无线通信技术加剧的电磁污染问题，开发高效的电磁波(EMW)吸收材料至关重要。MXene作为一种典型的二维纳米材料，因其丰富的表面化学性质、大的比表面积、优异的电导率以及良好的机械性能等优势，被开发为高效的EMW吸收材料。然而，新型MXene的制备及其电磁波吸收机制的揭示有待进一步探索。本文首先对MXene材料的制备工艺进行了综述，重点探讨了传统的MXene制备方法，如HF刻蚀、HF原位刻蚀和熔盐刻蚀，展望了高质量MXene的制备和新型多元MXene 的制备前景。在电磁波吸收方面，重点关注MXene的形貌设计、缺陷工程(如掺杂、空位)以及异质结构(与磁性、介电以及聚合物材料复合)构建对EMW吸收性能的影响，从而提出MXene基EMW吸收材料的设计策略，并阐明MXene基材料的电磁波吸收机制，提出了MXene基材料多功能以及超宽频EMW吸收应用方面的展望。
