物理所等利用机器学习方法预测材料性能获进展
近二十年来,机器学习方法的发展为我们的生活带来许多便利。智能网络搜索、语音识别,乃至无人超市、无人驾驶汽车等,依托于机器学习方法的新事物正迅速地在生活中普及。Alpha Go的横空出世更让世界惊叹于人工智能的潜在价值。在科研领域,大数据的理念正在改变着科研人员对未知世界的探索方式。美国在2011年提出了材料基因组计划(Materials Genome Initiative),以期加快材料的研发过程。我国怀柔科学城的发展规划中,“材料基因组研究平台”项目已全面开工建设。高通量实验+高性能计算+深度数据分析的研究方式已经成为时代发展的趋势。 在非晶合金研究领域,如何设计并开发出具有良好玻璃形成能力的合金,是一个具有重要产业价值的科学问题。过去非晶合金材料新体系的探索主要依据经验性判据的指导,由于其准确性与通用性的限制,非晶新材料的研发速度非常缓慢。如何提高材料设计的效率,寻找具有更优性能的材料,是非晶材料领域非常具有挑战性的问......阅读全文
研究为非晶合金材料的性能调控提供新思路和方法
近年来,人们在非晶体系中发现不同微观区域具有迥异的动力学行为表现,体现为时空的不均匀性。这种不均匀性的存在以及玻璃态中动力学弛豫行为的特性,不符合经典的无序理论和范式,指出了在无序体系中存在动力学缺陷的可能性。非晶合金(或称金属玻璃)不仅具有优异的性能,同时其具有相对简单结构和价键结合,很适合作
北航规则形貌非晶纳米材料研究获进展
日前《美国化学会志》发表研究论文,北京航空航天大学化学与环境学院教授郭林及其研究小组近日探索出制备具有规则形貌的空心非晶金属氢氧化物纳米材料的路径,同时实现了对产物元素成分、尺寸大小、壳壁厚度等调控,是目前国内首例实现可控制备具有规则形貌的非晶纳米材料的方法。 北京航空航天大学化学与环境学
具有纳米缺陷结构的BiSbTe-/非晶硼复合材料超高热电性能
AEnM: 基于Seebeck and Peltier效应,最先进的碲化铋热电材料能够直接和可逆地将热能转化为电能,在能量收集和固态冰箱方面有巨大的潜力。但是,它们的广泛使用受到转换效率低的限制,转换效率由无量纲的品质因数(ZT)决定。由于电导率和热导率相互依赖,显著提高ZT是一个巨大的挑战。
宁波材料所等改善非掺杂异质结型晶硅太阳电池界面性能
随着低碳能源成为世界发展的大趋势,为减缓温室效应,未来15年预计将需要多达10TW的太阳能电力,为当前光伏装机量的约50倍。为了探索经济和环境可持续的方式满足上述巨量需求,光伏科学界与工业界近年来致力于低成本器件制造工艺、高转换效率太阳电池技术的研发。硅基杂化异质结太阳电池主要由单晶硅吸收层和载
陈明伟教授研究团队非晶材料结构研究获突破
上海交通大学材料科学与工程学院陈明伟教授领衔的国际研究团队最近在非晶合金原子结构的研究取得突破性进展,相关成果将在《科学》杂志上发表。 据介绍,课题组首次在实验上表征了非晶中重要结构单元二十面体团簇的原子空间构型,并证明二十面体原子团簇的几何不稳定性是非晶形成的结构起源。这是非晶
用材料基因工程方法合成新型高温非晶合金
在合金材料中,非晶合金(又称金属玻璃)是一类新型的多组元合金。它们有独特的无序原子结构、优异的力学和物理化学特性,吸引了材料科学和凝聚态物理等多个领域的关注。非晶合金既可以具有高达6.0 GPa、比普通钢材高出15倍的强度(如Co基非晶合金),又可以像塑料一样进行超塑性加工。非晶合金的多组元特点
宁波材料所优化铁基非晶磁粉芯绝缘包覆层及磁粉芯性能
铁基非晶磁粉芯是由非晶软磁合金粉末和绝缘介质混合压制而成的一种软磁复合材料,在高频下具有恒磁导率、高电阻率、低损耗、温度稳定性好、价格适中等特点,满足电子设备和器件向高频化、小型化和大电流方向发展的趋势,是磁粉芯材料的重要发展方向,得到了科研工作者越来越广泛的关注,在其制备工艺和应用研究方面取得
非碳锂电池负极材料的性能介绍
含锂过渡金属氮化物是在氮化锂Li3N高离子导体材料(电导率为102·cm-1)的研究基础上发展起来的,可分为反CaF2型和Li3N型两种,代表性的材料分别为Li3-xCoxN和Li7MnN4。Li3-xCoxN属于Li3N型结构锂过渡金属氮化物(其通式为Li3-xMxN,M为Co、Ni、Cu等),该
非晶合金变压器的性能
目前广泛采用的新S9型配电变压器,其铁心所采用的导磁材料通常为30Z140高导磁冷轧硅钢片,其饱和磁密比非晶合金高,产品设计时所选取的磁通密度通常在1.65~1.75T之间。这也就是非晶合金铁心配电变压器比新S9型配电变压器空载损耗低的一个主要原因。表1为三相非晶合金铁心配电变压器与新S9型配电
宁波材料所在铁磁性块体非晶合金研究方面取得重要进展
铁基非晶软磁合金已被广泛应用于各类变压器铁芯材料,而铁磁性块体非晶合金因其兼具优异软磁性能和超高断裂强度,是潜在的结构和功能材料,正受到越来越多的关注。其中,采用非晶磁性合金材料作为芯体的传感器具有灵敏度高、频响好、功耗低和直流测量稳定性好等特点,而铁基磁致伸缩非晶合金传感器除了
宁波材料所非晶合金本征韧脆性机理研究获进展
块体非晶合金因其独特的原子排列特征而具有许多优异的力学性能,如高的强度、硬度、以及弹性极限等,成为近年来材料领域的研究热点之一。但由于非晶合金在变形过程存在的室温脆性与应变软化等问题,极大地制约了其作为结构材料的广泛应用。因此,深入理解非晶合金本征韧脆性的根源,并以此为基础开发兼具有高强高韧性能
学者构建新型材料网络助力非晶合金的高效开发
松山湖材料实验室张世允博士、刘松灵博士等在研究员胡远超/汪卫华等指导下,提出材料网络科学的新方法,构建了针对二元和三元非晶合金的材料网络,以推动非晶合金的高效开发。相关成果近日发表于《国家科学评论》(National Science Review)。二元与三元非晶合金的材料网络构建与挖掘。研究团队,
影响非晶硅电池性能的因素介绍
影响非晶硅电池转换效率和稳定性的主要因素有:透明导电膜、窗口层性质(包括窗口层光学带隙宽度、窗口层导电率及掺杂浓度、窗口层激活能、窗口层的光透过率)、各层之间界面状态(界面缺陷态密度)及能隙匹配、各层厚度(尤其i层厚度)以及太阳能电池结构等。非晶硅薄膜电池的结构一般采取叠层式或进行集成或构造异质结等
科学家基于机器学习研发超高饱和磁感铁基非晶/纳米晶软磁材料
随着高频大功率器件快速发展,系统能耗问题成为制约行业发展的瓶颈。若将电子控制系统比作人体,芯片如同大脑承担核心控制功能,负责数据处理、信号控制和逻辑运算等任务;而电感、变压器等磁性元器件则相当于执行各类生命活动的器官,负责完成能量存储、转换与传输等关键过程。尤其是,软磁材料的能效表现决定整个系统的能
科学家基于机器学习研发超高饱和磁感铁基非晶/纳米晶软磁材料
随着高频大功率器件快速发展,系统能耗问题成为制约行业发展的瓶颈。若将电子控制系统比作人体,芯片如同大脑承担核心控制功能,负责数据处理、信号控制和逻辑运算等任务;而电感、变压器等磁性元器件则相当于执行各类生命活动的器官,负责完成能量存储、转换与传输等关键过程。尤其是,软磁材料的能效表现决定整个系统
第347次香山科学会议研讨“非晶合金材料与物理”
以“非晶合金材料与物理”为主题的第347次香山科学会议4月14~16日在北京举行。北京科技大学陈国良教授、中科院金属所胡壮麒教授、上海交通大学周尧和教授、清华大学柳百新教授担任会议执行主席。本次会议旨在总结交流非晶材料形成理论与相关材料与物理问题研究取得的主要成就,分析讨论在该领域中存在的关键科
可自发改变颜色的金属材料为稀土基非晶合金添砖加瓦
颜色是商品外观设计的重要属性。彩色的电子产品金属外壳不仅满足了人们的审美需求,也增加了商品的附加价值。电化学沉积是目前广泛应用的金属合金表面着色技术,其颜色来自于由表面氧化层厚度决定的可见光干涉。由于该氧化层的厚度在产品的使用过程中不会改变,因此,该技术实现的产品颜色在使用过程中是固定的。 近
中国团队在碳材料领域获突破:合成出极硬非晶碳
中新网长春11月25日电 (记者 郭佳)吉林大学25日发布消息介绍,吉林大学超硬材料国家重点实验室刘冰冰教授研究团队采用自主发展的大腔体压机超高压关键技术,首次成功实现了毫米级近全sp3非晶碳块体材料的合成。目前,这一新成果发表在了国际顶级学术期刊Nature上,题为“Ultrahard bulk
利用非晶中空多壳层纳米材料实现高效光热水净化
仅利用太阳能即可实现高效水净化,光热蒸水被视为一种获得饮用水的绿色新途径,其核心为光热界面材料。近日,中国科学院过程工程研究所开发出一种具有中空多壳层结构(Hollow Multishelled Structures,HoMSs)的非晶纳米复合物,表现出优异的光热蒸水性能。研究表明,该材料可以有
研究利用非晶中空多壳层纳米材料实现高效光热水净化
仅利用太阳能即可实现高效水净化,光热蒸水被视为一种获得饮用水的绿色新途径,其核心为光热界面材料。近日,中国科学院过程工程研究所开发出一种具有中空多壳层结构(Hollow Multishelled Structures,HoMSs)的非晶纳米复合物,表现出优异的光热蒸水性能。研究表明,该材料可以有
第28届国际亚稳态、非晶和纳米结构材料研讨会举行
近日,由松山湖材料实验室承办的2024年第28届国际亚稳态、非晶和纳米结构材料研讨会(ISMANAM 28)在松山湖材料实验室举行。开幕式上,中国科学院院士、松山湖材料实验室主任汪卫华与ISMANAM指导委员会主席、剑桥大学A. Lindsay Greer共同致辞。 “此次会议的举办权是在2023年
物理所等在非晶材料的动力学研究中取得进展
非晶态物质是一种微观结构长程无序、能量长期处于亚稳态的复杂多体相互作用体系。非晶态合金(又称金属玻璃)是50多年前发现的一类新型的非晶材料,它的发现极大丰富了金属物理的研究内容,日益成为凝聚态物理的研究前沿。非晶合金表现出很多独特的物理、化学性质,特别是块体非晶合金具有优异的力学性能,例如超高的
生物材料的性能要求
⑴生物相容性 生物相容性主要包括血液相容性、组织相容性。材料在人体内要求无不良反应,不引起凝血、溶血现象,活体组织不发生炎症、排拒、致癌等。 ⑵力学性能 材料要有合适的强度、硬度、韧性、塑性等力学性能以满足耐磨、耐压、抗冲击、抗疲劳、弯曲等医用要求。
生物材料的性能特点
功能性 指生物材料具备或完成某种生物功能时应该具有的一系列性能。根据用途主要分为: *承受或传递负载功能。如人造骨骼、关节和牙等,占主导地位 *控制血液或体液流动功能。如人工瓣膜、血管等 *电、光、声传导功能。如心脏起博器、人工晶状体、耳
材料试验机的材料力学性能
1.材料的力学性能是指材料在不同环境下,承受各种外加载荷时所表现出的力学特征。测定材料在一 定环境条件下受力作用时所表现出的特性的试验,又称材料力学性能试验。试验的内容主要是测量材料的强度、硬度、刚性、塑性和韧性等。力学试验包括:自然暴露试验和人工模拟试验,人工模拟试验通常采用材料试验机等仪器设备
宁波材料所等在非晶合金记忆效应产生机制研究中获进展
“老化”(ageing)是非晶/玻璃等非平衡态材料在能量驱动下的自然演化规律。高温退火可以加速非晶老化的速度,直至降低到平衡态。工业上,适当老化被广泛应用于提高非晶合金的软磁特性或提高光学玻璃的均匀性等。然而,1963年美国威斯康星麦迪逊大学教授Kovacs发现,非晶态材料如果经过先低温再高温两步
非晶节能材料产业技术创新战略联盟理事大会在京举行
12月24日,非晶节能材料产业技术创新战略联盟理事大会在京举行。联盟理事长、中国钢研科技集团董事长才让,以及南瑞集团、北京中机联供公司、精进电动公司等30多家成员单位的近80位代表参加了会议,共同商议加快非晶产业发展的战略部署。 大会听取了联盟秘书长关于联盟年度工作的总结、常务副理事长周少
3D打印:非晶基复合材料实用化的突破口
将3D打印技术应用于块体非晶合金的制备,是突破非晶合金临界的尺寸限制和实现复杂非晶合金构件制备的可行方法,有可能是非晶产业的下一个“雄安”。利用3D打印技术成型非晶基复合材料是实现其实用化的突破口之一。 金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最有潜力的技术,是先进制造技术的重要发
具备全新电子特性的晶间材料发现
据最新一期《自然·材料》报道,美国罗格斯大学新不伦瑞克分校团队发现了一类新型材料——晶间。这类材料展现出一种此前未被发现的电子特性,可能为更高效的电子元件、量子计算以及环保材料的发展带来突破。 这项发现依托于现代物理学中的“扭曲电子学”技术,即通过以特定角度扭曲二维材料层来形成摩尔纹结构,从而
激光绘晶新技术让材料“按需”生长
国密歇根州立大学团队开发了一种“绘制”晶体的新方法。这种全新的激光绘晶技术,可在指定时间和位置“按需”生成晶体,为太阳能电池、LED照明及医学成像等领域提供更精准的材料制造手段。这一突破性成果发表于最新一期美国化学会《ACS纳米》杂志。晶体几乎无处不在,从电视屏幕、烟雾报警器到超声波设备和声呐系统,