嵌入原子神经网络方法的发展
摘要：近年来, 原子神经网络势函数以及性质表达的方法迅速发展, 并广泛应用于化学、物理和材料科学等诸多领域的原子级别模拟中. 其中, 嵌入原子神经网络方法是受嵌入原子方法力场的物理形式所启发, 结合机器学习发展的一系列高效率的原子神经网络方法. 本文介绍了嵌入原子神经网络系列方法开发和应用的最新进展, 并在最后展望了未来机器学习势函数开发和应用中面临的挑战和机遇.
功能金刚石的发展现状及产业化前景
摘要：功能金刚石泛指金刚石的电学、光学、热学、声学等非超硬耐磨性能，这些优异性能，至今尚未得到有效挖掘。文章总结了金刚石在珠宝首饰、金刚石半导体、电子封装热沉材料、BDD电极材料、光学窗口材料、医学应用等方面的研发以及产业化现状，分析了存在的问题，认为功能金刚石的产业化进程在不同的应用领域发展不太平衡，总体上处于起步阶段。功能金刚石研发和产业化水平总体上国外全面领先，国内全方位跟进，近几年国内进步较大，特别在HTHP培育钻石、直流电弧等离子体喷射法设备以及中低端多晶膜的产业化方面具有明显的竞争优势。在CVD培育金刚石的工程化、铜－金刚石产业化、半导体金刚石的研发和工程化以及纳米金刚石在医药应用研发方面有明显进展，在纳米金刚石钢的研发和工程化方面极具创新特色，在纳米金刚石润滑油方面填补世界空白。
增材制造点阵结构设计、制备及性能研究进展
摘要：航空航天等领域对轻量化高性能结构的需求日益迫切，突显了点阵结构在轻量化目标中的重要性及其广阔的应用前景。粉末床熔融技术的快速发展和成熟，使得复杂的点阵结构制备成为可能，并迅速成为研究热点。虽然当前关于增材制造点阵结构的研究已经比较丰富，但成果间的关联性和系统化整合仍然不足，有关点阵结构的最优设计和调控手段仍尚未形成系统的理论体系。因此，本文不仅介绍了点阵结构的基本特性和主要分类，系统探讨了增材制造点阵设计和制备对其力学性能的相关影响及其主要研究进展，还总结了点阵结构的未来研究方向和发展趋势。
新型铁基超导线材的发展及其关键技术
摘要：铁基超导材料具有临界磁场高、各向异性小等优点，在强磁场领域具有重要的应用潜力，获得高性铁基超导线材是铁基超导材料高场强电应用的基础。文章回顾了铁基超导线材10多年来的发展历程，尤其是近年来在线材性能提高及线圈研制方面取得的最新进展，并对未来实用化铁基超导线材需要重点突破的主要关键技术提出展望，以期为后续铁基超导线材的产业化应用提供参考。
凝胶基柔性离子热电材料研究进展
摘要: 近年来,具有超高离子塞贝克系数的离子热电器件(ionicthermoelectric,iTE)受到广泛关注。与电子型热电器件不同,iTE以离子作为电荷载体,其中离子导电凝胶因其出色的TE特性和柔性可拉伸性,展现出巨大的发展潜力。综述了凝胶基iTE材料的研究现状。通过考察iTE的两种主要的工作机理,即离子扩散效应和温差电池效应,对影响凝胶基iTE材料热电性能的因素进行了深入分析。介绍了目前凝胶基离子热电材料的性能调控策略,同时对凝胶基离子热电材料的应用方式进行了阐述,探讨了离子热电材料进一步发展所面临的挑战。通过关注离子热电材料的最新创新成果,期望能为凝胶基离子热电材料的未来发展提供有价值的参考。
碳化硅晶圆切割方法综述
摘要：碳化硅在功率器件的制造中具有巨大的应用价值，随着高功率半导体市场份额的不断增加，超薄大直径碳化硅晶圆的需求量日益增加。但是由于碳化硅是典型的硬脆性材料，晶圆切割的难度大，而且切割成本占晶圆生产总成本的５０％，因此需要研究碳化硅晶圆切割方法以降低生产成本，提高材料利用率。文章系统总结了碳化硅晶圆的切割方法，介绍了线锯切割、激光热裂法、激光隐形切割碳化硅晶圆的原理和优缺点，最后论述了碳化硅激光隐形切割法研究的进展以及目前所面临的挑战，并且提出了该方法在未来的碳化硅晶圆切割领域将具有广阔的应用前景。
形状记忆聚合物改性研究进展
摘要：形状记忆聚合物(SMP)是一类性能优异的智能材料，在感知外界刺激后变为临时形状，外界条件改变时，又可以回复到初始形状，在生物医学、航天航空等领域得到了广泛的应用。然而，SMP通常存在力学性能差、回复应力不足、固有粘弹性和固有聚合物导热系数低等一系列问题，限制其应用范围。近年来，学者对SMP的改性进行了大量研究。本文综述了形状记忆聚合物的改性进展，包括分子结构改造、聚合物共混、添加功能填料(磁性粒子、导电金属颗粒、含C多功能材料、微波敏感粒子) 等。其中，分子结构改造是为SMP提供合适回复应力的关键策略。共混法和添加功能填料改善SMP固有性能的同时还为其提供更多的响应方式。此外，还介绍了改性SMP 的应用，并展望了SMP未来潜在的发展方向。
金属层片结构材料的研究进展
摘要：金属层片结构材料通过构筑不同力学特性的层片单元形成一种独特的层片异构材料，这种多维度和多尺度的异构特性可以诱导产生多种强塑性协同机制，以此实现材料强度-塑性的协同提升。材料制备手段和处理工艺的多样化丰富了层片结构的微观形貌，同时对层片结构的微观设计也不断提出了新的设计要求和准则。优化层片结构的设计并探索宏观力学行为与微纳米层片之间的关联不仅有利于建立金属层片结构材料的设计理论，还将推动该种结构材料的实际工程应用。本文综述了近年来国内外关于金属层片结构材料的研究进展，详细介绍了不同种类的金属层片结构及其力学性能和强塑性机制，最后对层片结构未来的研究趋势和面临的挑战进行了简单的展望。
机器学习在非晶材料中的应用
摘要：作为新兴非晶材料的金属玻璃由于其优异的力学、物理以及化学性能而被广泛研究。玻璃形成能力一直是制约着非晶材料发展的重要问题, 为了设计出具有良好玻璃形成能力的非晶材料, 对非晶材料的玻璃形成能力已经有大量的研究。 研究表明单一的影响因素不足以全面解释非晶材料的玻璃形成能力, 即玻璃形成能力是由多种因素共同影响的。另一方面, 由于非晶材料具有复杂且无序的结构, 传统的方法难以全面、清晰地理解非晶材料的结构与本质。机器学习这一新的研究范式为解决非晶材料领域的关键瓶颈问题提供了新的途径和契机。 本文首先简单介绍了一些机器学习算法, 如支持向量机、人工神经网络和K均值聚类。随后介绍了机器学习在非晶材料中的应用, 包括非晶结构分类、非晶结构-性能关联和非晶宏观性质的预测, 并提出了基于机器学习方法在未来非晶研究中的应用前景, 包括非晶数据库的建立、高通量计算方法的发展和机器学习势函数的发展。
一维碳化物纳米材料的制备与性能研究进展
摘要：一维碳化物纳米材料具有高强度、高硬度、高化学稳定性、低电阻率及强抗氧化腐蚀性等优点，在超导材料、高温涂层材料、切割工具材料、超强增韧材料等领域得到广泛应用。根据现有一维碳化物纳米材料的研究进展，本文重点综述了该种材料的合成方法、生长机理、微观结构、性能特点等方面的研究进展，并对该领域的发展空间进行了展望，期望为一维碳化物纳米材料的研究、开发与应用提供参考。
