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机械工程学会摩擦学分会 固体润滑国家重点实验室 摩擦学学报
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金属顶刊《Acta Materialia》316 L奥氏体不锈钢纳米晶粒的抗辐照性能！ 2025-06-27 ;导语：本文研究了纳米晶（NC）316L和冷加工（CW）316L奥氏体不锈钢在辐照条件下的组织变化，纳米晶组织在0.3，1.14，和157 dpa以及高达300;°C的温度，这是由于与粗晶粒相比显著更高的晶界密度。材料的抗辐照性能。晶界结构有效地作为缺陷，导致更少的位错环和更小/更少的气泡，具有更好的抗辐照膨胀和辐照诱导偏析的性能。同时，在晶界周围观察到气泡耗尽区，在氦辐照下，随着晶界夹角的增大，晶界宽度减小，这与晶界处的应力应变和位错密度密切相关。 下一代聚变和裂变反应堆的发展给传统结构材料带来了前所未有的挑战，因为它们持续暴露在极端辐照环境中。虽然奥氏体不锈钢（Au-SS）和铁素体钢已广泛用于当前的核电系统，下一代反应堆组件需要能够在协同高温下保持结构完整性的材料（高达1，000;℃）和高剂量（超过200 dpa）条件。目前的材料表现出根本的局限性：铁素体合金表现出优异的耐辐照膨胀性，但遭受较差的高温蠕变性固有的体心立方结构。相反，面心立方（FCC）Au-SS显示出上级蠕变性能，同时易于发生严重的空隙膨胀，达到百分之几十的水平。这种二分法强调了开发为下一代核电系统量身定制的新型材料的迫切需要。 不断的材料创新已经确定了几个有前途的研究方向，包括成分改性合金，高熵合金，纳米层状复合材料，氧化物弥散强化（ODS）合金，纳米孪晶/亚稳含空隙合金，纳米晶合金，和先进陶瓷。选定的候选材料在极端环境中表现出出色的耐辐射性，但在制造可扩展性、成本效益和操作可靠性方面仍然存在关键挑战。特别是，增强的抗辐射性和受损的机械/热性能之间的复杂相互作用需要系统的研究以实现最佳的性能平衡。 相比之下，纳米晶合金，特别是纳米晶Au-SS，利用传统Au-SS固有的上级可制造性和成本效益，促进工业规模生产。（1）脉冲电沉积（PE）、剧烈塑性变形（SPD）、非晶合金晶化（CAA）等“一步法”工艺;其中，SPD由于其大规模样品生产能力和相对较低的设备复杂性，已获得国际公认为批量制造纳米材料的特别有效的方法。 纳米晶材料的辐射耐受性的提高主要源于高密度缺陷汇的战略性引入，特别是晶界（GB）。晶粒尺寸细化已被证明是有效的，通过抑制位错环来减轻辐射诱导的损伤，机理研究证实，GB介导的位错环吸附构成了主要的损伤减轻机制。值得注意的是，最近的研究表明，在苛刻的辐照环境下，纳米晶体系比粗晶材料表现出显著改善的耐辐照溶胀性。然而，纳米晶材料在高剂量下的辐照研究，特别是与商用快堆应用有关的剂量水平辐照稳定性，特别是纳米晶结构的辐照稳定性，是未来快堆应用中值得关注的问题。 ; 在本研究中，采用等通道角挤压（ECAP）工艺制备了平均晶粒尺寸约为61 nm的纳米晶316 L Au-SS材料，并进行了系统的离子辐照实验，研究了该材料在极端环境下的应用潜力和辐照诱导的微观结构演变。结果表明，在高剂量辐照（高密度的GB网络有效地起到了缺陷汇的作用，对辐照膨胀和辐照诱导的偏析具有显著的抵抗作用，这些结果为先进核能系统中抗辐照材料的开发提供了重要的实验依据和机理分析。 以上研究以“Superior irradiation resistance via nanocrystalline grains of 316L austenitic stainless steel”发表在Acta Materialia上。 链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359645425005154 ; ; 表1 316L Au-SS的化学成分（wt.%） ; ; 图1 SRIM 2013软件模拟的（a）H+、（B）He+、（c）Ne+辐照样品的辐照剂量和离子随深度的分布。 ; ; ;图 2 未辐照316 L Au-SS样品的显微组织特征。a）B）NC样品的TEM BF图像; c）d）CW样品的光学金相和TEM BF图像。 ; ; 图3 300℃;H+辐照后NC样品的显微组织，约0.3 dpa。（a-c，e）显示辐照后显微组织的BF图像。（d）（c）中虚线圆圈所示选择区域的SAED图像。e1）描述（e）中位错结构的HRTEM图像。e2）（e1）的iFFT图像。 ; ; 图 4 RT He+辐照后NC样品的TEM BF图像，~1.14 dpa。 ; ; ;图5 a）b）RT He+辐照后NC样品中He气泡区域和GPA（εxy）的HRTEM图像，约1.14 dpa。 ; ; 图6 ; ;RT He+辐照（~1.14 dpa）后，包括LAGB在内的GB附近He气泡贫化区的微观结构（8.7°），和HAGB a）c）TEM BF图像。b）d）通过掩蔽FFT图像获得的iFFT图像，并且在iFFT图像的插图中可以看到掩蔽过程的衍射点。b1）b2）c1）c2）d1）d2）通过GPA在GB（白色虚线）处的应变（εxy）分析。 ; ; 图7 a）氦泡贫化区与相邻晶粒等效尺寸差的关系。b）氦泡贫化区与GB角的关系。 ; ; ;图 8 ; NC样品在300;℃;Ne +辐照后的TEM BF图像，~157 dpa。a）b）低倍放大图像，显示A区大量位错缠结。c）沉淀物处大尺寸Ne气泡的成核生长。d）CG。d1）位错环形态。e）NC。 ; ; 图9 ; ;300;℃;Ne +辐照后NC样品中Ne气泡在欠焦状态下的TEM BF图像，~157 dpa。a）B）较厚区域。c）d）较薄区域。 ; ; 图10 ;CW样品经300℃;Ne+辐照后的显微组织，~157 dpa。a）STEMHAADF图像，显示了一个三重结GB。b）c）BF图像，显示了GB附近的位错环、空洞、Ne气泡和空洞贫化区。d）e）STEM-HAADF，显示了大尺寸气泡内部晶粒和沿着GB的大尺寸气泡贫化区。 ; ; 图11 ; NC试样内300℃;Ne+辐照后一个GB处的元素偏析，~157 dpa。a）STEM-HAADF图像。b）（a）CW试样中沿着白色直线跨越GB的元素分布。c）BF和STEM-HAADF图像。d）（c）中沿着白色直线跨越GB的元素分布。; ; ; 图12 ; CW试样内300℃;Ne+辐照后1GB处的元素偏析，~157 dpa。a）b）STEM-HAADF和BF图像。c）（b）中白色盒的元素分析图。d）在GB处沿着（b）中的白色直线跨越气泡的元素分布。 ; ; 图13 NC材料在严重辐照环境下优于CG材料的上级性能的示意图。 等通道转角挤压（ECAP）制备的纳米晶（NC）316L奥氏体不锈钢（Au-SS）在H/He/Ne离子辐照下的耐辐照性能通过先进的TEM表征和几何相分析，我们发现： （1）ECAP处理的NC 316 L具有优异的晶粒稳定性（<5%的尺寸变化），保留了（111）织构优势并且没有非晶化。 （2）NC试样中的高密度晶界（GB）提高了缺陷下沉效率，位错环密度降低了60%（2.4×10^22/m³ vs CG的5.6×10^22/m³)，气泡（>5 nm）密度限制在 （vs CG的3.5×10^14/m³），从而抑制了膨胀。 （3）GB介导的机制控制缺陷演变：低角度GB（8.7°）由于较高的残余应变（εxy= 1.4% vs高角度GB中的1.05%/0.54%）而表现出上级下沉强度，与气泡耗尽区宽度呈负相关。 （4）在晶界处的辐射诱导偏析（RIS）显示，NC中的Cr贫化（5at.%）比CG对应物（10at.%）低50%，归因于增强的空位-间隙湮灭。 这些结果确立了NC 316L作为下一代反应堆组件的有希望的候选者，展示了纳米级晶粒工程如何通过优化的缺陷汇架构减轻辐射损伤。 ;
Thin Film Deposition of Tribological Coatings 2025-06-25 coatings dip coating spin coating thin film Article provided by Caitlin Ryan. Thin film tribological coatings are important for reducing friction, minimising wear, and increasing the lifespan of mechanical components in a variety of industries. These coatings can be applied using different deposition techniques which each offer their own advantages based on cost, scalability, and material shape. Creating the optimal coating depends on several factors, and extends beyond the coating process and into the drying dynamics that occur as well. This article explains the key thin film deposition methods that are used to create tribological coatings, applications of each, and the overall factors that must be considered to achieve optimal coating performance. Choosing a Deposition Method Choosing the most appropriate deposition technique for tribological coatings depends on several considerations. Firstly, the desired thickness of the tribological coating must be considered. Different coating methods can create thin layers of different thicknesses, from the nanometre to micrometre range. Additionally, how uniform the thin film is will depend on what technique is used. Some methods offer greater control over important factors such as the fluid properties, making it easier to get consistently uniform coatings. The next thing to think about is the scale of the application – is the work being carried out in a lab or on an industrial scale? Is a single item being coated, or is it part of a roll-to-roll continuous process? Some coating methods are not suitable for scaling up to an industrial level, or can only be used for batch processing. The shape of the object that is being coated is another important consideration. Some coating techniques, such as dip coating, can be used to coat complex shapes such as tubes whereas others, such as spin coating, are limited to coating small, flat surfaces only. Quite often, environmental and sustainability considerations must also be factored in when choosing a technique. For example, some coating methods waste a high amount coating solution which may be an issue if the solution is costly or environmentally harmful. As well as this, different coating methods apply coatings at different speeds and with varying levels of complexity. This impacts overall energy consumption, which can be a key consideration during the scaling up process. Thin Film Tribological Coating Techniques There are several thin film deposition techniques that are currently used in industry to produce uniform tribological coatings for a range of applications. The most common of these are spin coating, dip coating, and slot die coating. Each of these techniques has its own advantages and limitations, as well as a range of parameters that must be adjusted to achieve an optimal, uniform coating. Other common thin film deposition methods, such as doctor blade coating and bar coatings, are not frequently used in industry for tribological coatings specifically and are therefore not discussed. Spin Coating Spin coating works by depositing a solution onto the substrate that you wish to coat, then rotating it at a high speed. The constant acceleration creates centrifugal force which, in combination with viscous drag and surface tension effects, causes the solution to spread evenly across the substrate. The rate that the substrate is rotated at is what determines the thickness of the film – a faster rotation results in a thinner film. Spin coating is a simple technique that works very well to create uniform coatings on a small scale. Due to the nature of the process, it does not scale very well and so it is limited to batch processing of small components, typically within the research and development period of competent development. Though limited to small, flat surfaces, there are several applications of spin coating for tribological thin films: Hard disk drives (HDDs): Spin coating can be used to apply ultra-thin layers of perfluoropolyether (PFPE) lubricant onto HDDs to reduce the friction between the read/write head and the disk surface. Micro-electromechanical systems (MEMS): The performance of MEMS can be improved by spin coating thin layers onto the surface, such as self-assembled monolayers and silicon dioxide layers. These layers reduce static friction by creating low-energy surfaces that minimise adhesion forces. Optical coatings: Sol-gel derived coatings can be spin coated onto optical surfaces such as lenses and displays to protect them from scratches and environmental degradation. Dip Coating Dip coating works as the name suggests. A substrate is immersed in a coating solution and as it is withdrawn, a thin layer of the coating solution forms on the substrate. Once the solvent within the coating solution is evaporated from the substrate’s surface, a dry thin film will remain. The thickness of the thin film is hardest to control with dip coating, and it is based on several factors including withdrawal speed, air flow, viscosity, and evaporation rate.Despite this, dip coating is very commonly used to deposit thin tribological coatings across a range of industries: Biomedical implants: Biomedical implants such as titanium alloy joint replacements can be dip coated with polymers including ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE). In doing so, load bearing and wear resistance are increased, leading to better patient outcomes. Automotive engine components: Dip coating is often used for engine components such as pistons and shafts because the immersion-based technique means that entire complex geometries can be coated in one process. E-coating, a form of dip coating that also includes an electric field, is sometimes used to apply even layers of anti-corrosion films to components. Slot Die Coating In slot die coating, a solution flows through a ‘head’ at a determined rate and directly onto a substrate, which moves relative to the head. The thickness of the deposited film is determined by how much solution is placed onto the substrate. Other factors, such as the solution flow rate and substrate movement speed, must be optimised to improve how uniform the thin film deposition is. Slot die coating scales very easily and is the most commonly seen thin film deposition technique within the large-scale manufacturing industry. A big benefit over dip coating is that the solution is directly coated onto the substrate, which means there is very little waste.It is, however, the most complex coating technique and a lot of optimisation work is required to ensure that tribological coatings are consistent, stable, and uniform. As previously mentioned, slot die coating is often used to create tribological thin films on an industrial scale: Turbine blades: Slot die coating is compatible with roll-to-roll processes meaning it can be used to create large-area tribological coatings for parts such as turbine blades. Energy applications: Slot die coating is used to create protective components on battery electrodes and fuel cell membranes to increase durability. The advantage of this technique is that, once optimised, tribological coatings are consistently defect-free which is particularly important for energy applications. Industrial machinery: Precise thickness lubricant films can be deposited onto industrial machinery using slot die coating to reduce friction and wear during operation. Drying and Film Uniformity The drying stage is a very important aspect of the deposition of the tribological thin film process. The way that a coating is dried can impact the morphology, uniformity, and therefore its subsequent performance. For that reason, the suitable drying method for both the coating type and technique must be determined to prevent defects from occurring. The formation of thin films is heavily influenced by the evaporation of the solvent within the coating solution. Once a substrate has been coated and the solvent begins to evaporate, the solid materials in the wet coating become increasingly concentrated until the final dry layer is formed. Therefore, the evaporation process determines how the solid materials organise to create the finished dry layer. The drying method used is an important consideration, as different techniques can change the final morphology of the film without changing the coating’s chemical composition. Commonly, thin film tribological coatings are thermally dried for example in a furnace or on a hotplate. A higher temperature results in a faster evaporation rate and a reduced drying time. Drying of Dip Coated Thin Films The dynamics that occur during the drying of a dip coated thin film depend on the speed that it is withdrawn from the coating solution. When the withdrawal speed is fast enough, the drying dynamics are dominated by the constant rate period in which solvent evaporation happens uniformly across the surfaces of the wet film. The only exception is at the edge of the coated substrate, where a drying front occurs. In this scenario, the final film thickness is dependent on the initial wet film thickness. If the withdrawal speed is slow, the drying dynamics become dominated by the drying front period instead. At the drying front, there is a greater surface-to-area volume which causes evaporation to occur much faster, leading to the formation of a wet film with a higher concentration of solid particles. A combination of surface-tension driven effects and capillary forces results in a thickening of the deposited film. Drying of Spin Coated Thin Films The rate of evaporation is typically fastest in a spin coated wet film compared to a dip coated or slot die coated wet film. This is because the spinning environment causes the surrounding atmosphere to be less vapour-saturated, which drives more rapid evaporation. For that reason, the rate of evaporation can be slowed down by spin coating in an environment that is vapour saturated. Additionally, the speed of rotation has an impact on the evaporation rate. Spinning faster results in faster evaporation, but will also create a thinner tribological coating meaning some optimisation between the two is required. Different evaporation rates can sometimes lead to complex behaviours occurring. For example, if the evaporation rate is too high, it can lead to the formation of a top layer that has a higher concentration. This so-called ‘crust’ can prevent evaporation from within the coating, trapping solvent there. Often, this leads to defects arising such as wrinkling in the final film. Drying of Slot Die Coated Thin Films Slot die coating is the most frequently used thin film deposition method in industry, but the drying phase can cause several complications if not properly optimised. This is because the surface tension and viscoelastic properties of the coating solution can cause the coating to expand or recede whilst it is still wet. Naturally, this causes the coating to dry differently than the way it was applied, resulting in variations in the thickness and width than expected. As well as this, the increased surface area at the edge causes the edge of the coating to dry faster than the centre. This creates capillary forces that result in a flow of coating to move towards the edge of the film where the concentration of solids increases. This is known as the ‘coffee ring’ effect as the edge of the film ends up being thicker, leading to a pattern that looks like the ring left behind by a mug of coffee. Slot die coating is also fairly unique in that there is a delay between the application of the first and last regions of the coating, due it passing underneath the coating head. This results in a drying front, which is the point where the wet and dry coating meet. The rate that this front moves across the surface as it dries can be an issue if it moves at a different speed to the solution deposition. The drying conditions need to be optimised to ensure that the movement of the drying front is consistent, and to prevent defects such as cracks and pinholes.
《Acta Materalia》：新思路！钢中的强氢陷阱 2025-06-19 ;可扩散氢原子在钢材中的存在会导致钢材发生氢脆，损害其结构完整性。一种潜在的解决方案是在钢材的微观结构中引入强氢陷阱，以固定氢原子，阻止其扩散到应力集中区域（即氢脆最易发生的区域）。然而，制造具有有效强氢陷阱的材料通常需要添加昂贵的合金元素，这无疑增加了生产成本，阻碍了该策略在钢铁工业中的应用。在本研究中，悉尼大学联合牛津大学、南洋理工大学的研究人员以珠光体钢作为模型材料，通过冷拔工艺引入高密度的位错，并且使这些位错在渗碳体-铁素体界面处聚集并缠结。这不仅提高了钢材的强度，还使其氢脆敏感性降低，令氢脆不易发生。研究人员使用环境可控的三维原子探针技术直接证实，这些缠结位错能牢固地捕获氢原子，阻碍氢原子的扩散，从而使该钢材表现出较低的氢脆敏感性。该发现为生产兼具高强度和高抗氢脆的金属材料提供了一条途径，强调了利用晶体缺陷作为经济且高效氢陷阱的潜力。 背景介绍： 氢在结构材料中的吸收会导致氢脆，大幅度地降低材料的韧性，这对用于氢气运输和储存的钢结构系统构成极大的失效风险，使得此类钢材的维护成本增高，并严重威胁脱碳与氢能经济大规模应用的进程。为降低钢材发生氢脆的风险，需在金属部件生产开始过程中便尽量减少氢吸收，比如，在热处理期间控制钢材与潮湿环境的接触面积，或对钢材进行烘烤处理以去除其内部吸收的氢，此外，也可以施加表面涂层以减缓氢的吸收。更巧妙的方法是，利用材料本身的晶体缺陷作为氢陷阱来减少自由扩散氢的量，从而降低氢原子聚集而引发的裂纹萌生和扩展的可能性，最终减缓氢脆现象。然而，氢陷阱的有效性仍存争议，传统理论认为强陷阱（如结合能>70 kJ/mol）可能快速释放氢，且缺乏实验验证。 在过去的研究中，科学家们利用热脱附光谱(TDS)测量氢吸附与脱附的情况来判断氢陷阱的存在与类型，但无法明确具体是何种晶体缺陷扮演何种氢陷阱；三维原子探针(APT)技术可以直接观察氢在特定微观结构（如位错、晶界、碳化物）中的捕获情况，结合低温转移(cryo-transfer)技术可以提供完整、准确的氢捕获图谱,但该技术受限于仪器本身的视场问题，且样品具有破坏性，无法重复使用来鉴定同一样品中的不同氢陷阱类型。 为了解决这一问题，本研究通过冷拔工艺在模型珠光体钢中引入多种晶格缺陷作为强弱氢陷阱，结合环境可控TDS与APT实验，验证了强陷阱在室温下长期保留氢的能力，并且指明了强弱氢陷阱在脆化过程中表现出的性质，同时通过数值分析与实验结果做对比，揭示了传统氢捕获模型可能在分析纳米结构缺陷上有所不足。此研究成果为开发抗氢脆的高强高抗氢脆合金提供了实验依据和成本效益高的工艺方法，推动了潜在服役于氢能系统的材料设计进展。 全文解析： 图1展示了珠光体钢丝在冷拔过程中的微观组织演变。电子背散射衍射(EBSD)数据展示了无应变、中等应变和高应变钢丝的晶粒尺寸从27.6μm减小到2.19μm，晶粒在变形过程被拉长、破碎。几何必要位错(GNDs)图表明：随着应变增加，位错密度从9.78×1014m⁻²升至25.49×1014m⁻²，显示了变形过程引入了高密度位错。扫描透射电子显微镜(STEM)图像显示渗碳体-铁素体界面附近位错密度急剧增加，特别是高应变样品发生了位错切割渗碳体的现象。透射菊池衍射(TKD)分析进一步确认高应变样品中渗碳体-铁素体界面附近的高位错密度，为研究氢捕获行为与晶体缺陷关系提供了晶体结构上的认识。 图1. 珠光体钢样品变形过程中的组织演变。(A) 展示了珠光体钢丝样品的冷拔工艺流程，标记了无应变（黑色）、中等应变（蓝色）和高应变（红色）三种样品的制造过程。(B-D) 是三个样品的EBSD反极图，叠加了衬度和晶界图。(E-G) 是几何必要位错（GNDs）图，显示位错密度变化。(H-J) 是沿晶带轴下拍摄的三种样品的STEM-ABF图像。(K-L) 是高应变样品的TKD结果，(K) 是带衬度图，(L) 是GNDs图 ;图2显示了对无应变和高应变条件下的样品，经充氢后通过TDS进行的氢吸附和脱附处理后的氢含量和氢捕获情况的结果。图A无应变样品仅有低温下的氢的峰，表明无应变样品只存在弱氢陷阱捕获氢。而在高应变样品中，除了低温下逸出的氢的峰外，还出现了高温逸出的氢的峰，如图B所示，这表明冷拔过程引入了强氢陷阱。之后研究人员对充氢后的样品进行真空脱附处理后在测量氢捕获情况，发现随着真空脱附时间的延长，弱氢陷阱捕获的氢含量逐渐下降，当脱附时间达到12小时后，弱氢陷阱捕获的氢完全被释放。相反，强氢陷阱捕获的氢含量不随时间变化而变化，表明强氢陷阱对氢的捕获能力很强，可以长时间有效地固定氢原子。之后，研究人员改变不同的加热速率，继续对高应变样品进行TDS实验，得出弱和强氢陷阱与氢的结合能分别为30.2 kJ/mol和47.0kJ/mol。但此时研究人员对强弱氢陷阱的的性质和具体的晶格缺陷类型还不能判断。 图2. 未应变和高应变样品的氢捕获情况。(A) 未应变样品和 (B) 高应变样品的氢脱附曲线（由TDS测得），分别在室温、真空条件下进行无脱附（黑色）、2小时脱附（蓝色）及12小时脱附（红色）。(C) 为图 (B)中黑色虚线区域的放大视图。(D) 高应变样品在三种不同加热速率下的氢脱附曲线：100℃/h（六边形）、150℃/h（三角形）和200℃/h（星形）。(E) 基辛格图，用于估算图(D)中高温（蓝色）和低温（绿色）氢脱附峰对应的氢与氢陷阱的结合能 ;于是，研究人员用对应于TDS实验上同样的2种氢条件对无应变与高应变样品进行力学性能测试（慢应变拉伸测试，拉伸速率5×10-5s-1）。对样品进行充氢后，直接进行力学测试的无应变与高应变的样品分别对应于只存在弱氢陷阱捕获氢和同时存在强与弱氢陷阱捕获氢的条件，结果显示无应变样品塑性损失率（对应于氢脆敏感性）为22.1%， 高应变样品塑性损失率为14.4%，这打破了钢的强度越高，充氢后塑性损失率越大这一传统思维，研究人员将这种现象归功于强氢陷阱的引入。之后，研究人员对2种样品又进行了12小时的真空脱附处理，这是为了脱附掉2种样品内由弱氢陷阱捕获的氢原子，此时进行力学测试的无应变与高应变样品分别对应于无氢陷阱捕获氢和仅强氢陷阱捕获的氢在样品中的条件。结果发现：两种样品几乎没有塑性损失，都恢复到了充氢之前的原始性能。这表明，强氢陷阱捕获的氢是不能自由扩散的，从而不会导致钢材脆化，而弱氢陷阱捕获的氢原子可自由扩散并与微观组织作用，导致氢脆。这揭示了强与弱氢陷阱对脆化所贡献的有益与有害两种不同的性质。接下来进行环境可控的三维原子探针实验，以揭示具体的强弱氢陷阱是何种晶体缺陷。 图3. 高应变和无应变样品的SSRT应力-应变曲线，用于评估氢脆敏感性。黑色、蓝色和红色分别表示未充氢、充氢和充氢后在室温真空下解吸12小时的测试样品。误差棒数据来自于每种条件下测试获得的3个数据点 为研究高应变珠光体钢中弱和强氢捕获陷阱的缺陷类型，研究人员进行了两种环境可控的APT实验。图4显示了实验流程，包括样品制备流程（电抛+聚焦离子束）、样品充氢流程（用氢的同位素氘来进行电化学充氢实验），以及低温冷冻转移（保存强弱氢陷阱同时捕获的氢原子）和室温真空脱附2小时（只保存强氢陷阱捕获的氢原子）两种环境可控的APT实验方法。 图4. 环境可控的APT实验流程 ;图5展示了低温转移充氘样品的APT结果：三维原子重构图（图5A）显示了碳（C，蓝色）与氘（D，红色）原子的分布，碳富集区为渗碳体片层；图5B切片显示氘与碳分布密切相关，表明渗碳体片层及其附近区域存在氢捕获陷阱，橙色箭头指示疑似被剪切的渗碳体片层，与STEM数据有良好对应；图5C浓度剖面显示渗碳体片层内氘含量升高，确认了氘被渗碳体相与界面捕获。图5D-F通过2 at.%碳等浓度面标记处渗碳体区域，品红色箭头指示连接相邻渗碳体的碳富集区，这被推断为渗碳体溶解造成的小角晶界。此时的氘捕获可以归因于渗碳体中的碳空位、铁素体中的普通位错与固溶氘原子，以及渗碳体-铁素体界面附近的缠结位错、小角晶界，这是潜在的氢陷阱，但是具体的强与弱角色尚不可知。 图5. 低温转移条件下高应变钢样品中的氢分布图。(A) 为重建的三维原子图，碳（C）和氘（D）原子分别以蓝色和红色显示。(B) 为(A)中黑色虚线标记的y-z平面内10 nm厚切片视图。(C) 提供(B)中黑色虚线标记的30 nm×30 nm圆柱形感兴趣区域（ROI）的铁（灰色）、碳（蓝色）和氘（红色）元素浓度。(D-F) 为(A)中虚线标记的x-y平面内10 nm厚切片，使用2 at. %碳等浓度面突出显示碳富集区域 ;图6展示了经2小时室温真空脱附的充氘样品的原子重构图，与图5的低温转移结果显著不同。图6A为碳和氘的三维原子图，图6B为y-z平面切片，图6C为感兴趣区域（ROI）的浓度剖面，图6D-F为x-y平面切片，显示氘主要集中在渗碳体-铁素体界面附近，而非低温转移样品中的渗碳体内部区域。补充信息中的图S6（2小时解吸）和图S7（1小时解吸）显示相似的氘分布图谱，表明结果可重复性。APT结果表明，室温真空脱附释放了渗碳体相内部的氘，但界面附近的氘保留，显示渗碳体相本身捕获氘能力较弱。结合高应变样品的微观结构（图1的I、J、L），以及图6D-F中氘团簇（橙色箭头）显示的与位错剪切痕迹（绿色箭头）方向一致的结果。所以，强氢捕获可以明确地归因于界面附近的缠结位错。 图6. 真空脱附氢后的高应变钢的样品内氢分布图。(A) 为重建的三维原子图，碳（C）和氘（D）原子分别以蓝色和红色显示。(B) 为(A)中黑色虚线标记的y-z平面内10 nm厚的切片视图。(C) 提供(B)中黑色虚线标记的30纳米×40纳米圆柱形感兴趣区域（ROI）的铁（灰色）、碳（蓝色）和氘（红色）元素浓度。(D-F) 为(A)中虚线标记的x-y平面内5 nm厚切片，使用2 at.% 原子百分比碳等浓度面突出显示碳富集区域 通过比较低温转移（图5）和解吸（图6）APT结果，确认高应变珠光体钢中渗碳体-铁素体界面附近的缠结位错是强氢陷阱，贡献了TDS高温解吸峰（图2B）。这些位错捕获陷阱可通过低成本的应变工艺大量制造，优于需高成本合金化的碳化物沉淀捕获陷阱。渗碳体为较弱捕获点，其捕获的氢在室温解吸后释放。结合低温转移和解吸实验，研究人员澄清了文献中关于钢中氢捕获陷阱的争议。接下来，研究人员将这种独特的现象（氢原子不运动）与传统的理论模型进行对照。 图7展示了基于Oriani/McNabb-Foster模型的氢（氘）脱附数值模拟情况。(A)为TDS实验曲线的拟合结果，当弱氢陷阱和强氢陷阱的脱陷激活能分别取30.2 kJ/mol和80 kJ/mol时，模拟得到的TDS曲线和实验结果吻合良好。(B)为采用(A)中拟合得到的参数对等温脱附光谱(iTDS)的模拟结果，同样与实验吻合良好。(C)为基于(A)获得的参数对原子探针断层扫描(APT)样品的脱附模拟，与预期和实验结果不同，氘原子在10s后全部逸出。(D)为采用多组不同强氢陷阱脱陷激活能(47-115kJ/mol)得到的模拟脱附曲线，以及基于低温转移APT数据和2小时脱附数据的APT残余氘含量的对比。结果表明，基于现有Oriani/McNabb-Foster模型，要想获得与实验一致的APT脱附模拟结果，强氢陷阱激活能需超过105 kJ/mol，超出目前几乎所有已知文献中的测试值。该结果表明缠结位错对氢原子的捕获能力远超当前Oriani/McNabb-Foster模型的预测结果，能有效降低材料的氢脆敏感性。 图7. 基于Oriani/McNabb-Foster模型的氢脱附数值模拟 结论与创新点： 本研究工作有以下几个主要贡献： 首先，明确区分了强氢陷阱和弱氢陷阱对氢脆的不同作用，引入有效且稳定的强氢陷阱，能够降低钢材的氢脆敏感性。其次，首次通过结合冷冻转移和真空脱附的三维原子探针(APT)实验，实验证实了强氢陷阱的存在，为氢陷阱的理论研究提供了关键的实证依据。第三，对传统的局部平衡理论提出了挑战。该理论认为氢从氢陷阱中脱附行为与晶格氢中的浓度保持化学势一致，但这一假设在具有复杂纳米结构的工程材料中可能并不适用。此研究证明了缠结位错作为强氢陷阱可以长时间有效地“锁住”氢原子，颠覆了“氢陷阱对防止脆化作用有限”的传统观点。最后，展示了一种新颖的显微镜学层面的研究方法：将冷冻转移与真空脱附技术在APT实验中结合，能够准确地区分出不同类型的氢陷阱，为未来探索金属材料中的氢-晶格缺陷行为提供了关键解决方案。 总的来说，此研究为开发抗氢脆钢材提供了新的思路，强调了缺陷工程作为一种成本低、效益高、可持续的先进材料设计策略的潜力。 来源：材料科学与工程 文章链接：https://doi.org/10.1016/j.actamat.2025.121231
Born-Kuhn驱动的2.5D手性超材料 2025-06-12 ; 一、【导读】 采用阴影球光刻（SSL）技术制备了包含Born-Kuhn（BK）等离子体单元的2.5D手性超材料，形成三层旋转的Ag/SiO2/Au纳米孔阵列。所得纳米结构表现出显著的手性光学活性，可实现高灵敏度的沙利度胺对映体无标记检测。采用二范数;（L2 norm）降维技术进行全谱信号处理，相比传统方法，可获得更优异的手性特征提取性能，显著提升对映选择性传感性能。这种可扩展且精确的方法显著推动了 BK 型手性超材料 （CMs）的进步，为超薄、高性能手性光子和传感器件提供了一个实用平台。 二、【成果掠影】 最近，重庆大学微电子与通信工程学院博士研究生陈心怡在艾斌研究员的指导下，发表了一篇题为《Born-Kuhn-Driven 2.5-Dimensional Chiral Metamaterials》的论文。该论文发表于Wiley的JCR一区期刊《Advanced Optical Materials》。该研究团队创新性地采用SSL技术制备了基于BK理论的2.5D手性超构材料，即三层旋转纳米孔阵列（3RHA），通过引入SiO2介质层显著增强了手性光学响应和传感性能。所提出的2.5D结构突破了传统2D、3D、BK模型的局限性，兼具制备简易、低成本和高性能等优势。研究还通过L2 norm信号处理方法优化了手性异构体检测，显著提升了检测灵敏度。 ; 三、【核心创新点】 采用SSL技术制备超薄2.5D BK手性超构材料（CMs），突破传统电子束光刻的限制，实现低成本、高精度的纳米级旋转堆栈（Ag/SiO2/Au）对准。设计3RHA结构，通过等离激元共振增强手性光学响应，实现超高不对称因子（g;= 0.6）和圆二色性与厚度比（CD/t = 67°/μm）。结合机器学习优化几何参数，精准调控光学性能，并通过实验验证，显著提升CMs的设计效率与性能上限。采用L2 norm信号处理方法，显著提升ΔΔλ特征提取能力，实现了对手性沙利度胺对映体的高灵敏度和高稳定性检测，为手性传感技术的实际应用提供了突破性解决方案。 四、【数据概览】 图1 a）3RHA设计和制造过程：紧密六方堆积的;PS 球经过刻蚀得到目标直径的微球阵列，以不同的入射角和方位角进行 Ag、SiO2 和 Au 的三次连续沉积，得到3RHA薄膜的逆时针和顺时针的镜像结构；b）2D、2.5D、3D CMs结构的类别示意图 图2 3RHA和RHA的比较分析：a）CD分布散点图，b）基于a）图参考线上下的数据点占比，c）基于Δθ对样本进行分类的总体金字塔图，d）最大响应结构的电场差异分布，e）最大垂直电场屏幕的超手性场C/|C0|分布图 ; 图3 实验制备3RHA的手性分析：a）SEM图（例尺为200 nm），插图为电场|∆E/E0|分布，b）实验的CD和不对称g因子光谱，c）比较仿真和实验中3RHA与已有研究关于2D、3D、BK模型CMs的CD/t响应，d）手性对映异构体作用于结构、偏振器-CCD光谱仪系统检测、ΔΔλ和L2（ΔΔλ）两种光谱分析方法，e）LH-和RH-结构的CD光谱，f）对比LH-和RH-结构有和没有R-Thd时的CD谱图，g）R-Thd和S-Thd的ΔΔλ和L2（ΔΔλ）对比图 五、【作者信息】 第一作者为重庆大学微电子与通信工程学院陈心怡，通讯作者为重庆大学微电子与通信工程学院艾斌研究员。该研究得到了国家自然科学基金委和重庆市研究生科研创新项目的资助，并由重庆大学、杭州电子科技大学和吉林大学的研究人员共同完成，其中包括吉林大学张刚教授等参与工作研究。想了解更多关于这一研究的细节和实际应用潜力？请访问课题组https://www.ailabcqu.com/page112。让我们一同见证纳米科技的未来！本实验室专注于智能微纳传感系统，将人工智能和物联网技术与传统化学、物理和材料等学科结合，开发新型微纳制备技术、新型微纳光电子传感器和生物检测功能系统。 ; 文章来源：原创 论文链接：https://doi.org/10.1002/adom.202501329 ; 通信作者简介 艾斌，重庆大学“百人计划”特聘研究员，智能感知与多模态信息处理重庆市重点实验室副主任，重庆大学小米青年学者，博（硕）士生导师。于2011年获吉林大学化学学士学位。随后加入吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室张刚教授团队，于2016年获高分子化学和物理学博士学位。后分别在在佐治亚大学物理与天文学系和德克萨斯A&M大学航空航天工程系进行博士后研究。迄今已在包括Advanced Materials、Advanced Functional Materials、ACS Nano、Small、Chemistry of Materials及ACS Sensors在内的知名SCI期刊发表论文60余篇。五篇论文被选为封面文章，三篇文章成为月度或年度热点文章。相关工作被搜狐科技、Nanowerk等国内外媒体报道，并已获得9项中国发明专利授权。主持国家自然科学基金和重庆市自然科学基金等项目。是Advanced Materials、Advanced Functional Materials等知名期刊审稿人。担任国际期刊Discover Nano、AI+、International Journal of Smart and Nano Materials、Nanoscience & Nanotechnology-Asia和Advances in Materials编委。
广东工业大学唐新桂/孙启军MSER: 基于一步制造异质结人工突触器件的光电双模传感系统 2025-06-12 ; 研究背景： 在大数据时代，数据的规模和复杂性正以指数级增长。日常生活中，各种智能设备、工业控制系统和电子产品都需要高效的感知系统来实现智能化操作和决策。这些感知系统需要具备高灵敏度、高精度、快速响应以及多模态感知能力。因此，开发出传感、记忆和处理功能的单片集成的器件对于当前时代的智能信息处理尤其重要。其中光电突触器件对于光信号和电信号的双模态感知能力，让其成为下一代信息技术的关键器件。 ; ; ;; 研究成果： 近日，广东工业大学唐新桂研究团队开发出一种融合传感器与忆阻器的架构的多模态感知系统。研究成果以“Photoelectric dual mode sensing system based on one-step fabricated heterojunction artificial synapses device”为题发表在国际著名期刊Materials Science & Engineering R (IF 31.6) 上，广东工业大学物理与光电工程学院博士研究生杨东平为本文的第一作者，广东工业大学唐新桂研究员、孙启军副教授为论文共同通讯作者。 本研究提出了一种基于TiO2-Nb：SrTiO3异质结的光电人工突触装置，该装置通过一步磁控溅射技术制造，实现了传感、记忆和处理功能的单片集成。实验结果显示，该装置在电刺激下表现出超过10,000秒的多级电阻状态稳定性，并通过光学调制实现了超过七个非易失性电导状态。此外，开发了一种融合传感器与忆阻器的架构，通过光电协同调节，应用于智能交通和情绪识别领域。该系统成功实现了多维度车辆监控（动态、速度、方向），并通过整合面部特征和声学信号，完成了三类情绪分类，验证了多模态信息融合的有效性。该装置通过光电协同作用实现了视听双模态融合感知，其CMOS兼容的制造工艺为神经形态传感系统的发展提供了可扩展的途径。 ; ; 3.创新点： 电信号可编程调控机制 ; 采用动态电激励调控策略，实现器件导电态连续可调功能，实验器件表现出超过10,000秒的多级电阻状态稳定性，展现出优异的环境适应性与稳定性。 ; 仿生神经突触特性开发 ; 基于光脉冲可塑性调制，构建了包含短时程强化（STP）和长时程增强（LTP）的类脑记忆模型，通过光强-脉宽协同调控实现了类似人类经验积累的强化学习机制，奠定了多模态传感与存算一体化的硬件基础。 ; 能态工程与载流子动力学表征 结合紫外光电子能谱（UPS）与吸收光谱解析技术，建立了完整能带结构演化模型，阐明电/光双场调控下界面电荷转移机制与载流子弛豫规律，为器件工况优化提供理论支撑。 ; 车辆智能感知系统集成 ; 构建光-电信号异构融合平台，通过多物理场协同反馈机制，同步汽车运动方向与位移速度动态参数，实现车辆运动状态的多模态监测。 ; 情绪多模态识别系统创建 开发视觉-听觉双通道融合架构，利用特征提取卷积算法（面部表情特征+声音频率特征），使情感识别准确率在Epoch 6达到100%。同时可以识别出声音和面部不匹配的虚假情绪，突破了传统单一模态的情绪感知限制。 ; ; 4.图文导读: 图1. (A)双脉冲促进行为的PPF指数。(B)在光学脉冲模拟下，薄膜器件的学习-再学习机制。(C)器件光响应电流的电压依赖性。(D)薄膜器件在光开启时，光响应电流随光学脉冲宽度的变化。(E)薄膜器件在光关闭时，光响应电流随光学脉冲宽度的变化。(F)在450 nm和650 nm光源下，器件的光响应行为。(G)薄膜器件光响应电流随光学脉冲数量的变化。(H)在多次光学脉冲刺激下，薄膜器件的不同电导状态。 图2. (A)多模态感知系统用于实现车辆速度/动态/方向的感知。(B)从t0到t1的时间段内汽车的信息流场景。(C)静态场景下帧差动态识别算法的照片输出。(D)静态场景下帧差动态识别算法的亮度输出。(E)动态场景（汽车出现并移动）下帧差动态识别算法的照片输出。(F)动态场景下帧差动态识别算法的亮度输出。(G)不同速度下的汽车EPSC映射。(H)通过压阻传感器测量不同速度下车辆的输出电压。(I)输入不同速度电压脉冲后忆阻器的输出电流。封闭路段上汽车的行驶方向(J)和薄膜器件对应的EPSC映射(K)。 图3. (A)多模态感知系统用于实现人类情感识别。(B)不同人类情感下的电压脉冲信号（传感器）。(C)不同电压脉冲信号下的输出电流（忆阻器）。(D)通过捕捉面部特征获得的光脉冲序列。(E)不同光脉冲序列下的EPSC响应。(F)不同情感下的综合输出电流。(G)基于面部特征和声音特征的情感识别卷积神经网络模型。(H)20个周期内情感识别的准确率和损失值。 ; 5.结论： 通过一步制备的磁控溅射工艺开发了一种新型异质结光电人工突触器件，表现出优异的突触可塑性和非易失性。这些特性通过光电信号脉冲调制得到了验证。此外，利用该器件同时感知光信号和电信号的独特能力，引入了一种压阻式触觉传感器，构建了多模态传感与计算系统。该系统不仅能够实现视觉和听觉的感知与计算，还通过点阵和神经网络的构建，成功展示了其在车辆驾驶状态和驾驶员情绪的多模态感知、存储和计算中的应用。 ; 文献连接：https://doi.org/10.1016/j.mser.2025.101021
In-situ vision tool wear monitoring using Artificial Intelligence 2025-06-10 Table of Contents Introduction Why is tool wear monitoring required? How can ANN help in monitoring? Conclusion Reference Introduction Industries like aerospace, nuclear, automotive, and naval operates in environments where the consequences of component failure can be catastrophic, leading to loss of life, environmental harm, or significant financial costs. Because of these risks, safety standards are extremely strict, and there is an urgent need for components to meet high reliability and performance criteria. In these industries, the failure of even a small part could result in significant operational disruptions or pose serious hazards. Precision manufacturing plays a key role in ensuring that parts meet these stringent requirements by producing components with exact dimensions and tight tolerances. This means that every part is crafted with a high degree of accuracy, ensuring it functions exactly as intended, even in extreme conditions like high pressure, temperature fluctuations, or high-stress environments. By achieving this level of precision, the risk of failure is greatly reduced, ensuring that machinery and systems in these industries operate reliably over time. Why is tool wear monitoring required? Implementing Tool Condition Monitoring (TCM) ensures that essential components, such as aero-engine Low Pressure Turbine casings, are produced with high precision and quality standards. During the manufacturing process on a vertical lathe, a human inspector regularly pauses the work to visually check tool wear, ensuring that it remains within acceptable limits. If the tool wear is found to be unacceptable, it could lead to damage to the workpiece or insufficient material removal. In such cases, this could result in excessive force being applied to the next tool, potentially causing it to fail or cause further damage. Therefore, inspecting the workpiece in these situations is crucial to prevent compounding issues and ensure the continued quality and safety of the manufacturing process. How can ANN help in monitoring? Versatility of ANN: ANN offer a wide range of options for users to obtain the most accurate findings regarding machining results, making them highly versatile for different applications. Preferred AI Method: Compared to other AI techniques, ANN is the most preferred due to its flexible, fast learning capabilities, and its ability to function without requiring expert intervention. Handling Large Data: ANN, inspired by human learning models, can manage vast amounts of data, which would otherwise require significant human effort and time, making it ideal for handling surplus sensorial data from cutting area sensors in TCM. High Accuracy in Machining: ANN has proven to be highly accurate in estimating machining parameters for processes like turning, milling, grinding, and drilling, offering reliable results for various manufacturing tasks. Data Requirements for ANN: ANNs require large datasets to be divided into training and test classes for effective learning. Without sufficient data, challenges like low accuracy, failure detection issues, and insufficient model learning may arise. Figure – 1 In-process TCF approach [2] Conclusion ANNs are highly effective for modelling complex behaviors and relationships, making them ideal for tasks that require handling intricate patterns and dynamic data. They come in various typologies, providing flexibility to address a wide range of challenges across industries. However, ANNs can be computationally intensive, requiring long training times, especially for large datasets and complex models. Additionally, they involve numerous parameters that need expert optimization for achieving optimal performance. While ANNs are powerful, they are often considered “black boxes” due to the difficulty in interpreting their decision-making processes. Despite these challenges, ANNs are widely used in industrial applications and are regarded as a standard in artificial intelligence for solving real-world problems. Reference [1] Sieberg, P.M., Kurtulan, D. and Hanke, S., 2022. Wear mechanism classification using artificial intelligence. Materials, 15(7), p.2358. [2] Pimenov, D.Y., Bustillo, A., Wojciechowski, S., Sharma, V.S., Gupta, M.K. and Kuntoğlu, M., 2023. Artificial intelligence systems for tool condition monitoring in machining: Analysis and critical review. Journal of Intelligent Manufacturing, 34(5), pp.2079-2121.
解锁大自然的百宝箱—Advanced Materials出版生物聚合物专刊 2025-06-08 ;;;;;; 生物聚合物，如纤维素、甲壳素、蛋白质、DNA等，广泛存在于地球上的生物体中。它们在支撑生物体的生命活动、推动生物进化以及促进人类文明进步等方面发挥了至关重要的作用。随着现代工业的发展，生物聚合物在许多技术领域逐渐被合成聚合物所取代。然而，在全球对可持续发展日益重视的时代背景下，生物聚合物凭借其丰富性、环境友好性、生物相容性、可生物降解性以及其所独有的、合成聚合物难以实现的层级组装结构和性能，迎来了“复兴”，重新在材料科学与工程领域焕发出勃勃生机。 图1;专刊的封面 ; 本期专刊由清华大学张莹莹教授、复旦大学凌盛杰教授、东北林业大学陈文帅教授、麻省理工学院Markus;J. Buehler院士和塔夫茨大学David;L. Kaplan院士联合担任客座编辑，汇集了来自全球包括16位院士在内的顶尖科学家课题组的42篇文章（包括3篇观点文章、20篇综述文章和19篇研究文章）。本期专刊重点关注在国际上被广泛研究的生物聚合物，包括纤维素和一些主要的蛋白质，其它生物聚合物如甲壳素和DNA，人工智能在生物聚合物研究中的应用，以及生物聚合物材料的多样化应用。 ; 1.纤维素 纤维素是地球上最丰富的生物聚合物，广泛存在于高等植物、一些海洋动物、藻类和真菌中。Mahiar;Max;Hamedi等阐述了纤维素和木材作为可持续先进材料在人类文明演变中的重要作用，以及它们在未来建筑、水和能源等领域的巨大潜力。张仁云等通过将纳米石墨和微晶纤维素整合到纸中，开发了一种可用于能量收集和智能传感的工程化纸基纳米发电机。余桂华等以纤维素为原料，通过烷基化引入热响应基团，并整合两性离子基团，合成了用于大气水收集的分子功能化水凝胶。张楚虹等介绍了一种低共熔溶剂细胞剪切策略，用于调整竹子的细胞结构，从而调节其衍生硬碳中的闭孔结构，实现快速的钠存储。杨亚等提出了纤维素模板化纳米材料的概念，总结了纤维素作为客体或模板用于生产并整合各种纳米材料或纳米结构材料的研究进展。俞书宏等总结了通过纳米纤丝化纤维素或细菌纤维素组装生产的一系列可持续结构材料。Mark;J. MacLachlan等专注于瞬态技术，介绍了由纤维素材料构建的瞬态器件的研究进展。宋平安等将纳米纤丝化纤维素与聚氨酯复合，利用空气和冰双重模板构建了具有弹性、疏水且隔热的复合气凝胶。Lennart;Bergström等利用非弹性中子散射技术结合广角X射线散射和小角中子散射技术，研究了纳米纤维素的湿度依赖振动动力学与声子输运理论。Silvia;Vignolini等报道了一种通过在超疏水表面上干燥纤维素纳米晶体悬浊液微滴来制造光子颜料的简易方法。陈文帅等利用木质纳米纤丝化纤维素为原料，构建了一种具有层级结构的碳框架支撑的磷掺杂二氧化钼纳米颗粒，用以优化锂硫电池中的氧化还原动力学。Sang-Young;Lee等采用纳米纤丝化纤维素作为电极粘结剂，用于分散锂多硫化物，以开发贫电解液锂硫电池。郭再萍等总结了细菌纤维素在各种电化学能量储存系统中的应用。 ; 2.蛋白质 蛋白质是生命的基石，支撑着细胞生存和正常运转所必需的无数基本且重要的功能。David;L. Kaplan等对丝素的独特结构和多功能性提出了见解，讨论了丝素由自然进化塑造的卓越特性及其在可持续材料设计中的巨大潜力。陈晓东等总结了丝素用于开发自主电子器件的独特优势，讨论了丝素材料的特性及其在功能纤维和智能纺织品、表皮电子设备以及可适应植入物中的应用。蒋欣泉等通过结合丝素和钙离子，设计并制造了自增强离子凝胶生物粘附界面，用于硬组织和生物电子设备的整合与监测。王琳等通过调节丝胶蛋白的结构来提高压电性能，并构建了可植入的、具有生物相容性且可降解的丝胶蛋白基能量收集器。沈怡等介绍了蛋白质的液-液相分离和液-固转变机制，以及如何通过相变控制制造多功能生物材料。Raffaele;Mezzenga等将乳清蛋白衍生的蛋白纳米纤维与红萝卜花青素复合，制造了一种智能包装，可通过颜色变化来监测食品变质情况。杨鹏等采用机械引导的转变方法，将相变后的蛋白纳米膜转化为具有高矿化活性的、结晶的、层级结构的淀粉样纤维。Pooi;See;Lee等使用羊毛角蛋白制造离子电子学器件，用于机械能收集、自供能传感和离子逻辑电路。张宇等总结了使用明胶及其衍生物构建的工程化活体系统的设计、制造和应用。 ; 3.其他生物聚合物 除了纤维素和蛋白质外的一些生物聚合物，也在材料科学研究中备受关注。DNA是遗传信息的天然载体，也可以作为数字数据存储的工具。樊春海等总结了DNA信息存储数据读出技术的最新研究进展。张立群等介绍了由生物分子以及木质素、DNA等生物聚合物构筑的弹性体，并对其设计、性能和生物医学应用进行了综述。陈学思等总结了聚乳酸的立体化学、材料性能及其应用。Eero;Kontturi等通过冷冻诱导的纳米甲壳素组装制备了具有层状结构的多孔材料，可用于光驱动的全细胞生物转化。Gustav;Nyström等通过机械解纤丝状真菌，开发了来自菌丝体的活纤维分散液。 ; 4.引入人工智能的研究 人工智能是新一轮科技革命的重要驱动力，在生物聚合物材料科学领域也同样引起了广泛的关注。Markus;J. Buehler等提出了一种人工智能方法—SciAgents—整合本体知识图谱、大型语言模型、数据检索工具以及多智能体系统，以自主探索科学数据、生成假设，并促进含有生物聚合物的高新材料的创造，同时提升材料的力学性能和可持续性。Grace;X. Gu等强调了人工智能和多尺度建模在生物聚合物和仿生材料研究中的应用，重点关注长度和时间尺度的建模方法，并讨论了如何利用人工智能促进材料设计的优化和制造过程的改进。秦钊等研究了含有纤维素和二氧化硅的竹子表皮的结构和力学性能。受颗粒分布启发构建了人工智能模型，可以指导制造高韧性的颗粒增强复合材料。凌盛杰等报道了一种人工智能赋能的丝素离子触摸屏，可实现实时触摸感应、手写识别和先进的人机交互。 ; 5.多样化应用 生物聚合物凭借其丰富多样性和优越的性能，在仿生学、能源、电子、环境科学、工程学以及生物医学等诸多学科领域中都备受关注。Peter;Fratzl等从生物体的角度探讨了材料的可持续性，并阐述了可重塑的材料合成、加工和利用的范式。支春义等总结了多糖、多核苷酸和多肽在锂金属和锌金属电池中的开发和应用。Erlantz;Lizundia等研究了锂离子电池中生物聚合物电解质的环境可持续性。王中林等总结了生物聚合物和仿生技术在摩擦纳米发电机中的应用，以及用于摩擦电能收集的生物聚合物基器件的研究进展。王钻开等介绍了生物聚合物电子皮肤的研究进展，讨论了材料设计、多感官功能和能量收集应用。张莹莹等总结了生物聚合物衍生碳材料及其在可穿戴物理传感器、化学传感器、能源系统和显示器件中的应用进展。余桂华等介绍了生物聚合物水凝胶、气凝胶和碳气凝胶的合成策略，以及这些材料在能源存储、水净化、湿/热管理和生物电子学领域的应用。贺曦敏等讨论了具有定制特性和功能的生物聚合物水凝胶的层级结构，介绍了其在工程学、环境学和生物医学领域的应用。王玉忠等总结了制造生物聚合物基阻燃剂和阻燃材料的方法，强调了其在热绝缘、锂离子电池和火灾预警传感器中的应用。朱美芳等介绍了由生物聚合物构筑的纤维聚集材料，并总结了其设计、加工以及在诊断和治疗中的应用。 ; 客座编辑团队衷心感谢Advanced;Materials期刊的David;Huesmann博士、翁博博士、Irem;Bayindir-Buchhalter博士和Esther;Levy博士给予的巨大帮助和支持。本期专刊深入探讨了来自大自然百宝箱的巨大潜力，衷心希望读者们能够在阅读的过程中获得启发与灵感。 ; ; 客座编辑介绍 张莹莹，清华大学化学系长聘教授，博士生导师。2007年于北京大学化学与分子工程学院获得博士学位；之后在美国Los;Alamos国家实验室从事博士后研究工作；2011年加入清华大学，任独立课题组组长。研究兴趣包括低维碳材料、蚕丝蛋白材料及其功能复合材料，发展其在柔性电子器件、智能织物和特种纤维领域的应用。中国化学会高级会员、中国材料学会纤维改性与复合分会常务理事、中国材料学会纳米材料与器件分会理事。荣获中国青年科技奖。 凌盛杰，复旦大学高分子科学系研究员、博士生导师。于2014年在复旦大学高分子科学系获得博士学位，随后赴美国麻省理工学院从事博士后研究。2017年，加入上海科技大学物质科学与技术学院，担任独立课题组组长，并于2024年回到复旦大学高分子科学系任职。研究兴趣包括：结合先进表征技术与计算模拟，探索生物材料的微观结构与力学性能关系，为仿生材料设计提供理论依据。基于天然高分子开发新型生物相容材料，并探索其在柔性电子、生物医学等领域的应用。利用人工智能方法辅助优化生物材料的结构与性能，推动高性能仿生材料的理性开发。 陈文帅，东北林业大学木材科学与工程专业教授、博士生导师。黑龙江省青联常委、中国青年科技工作者协会理事、黑龙江省“新青年奖”十佳人物、黑龙江省青年五四奖章、黑龙江省优秀教师。主要从事木材物理学研究，在林木纤丝解聚、重组与高效利用方面做出一系列创新性研究工作。获2023;Energies;Award、梁希林业科学技术奖自然科学二等奖、中国林业青年科技奖、黑龙江省青年科技奖、中国化学会纤维素专业委员会青年学者奖、黑龙江省高校教师教学创新大赛二等奖、霍英东教育基金会高等院校青年教师基金等奖励。 Markus;J. Buehler，美国麻省理工学院土木与环境工程系教授。美国工程院院士。研究工作专注于多尺度建模、人工智能驱动的设计以及先进生物材料的制造，致力于将分子结构与功能特性联系起来。在人工智能辅助的科学发现、图推理以及从头蛋白质设计方面开创了先河，揭示了像丝素和胶原蛋白这样的结构蛋白的基本原理。 David;L. Kaplan，美国塔夫茨大学讲席教授。美国工程院院士，美国国家发明家科学院院士。研究工作聚焦于生物聚合物工程、组织工程和细胞农业。领导的研究组主要关注材料科学与工程相关的丝素、胶原蛋白、弹性蛋白和角蛋白等蛋白质系统的生物材料研究，利用遗传工具来修改序列-结构关系，并研究与组织工程相关的细胞相互作用。 ; 原文详情： Exploring;Nature's;Toolbox: The;Role;of;Biopolymers;in;Sustainable;Materials;Science Yingying;Zhang*, Shengjie;Ling*, Wenshuai;Chen*, Markus;J. Buehler*, David;L. Kaplan* Advanced;Materials DOI:10.1002/adma.202507822 ; 《先进材料》（Advanced;Materials）是一本超过30年历史，由Wiley出版发行的材料科学类知名权威期刊。期刊聚焦功能材料在化学、物理、生物等各项领域及相关交叉学科的前沿进展，影响力广泛。 ; 点击左下角「阅读原文」，查看该专题原文 https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/toc/15214095/2025/37/22 ; 本文由东北林业大学材料学院学生杨力贤供稿
Advanced Materials: 河南大学陈珂课题组在二维过渡金属碲化物的可控生长领域取得重要研究进展 2025-06-08 ; 2025年6月3日，河南大学陈珂教授与黄明举教授、中科院深圳先进技术研究院丁峰教授、中国人民大学刘灿教授合作在二维过渡金属碲化物的可控生长研究方面取得重要进展，研究成果以“Siliconizing-Driven Layer-by-Layer Growth of Two-Dimensional Tellurides with Controlled Crystallization”为题，在国际顶级期刊《先进材料》（Advanced Materials）上在线发表（DOI: 10.1002/adma.202501451），河南大学为第一通讯单位。 1.背景介绍 二维过渡金属碲化物（TMTs）近年来因其独特的物理性质备受关注。它们展现出室温铁磁性、超导性、手性反常效应以及各向异性负磁阻等特性使其在自旋电子学、拓扑量子器件和光电领域具有广阔应用前景。然而，相较于过渡金属硫化物和硒化物已经被广泛制备，碲（Te）与过渡金属间键能弱、高温合成中相控困难等问题，严重限制了高质量TMTs的可控制备，此外，传统方法依赖高Te蒸气通量，易导致产物相组成复杂、结晶度不均，且难以实现大尺寸均匀生长。 ; 2、成果简介 本研究提出一种Si原子驱动逐层生长策略，成功合成高结晶度、厚度可控的二维ZrTe2和ZrTe3晶体。通过引入Si-Te二聚体，显著降低反应体系中Te2分压，并通过Si原子的渗透与隔离作用，实现Zr膜的原子级精度的可控碲化。基于这一策略合成的ZrTe2晶体展现出II型Weyl半金属特性（负磁阻效应，2K, 9 T下磁阻达30%），而ZrTe3则存在电荷密度波(~34 K)和本征超导性(~3 K)。理论研究表明，Si原子能够逐层渗透Zr膜将其逐层可控碲化。 该工作为二维TMTs的精准可控合成提供了一种新的思路，实现了硅化驱动二维碲化锆晶体的可控生长，为可控相结构的高质量二维过渡金属碲化物的大规模合成提供了新路径，并为基于二维拓扑材料的自旋电子器件创新提供了材料基础。 ; 3、图文导读 ; 图1：Si原子驱动二维碲化锆晶体生长示意图。直接碲化Zr薄膜的产物呈现无序成核和岛状生长的Zr-Te合金颗粒，相组成复杂（路径I）。在Si原子辅助下，可分别在高温和低温条件下生长均匀的二维ZrTe2和ZrTe3晶体（路径II）。 图2：二维ZrTe2晶体的可控合成与表征。a) ZrTe2薄片的AFM图像。b) ZrTe2的拉曼光谱，插图为A1g和Eg模式的拉曼强度分布图。c, d) ZrTe2的Zr 3d和Te 3d高分辨XPS能谱。e) ZrTe2晶体的SAED图谱。f) ZrTe2晶体HAADF-STEM图像及对应的EDS元素mapping。g) ZrTe2晶体的原子分辨HAADF-STEM图像。h) g图中红色和蓝色矩形标记区域的强度线扫描图。i) 使用1 nm厚度Zr膜在不同温度下合成的ZrTe2横向晶粒尺寸统计，插图为相应的OM图像（比例尺均为10 μm）。j) ZrTe2薄膜厚度随溅射Zr膜厚度的变化关系。k-o) 30°扭转双层ZrTe2的表征：(k) 光学图像；(l) 扭转角示意图；(m) SAED图谱；(n) 原子分辨HAADF-STEM图像；(o) 相应的莫尔条纹示意图。 图3：硅化驱动二维ZrTe2逐层生长的机制。a) 基于第一性原理和分子动力学模拟获得的二维ZrTe2生长过程：1000 K下Si-Te二聚体与Zr膜体系分子动力学模拟1 ps（i）和5 ps（ii）的结构；300 K下Zr-Te层与Si钝化Zr膜体系分子动力学模拟5 ps的结构（iii）；Si钝化Zr表面ZrTe2层的优化构型（iv）。b) 二维ZrTe2生长过程示意图。c) Si原子在Zr表面移动的结构及初态（IS）、过渡态（TS）、终态（FS）的相对能量。d) 单层ZrTe2与衬底之间的电子定域函数图（蓝色、橙色、紫色球体分别代表Zr、Te、Si原子）。 ; 河南大学刘卫涛博士、北京大学王卿赫博士、大连理工大学赵圆圆博士为论文共同第一作者，河南大学陈珂教授和黄明举教授、中科院深圳先进技术研究院丁峰教授、中国人民大学刘灿教授为论文的共同通讯作者，北京大学刘开辉教授、高鹏教授、陈召龙研究员，南方科技大学杨烽教授等参与了合作研究，河南大学为第一通讯单位。本研究得到了国家自然科学基金、国家万人计划和河南省中原英才计划等项目支持。论文链接： https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202501451 陈珂，河南大学教授，博导，国家万人计划青年拔尖人才（2020），研究方向为二维量子材料的可控生长与表界面调控。2012年获同济大学材料物理与化学博士学位并于同年入职河南大学。2012年在英国剑桥大学化学系做访问博士生。2013-2018年在北京大学化学与分子工程学院做博士后和访问学者。2020-2021年在美国麻省理工学院材料科学与工程系做访问学者。研究方向为二维材料的可控生长与纳米光学。在Nat. Photon.、Nat. Commun.、Adv. Mater.等国际著名期刊共发表SCI论文60余篇, 参与编写石墨烯相关专著(章节)2部，授权国家发明专利8项。获河南省中原基础研究领军人才、中原青年拔尖人才、省教育厅学术技术带头人、省优秀青年专家，河南省青年科技奖等称号或奖励。
Nature：基于核磁共振信号的Pt单原子催化剂配位环境研究 2025-06-08 负载型金属催化剂可实现对反应性的卓越控制和高金属利用率，接近分子系统的精确度。然而，准确解析局部金属配位环境仍具挑战性，阻碍了优化其设计以适应不同应用所需的结构-活性关系的发展。尽管电子显微镜可揭示原子分散情况，但用于多相催化的传统光谱方法仅能提供平均结构信息。苏黎世联邦理工学院Christophe Copéret、Javier Pérez-Ramírez等人开发基于¹⁹⁵Pt固体核磁共振（NMR）的超宽线技术，结合蒙特卡洛模拟，定量解析铂单原子催化剂（SACs）的配位环境、位点分布及动态演化规律，实现原子级精度表征。研究成果以“Coordination environments of Pt single-atom catalysts from NMR signatures”为题发表于Nature。 该研究主要创新点 1.技术突破： 首创低温超宽线¹⁹⁵Pt NMR方法，将检测时间从月级缩短至小时级，攻克低含量（~1 wt% Pt）SACs信号弱、谱线宽的难题。 2.定量模型创新： 建立化学位移张量参数（δₛₛ/Ω/κ）与配位环境的映射关系，通过蒙特卡洛模拟将NMR谱转化为“SAC指纹”，量化位点均匀性（σ、ρ参数）。 3.动态追踪能力： 首次实时监测合成过程（如退火步骤中Cl⁻配体去除）及反应失活机制（乙炔氢氯化中Pt过度氯化导致失活），揭示结构-性能关联。 4.普适性拓展： 成功应用于不同载体（N-掺杂碳、PTI、SiO₂），为双原子/团簇催化剂等复杂体系表征提供通用框架。 图1：平面型Pt(11)位点的195Pt NMR 图2：静态和MAS 195Pt固态核磁共振表征 图3：铂配位环境的质量指标 图4：可重复性、替代支持以及催化作用下的进化通过核磁共振（NMR）特征 论文地址：https://www.nature.com/articles/s41586-025-09068-x
桂林电子科技大学俞兆喆携手深圳大学田冰冰、周雅清，南昌大学赵尚泉等提出了一种晶格扩展策略提高LZC离子电导率 2025-06-05 ;;; 【研究背景】 随着全球能源结构向可再生能源能源转型及“碳中和”目标的推进，开发高效、安全、可持续的储能技术成为了当下研究的热点，全固态电池因其固有的安全性和潜在的高能量密度在近年来备受关注。Li2ZrCl6（LZC）固态电解质因具有显著的成本效益成为了当下研究的热点。然而，LZC的室温离子电导率较低（0.2-0.5mS cm-1），这是由于LZC中锂离子与空位的比例约为2:1（Li2ZrCl6;→2Li++[ ZrCl62-]），锂空位的浓度较低，会限制锂离子间的协同迁移能力。另外，LZC的晶体结构也可能存在一些限制：1）由于锂离子的占据位点不连续，迁移路径中可能存在较高的能垒，导致锂离子在不同路径的迁移受限；2）LiCl65-与ZrCl62-框架的刚性较强，难以通过局部的晶格畸变降低迁移能垒。因此，LZC较低的离子电导率限制了其进一步发展。 ; 【文章简介】 近日，桂林电子科技大学俞兆喆携手深圳大学田冰冰、周雅清，南昌大学赵尚泉等提出了一种晶格扩展策略提高LZC离子电导率。将I-引入LZC的晶格，制备了一系列Li2ZrCl6-xIx（x=0-2）（LZCI）固态电解质，由于I-具有卤素元素中最高的极化率，可以诱导Li-I软亚晶格的形成，Li+与I-间呈现出弱键合的相互作用，有效降低Li+的迁移能垒。其次，I-具有更低的电负性与更大的离子半径，当I-引入后Li-I、Zr-I键的键能更弱，键长更长，晶格体积膨胀，在扩展的晶格中，提高了锂离子的扩散效率。结合分子动力学（AIMD）与键价位能（BVSE）计算，I-的引入扩展了Li+迁移路径，显著增强的ab平面方向的迁移，与c方向路径相互连接形成了更加立体的三维传输网络。同时测试了LZCI的电化学储能性能，与TiS2及LiCoO2正极构建的全固态电池具有优异的长循环稳定性以及倍率性能。本研究提出的晶格扩展策略为提高氯化物固态电解质离子电导率，为电解质晶格结构设计提供了一条简单可行的思路。该文章发表在国际知名期刊《Chemical Engineering Journal》上，文章题目为：“Superionic conductivity in halide solid electrolyte enabled by lattice extension”。硕士研究生王昇为本文第一作者。 ; 【研究内容】 为探究Li+在LZC与LZCI电解质中的锂离子扩散行为以及结构变化，研究团队采用分子动力学计算（AIMD）模拟了Li+在两种体系中的扩散行为。其中LZC的离子电导率为4.13 mS·cm−1，活化能为0.24 eV。相比之下，LZCI的离子电导率提高了13.6 mS·cm−1，活化能降低至为0.21 eV。由Li+概率密度等值面分析表明，LZCI相较于LZC具有更加立体的三维传输网络和更宽广的Li+迁移路径。I-的引入增强了结构的无序化程度。 图1. LZC与LZCI的结构模拟图及其计算离子电导率、活化能。 XRD图谱显示LZC的特征峰左移，这是由于离子半径较大的I-引入了LZC的晶格。随着I-取代量的增加，电解质的非晶化程度不断增强。通过Rietveld精修手段进一步解析了LZCI的晶体结构。I-的引入，晶格参数a、b、c及单元体积均明显扩大。晶格扩展、位点紊乱和晶格畸变共同降低了锂离子的迁移能垒。 图2. ;LZCI的XRD图谱、精修图谱及其晶格结构模型。 I-的引入使得LZC的离子电导率显著提高，最大由0.26mS cm-1提高至1.06mS cm-1，这也与AIMD计算离子电导率的增大倍数一致。活化能由0.424eV下降至0.32eV。DRT分析得到体相和晶界特征时间常数曲线证明LZCI受温度变化影响较小，且响应时间更短。为了更加深入的理解LZC和LZCI中的锂离子传输机制，探究了I-引起的结构改变对锂离子迁移路径的影响。结果表明，在LZCI体系中，Li+在ab平面方向上的迁移显著增强，不仅迁移路径更加宽广，同时具有更多元化的迁移路径，构建了更加丰富的三维传输网络，同时锂离子的迁移能垒显著降低。这也与分子动力学计算结构一致，证明I-的引入不是简单的元素取代，而是彻底改变了能垒分布，使锂离子具有更加宽阔的三维渗透网络。 图3. ;电化学测试表征LZCI中的离子传输特性；键价位能分析显示了Li+在两种体系ab平面方向的迁移路径以及能垒图。 同时，研究团队使用TiS2正极材料构建全固态电池验证电解质的电化学储能性能。当活性物质占比70%时，LZCI构建的全固态电池具有更高的首次库仑效率，更卓越的长循环及倍率性能。当活性物质占比达到90%时，LZCI同样具有更优异的充放电性能。这可以归因于LZCI与TiS2混合后形成了更有效的离子和电子输运网络，I-的取代使得电解质内Li-I、Zr-I键的键长更长，得到更柔软更极化的晶格结构，使得电解质更易变性。复合正极与电解质界面的接触更好。而LZC体系下的复合正极在TiS2含量较高时，可能出现接触不良，导致复合正极内的电化学反应不均匀。局部的正极材料颗粒过充而发生电化学失效，从而在活性物质高比例占比的长循环下表现出更低的放电比容量及更大的过电位。 图4. ;LZC与LZCI固态电解质的电化学储能性能及高比例活性物质占比的循环测试 综上所述，本研究详细探讨了Li2ZrCl6-xIx体系中I元素的引入对晶体结构、锂离子输运以及电化学性能的影响。其中适量I-的引入并没有改变晶体的原有结构。由于I-具有较大的半径，使得材料的晶格得到扩展。结合AIMD与键价位能BVSE的模拟计算分析，I-的引入可以构建更加立体且宽广的三维锂离子传输网络。显著增强了电解质中锂离子在ab平面内的移动，降低了迁移能垒。其中Li2ZrCl5I的离子电导率为1.06mS cm-1，相较于Li2ZrCl6提高了4倍（0.26 mS cm-1）。同时，研究团队在全电池体系下评估了LZCI的电化学储能性能。LZCI与TiS2正极构建的全固态电池具有良好的首次库仑效率（97.01%）， 卓越的倍率性能与长循环稳定性（1C循环500圈容量保持率88%）。 并且当正极具有高比例活性物质（＞90%）时，同样具有良好的充放电及长循环性能。; 【文献详情】 Wang, Z. Yu, X. Huang, D. Xu, J. Zhu, J. He, K. Yu, S. Zhao, Y. Zhou, B. Tian, Superionic conductivity in halide solid electrolyte enabled by lattice extension, Chem. Eng. J. 516 (2025) 164028. https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.164028 【通信作者简介】 俞兆喆，博士，桂林电子科技大学教授，博士生导师，广西杰出青年基金获得者，广西高层次人才，广西中青年骨干教师，深圳大学项目特聘研究员，深圳市电源技术协会标准委员会委员。担任《中国化学快报》青年编委。荣获首届全国博士后创新创业大赛总决赛银奖，全国创新创业优秀博士后，第十七届广西青年科技奖，第三届广西卓越工程师奖。主持国家自然科学基金和广西科技项目10余项，以第一作者或通讯作者身份在Energy Storage Materials、Journal of;Energy Chemistry和Chemical Engineering Journal等期刊发表论文40余篇，获授权发明专利30余项。与广西新能源企业合作建成万吨级锂电关键材料产线，新增产值数十亿元，助力广西开辟新能源材料产业新领域，打造全国重要的电池材料产业基地。 田冰冰，博士，深圳大学长聘副教授，博士生导师。2008年于郑州大学获学士学位，2011年于华南理工大学获硕士学位，2014年于巴黎第六大学获博士学位。2015年起先后在深圳大学和新加坡国立大学从事博士后研究。2017年入职深圳大学并入选深圳市海外高层次人才计划和南山区领航人才计划。主要从事新能源材料与器件如锂离子电池，固态电解质及其固态锂电池等方面的研究。近年来，在国际化学化工、能源材料等领域发表SCI论文100多篇，以第一作者或通讯作者身份在Angewandte Chemie International Edition, Advanced Materials, Advanced Functional Materials, ACS Energy Letters, Nano Energy, Energy Storage Materials等期刊发表SCI论文50多篇。申请中国发明专利20多项，PCT专利6项。曾主持国家自然科学基金，广东省自然科学基金，深圳市科技计划，以及横向课题多项。 赵尚泉，博士，南昌大学副教授，硕士生导师，2014年于西安交通大获学士学位，2017年于中国工程物理研究院获硕士学位，2021年于厦门大学获博士学位。2021年入职南昌大学物理与材料学院。主要从事能源材料相关的第一性原理数值计算以及采用机器学习对材料的性能进行预测。近年以第一作者或通讯作者身份在Angewandte Chemie International Edition,;Journal of Power Source, ACS Applied Materials & Interfaces, 等期刊发表论文10余篇，申请国家发明专利3项，主持国家自然科学基金青年项目1项，江西省自然科学基金青年项目1项等课题。 周雅清，博士，2022年获得巴黎文理研究大学博士学位，2022年起先后在深圳大学、巴黎文理研究大学从事博士后研究。主要从事新能源器件研究与开发，聚焦固态电池、镁空气电池和钙钛矿电池研究。近年来以第一作者或通讯作者身份在Advanced Energy Materials, Journal of Magnesium and Alloys, Chemical Engineering Journal等期刊发表论文十余篇，主持广东省海外博后支持项目、欧洲研究与创新计划项目以及横向课题多项。 ; 【俞兆喆教授课题组博士后招聘】 博士后入站即可获得青年教师身份，前三年可获得综合资助超200万元。具体如下： 1.学校支持政策：年薪23万元（税前），另按规定缴纳社会保险、缴存住房公积金；博士后出站后按学校同级同类人员享受薪酬福利待遇； 2.广西自治区博士后支持政策：符合支持条件可享受自治区博士后专项经费资助，8万元/年（资助期2年）； 3.广西自治区“桂博新计划”：15万元/年，原则上资助期为两年； 4.国家“博新计划”：A档28万元/年，B档18万元/年，C档12万元/年，资助期为两年； 5.学校同步给予青年教师综合引进待遇60万元的支持； 6.职称政策：出站后可认定副高职称，入职3年内符合条件的可直接参评正高职称（按近五年业绩参评）；进入国家事业编制；提供学校周转房租住；安排子女入学入托等； 7.广西青苗人才普惠性支持政策（35周岁以下）：符合支持条件可享受科研启动经费资助，自然科学领域30万元/人。 ; 【田冰冰副教授课题组博士后招聘】 1.博士后综合年薪33万元以上。博士毕业于世界大学排名前150名高校或985高校，或者已发表中科院大类二区以上文章2篇（其中大类一区文章1篇）或中科院大类二区以上文章3篇，可以额外获得学校奖励性薪资4.8万元/年；另外，可同时享受学院科研、教研等高水平成果奖励； 博士毕业于世界排名前200的境外高校，可申请广东省海外博士后人才支持计划，年薪42万； 3.符合要求的优秀博士后可以通过“荔园留菁计划”直接申请教师岗位； 4.博士后在站期间可以独立以负责人身份申请各级科研项目； 5.符合条件的博士后可申请评定专业技术资格； 6.博士后进站，可自愿选择落户深圳市； 7.深圳市对出站6个月内来留深的博士后给予36万元生活补贴； 8.提供福利保障包括但不限于医疗服务、年度体检和就餐补贴等。 ;
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