国产芯片在材料计算模拟中的性能探究
摘要：第一性原理材料计算模拟是化学、物理、材料等科学研究的重要手段，发展国产计算芯片及建设软件生态是提升我国材料计算模拟效率的重要环节之一。文中以极端条件下金刚石的结构优化和电子结构计算为典型算例，探究维也纳从头算模拟软件包（VASP）在国产中央处理器（CPU）和国产图形计算加速卡（GPU）上的计算可靠性及运行效率。关键词：芯片性能探究；材料计算模拟；国产芯片；计算芯片；CPU；GPU；计算平台
石墨炔在光伏领域的研究进展
摘要 石墨炔由拓扑有序的sp 和sp2碳原子构成, 具有丰富的碳化学键、 大的共轭体系及优良的化学稳定性等独特优势, 在催化、 能源存储与转换等领域展现出巨大的应用潜力。关键词 石墨炔； 合成； 太阳能电池； 光电转化效率
同步辐射技术在生物成像分析中的应用
摘要：生物学的发展对传统的研究方法提出了挑战,其深入研究依赖于方法学的发展. 同步辐射光源具有高亮度、高准直、宽频谱等性质,在从细胞到生物体的多尺度生物学研究中具有独特的优势。本文结合本实验室以及国内外的研究工作, 详细介绍了同步辐射相关技术包括X射线显微CT成像(Micro-CT)、纳米CT全场成像(TXM)、扫描透射软X射线显微成像(STXM)、X射线荧光成像(XRF)等在纳米-生物界面、细胞功能以及脑成像分析等方面的最新进展。
高功率窄线宽光纤激光的研究进展与发展趋势
摘 要 高功率窄线宽光纤激光器具有光束质量好、结构紧凑等优点，在相干合成、光谱合成以及非线性频率变换等领域具有广泛的应用前景。根据近年来理论研究和技术攻关结果，结合国内外研究现状，对高功率窄线宽光纤激光未来几个发展趋势进行预判。关键词 高功率；光纤激光；窄线宽；非线性效应；横向模式不稳定
二维层状热电材料研究进展
摘要：热电效应可以将热能转换为电能并且没有危险物质的释放, 因此热电效应的应用吸引了越来越多人的兴趣. 自从石墨烯被发现以来, 越来越多的二维层状材料被报道, 它们通常比体块材料有着更加优越的电学、光学等物理性质, 而新的理论和实验技术的发展, 也促进了人们对于它们的研究。关键词：热电效应, 二维材料, 电输运, 热输运
论高性能电子装备机电耦合技术现状与发展
摘要：高性能电子装备被广泛应用于陆、海、空、天等领域中的雷达、深空探测、射电天文、通信、导航、遥感等方面，其设计与制造水平是国家整体科技水平与实力的重要体现。面向未来高性能电子装备的发展趋势，探讨机电耦合理论与技术需应对的新挑战。关键词：电子装备；机电分离；机电综合；机电耦合
在役型钢再生混凝土组合结构损伤智能监测系统关键技术研究
摘要：再生粗骨料由于其自身的局限性对型钢再生混凝土组合结构的长期使用性能存在一定的影响，对在役型钢再生混凝土组合结构的长期性能需进一步探究。基于此，本文在计算机视觉技术的基础上建立型钢再生混凝土组合结构外观损伤（裂缝）识别模型，将超声检测技术与深度学习方法相结合建立在役组合结构内部损伤变化和损伤位置监测，并基于BIM 平台构建型钢再生混凝土组合结构长期使用过程结构损伤智能监测系统。该研究为型钢再生混凝土组合结构长期使用性能的监测与预测提供了新方法。
面向AI时代的纤维增强树脂基复合材料工艺仿真
摘要：纤维增强树脂基复合材料制造工艺是保证其产品结构效率和应用可靠性的关键，通过计算机进行工艺仿真是提高复合材料制造质量与降低制造成本的重要手段。传统工艺仿真依赖于制造过程中的物理化学机理，通过有限元/有限体积等数值计算方法，以及计算机图形学等辅助设计方法来求解相关机理模型的数学方程，目前已在增强体/预浸料的铺覆、树脂的渗透流动、热固性树脂的固化行为、热传导与热交换、非线性力学及残余应力与固化变形预测等方面得到广泛应用。近年来，人工智能（AI）的迅猛发展，其技术基础机器学习（ML）与人工神经网络（ANN）相结合，已用于增强体铺覆、液体成型工艺和热压罐工艺领域，主要目的是数据挖掘和建立降阶模型。前者可以建立工艺条件与制件固化质量、力学性能等之间的关系，后者则可以提高工艺仿真的计算效率。然而受限于纤维增强树脂基复合材料制造过程复杂、不可测、成本高的特点，在AI 时代的起点，仅依赖实验获得的数据量难以满足ML 的要求，同时数据驱动AI 还面临模型代表性、普适性、可解释性不确定的问题。因此，基于物理化学机理的传统工艺仿真可为数据驱动ML 仿真提供大量可靠数据，进而通过AI 建立更多描述复合材料工艺的定量模型，扩展工艺仿真可计算的过程；同时，通过AI 技术提高计算效率后，满足实时性要求的工艺仿真可进化为制造过程的数字孪生（DT），从而可为复合材料降低成本、提高全寿命周期管理的科学性提供新的技术支撑。
电卡制冷技术:器件发展现状与高熵铁电材料前瞻
摘要：电卡制冷技术是一种基于电场调控的固态制冷技术,该技术利用电卡材料在电场作用下产生的温度变化来实现制冷效果。该技术因无直接碳排放、高效率等优点,在全球变暖和碳减排目标的背景下,受到广泛关注。自2006 年巨电卡效应发现以来,电卡制冷技术经历了快速发展,尤其是在电卡材料和器件的改进方面取得了显著进展。从电卡制冷器件研究、电卡聚合物纳米复合材料和电卡材料高熵优化方面展开分析与讨论。介绍了电卡效应的基本原理和当前主动回热式电卡制冷器件的研究进展,总结了电卡聚合物纳米复合材料的研究进展以及高熵优化策略和界面极化增强策略,展望了电卡制冷技术在工质和系统领域的未来研究方向。
新型电化学传感器在生物分子检测中的研究进展
摘要：随着“提高全民健康素养”的号召深入人心，自主健康监测的需求也逐渐扩大，代谢物分析在健康管理过程中占据不可替代的重要作用。与质谱法、色谱法和光谱法等传统分析技术相比，电化学传感器因其选择性强、灵敏度高和检测范围宽，在生物医学、环境科学、材料科学等领域均显示出巨大的应用潜力。目前，科研工作者已经开发出多种面向生物代谢物检测的电化学传感器，用于确定离体体液中疾病标志物的水平或进行在体实时动态监测。以生物分子检测为切入点，综述了便携式、植入式和可穿戴式新型电化学传感器在疾病相关代谢物分析中的应用进展，并对这些传感装置进行总结和比较，以期为生物传感器的创新及临床应用拓展提供参考。
