3月25-27日,全球规模大、规格高的半导体行业盛会之一SEMICONChina2026在上海新国际博览中心盛大举行,本届展会吸引了超过1,400家展商及16万+专业观众参与,共同探讨半导体产业的技术创新与未来发展方向。作为温控领域的国家级专精特新重点“小巨人”企业,宇电温控科技携全链路半导体温控解决方案亮相,凭借领先的半导体专研APID温控技术和本土化服务能力,成为展会焦点之一。35年行业深耕,宇电率先实现国产替代自1991年创立以来,宇电深耕精密温控领域35年,是国内首个批量应用于半导体领域的国产温控器品牌,目前和国内多家半导体龙头企业达成深度合作。长期以来,半导体前道设备的高端温控器市场被进口品牌垄断。宇电凭借自主研发的半导体专用APID算法,在测量精度、抗干扰能力、长期稳定性等关键指标上对标国外一线品牌,成功实现进口替代。目前,宇电温控器已批量应用于刻蚀、气相沉积、碳化硅长晶等核心工序,成为国产半导体设备自主可控的重要支撑。值得一提的是,本土化服务优势,是宇电赢得客户信赖的坚实基础。宇电在全国设立23个办事处,构建覆盖全国的销售服务网络,针对客户技术问题承诺2小时响应,远快于进口品牌数天至数周的响应周期。同时,宇电可根据客户需求提供定制化温控方案,从选型、调试到维护,提供全生命周期技术支持,真正做到“贴近客户、快速响应”。超越行业标准的质量管理体系宇电秉承“不断努力、追求完美”的核心准则,建立了全面的质量认证和安全管理体系,早在1998年,宇电便领先同行通过ISO9001质量管理体系认证。此外,为进一步保障产品品质,宇电积极引入半导体龙头企业的质量管理体系,已在研发、生产与检测等全流程中对标半导体行业高标准,致力于实现全面严格的质量管控。多项关键可靠性指标显著优于行业标准:·电磁兼容性(EMC)群脉冲抗干扰测试达6kV(CE认证标准为3kV)·工作环境温度:常规产品支持-20℃至80℃,特殊定制产品最高支持120℃(同类产品一般为-10℃至60℃)·耐高温系列产品测试温度最高达150℃(行业标准一般为120℃)·耐腐蚀性能通过72小时盐雾试验(行业标准为48小时)·产品年返修率长期控制在0.1%以内,远低于行业平均水平产品覆盖半导体全链路工艺,满足多元需求宇电此次展出的全链路半导体温控方案,是针对半导体制造从晶圆加工→光刻→刻蚀→薄膜沉积→清洗→封装测试等全流程的温度控制需求而打造的一体化解决方案,丰富的产品线吸引了众多专家与观众驻足交流。AI-8848/8888系列高精度多回路智能温控器该系列温控器专为半导体极高可靠性要求而设计,测量分辨率高达0.001℃,最高可选0.05级测量精度,具备20ms高速采样及卓越的抗干扰性能。支持灵活的可编程输入输出通道,可选多尺寸组合模式一体化集成,提供4路隔离热电偶输入、4路隔离线性电压/电流输入、4路热电偶和热电阻通用隔离输入、4路四线制PT1000及PT100高精度测量输入、8路相互隔离热电偶输入等多种规格选择。值得一提的是,该系列内置半导体专用APID算法,能够满足刻蚀、气相沉积等核心工序的极高可靠性要求,已批量应用于半导体前道多种设备,成功实现进口替代。AI-8系列高性能单回路智能温控器AI-8系列高性能单回路智能温控器搭载新型APID自整定自适应控制算法,可实现无超调、无欠调的精确控制。产品提供0.1~0.3级测量精度可选,具备串级控制、AAT先进快速自整定、50段程序控制、加热冷却双输出、手自动无扰切换、外部事件输入、输入多点修正等丰富功能,能轻松应对各类复杂工况。可定制组合式多路温控器可定制组合式多路温控器以“高度集成、灵活定制”为核心理念,将多台温控器、温度采集模块、输出模块、通讯控制器集成于一体。提供2、3、4、5、6等多种尺寸组合模式,既能适配不同设备的空间布局,又能满足个性化功能需求,广泛应用于半导体、锂电池、光伏等高端制造领域。AI-516/516PD65系列人工智能温控器AI-516/516PD65系列人工智能温控器测量精度0.25级,最高分辨率0.01℃,具备自整定功能,可实现无超调、无欠调的精确控制。支持K、S、R、E、J、T、B等多种热电偶输入;具备多种报警模式,并支持上电免除报警功能;内置可控硅,输出可直接带负载,最大电流2A。专门用于气路及管道伴热带的温度控制,为半导体厂区公用工程、工艺管路系统提供可靠温控保障。AP7系列PLC可编程控制器AP7系列PLC可编程控制器可直接集成宇电温控模块,无需额外网关即可实现温控与逻辑控制的统一编程、统一管理。产品采用模块化设计,支持最多5个扩展模块、120个I/O点,内置双RS485与CAN接口,兼容Modbus、CANBUS等主流协议,全系光耦隔离保障强抗干扰性能,提供256K程序容量与掉电保持寄存器,支持梯形图与C语言两种编程方式,调试便捷,系统运行稳定可靠。此外,宇电还展出了AI-85XX系列经济型多回路温控器、AI-86X8系列通用型温控器、AIP系列大屏智能温控器等产品,构建了从高端到基础的完整产品矩阵,为各行业客户提供一步到位的温度控制解决方案。此外,展会期间,宇电团队与现场专业观众进行了深入交流。众多客户对宇电产品在精度、可靠性及国产化进程方面取得的成果表示高度认可,并围绕具体应用场景展开了热烈探讨。宇电团队认真汲取一线用户的反馈,这些宝贵信息将为后续产品迭代与技术升级提供明确方向。未来,宇电将继续深耕半导体温控领域,以更优质的产品与服务,助力半导体设备自主可控,与行业伙伴共同推动中国半导体产业迈向更高水平。
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2026-03-31 15:00
3月27日,国家统计局发布数据显示,2026年1-2月份全国规模以上仪器仪表制造企业实现利润总额71.7亿元,同比下降4.8%。在全国规模以上工业企业利润总额同比增长15.2%、制造业利润增长18.9%的整体向好背景下,仪器仪表行业利润的小幅下滑,成为机械工业五大类中唯二利润下降的行业之一,折射出行业在“十五五”开局之年面临的阶段性压力与结构性挑战。利润短期承压,行业分化显现1-2月仪器仪表制造业利润同比下降4.8%,与通用设备(增长3.6%)、专用设备(增长4.3%)、电气机械(增长6.2%)等装备制造细分领域的增长态势形成对比。利润下滑主要受多重短期因素叠加影响:一是春节假期导致生产节奏放缓、开工率阶段性不足,叠加制造业PMI连续两月处于收缩区间,下游需求复苏偏弱;二是行业上游原材料价格波动、核心元器件(如高端传感器、专用芯片)采购成本居高不下,挤压企业盈利空间;三是市场竞争加剧,中低端产品同质化严重,价格战导致毛利率下滑,而高端市场仍被海外巨头垄断,国产替代尚未形成规模效益。生产与投资稳健,行业基本面未改与利润下滑形成鲜明对比的是,行业生产端与投资端保持韧性。1-2月仪器仪表制造业增加值同比增长7.8%,高于全国规模以上工业增加值增速(6.3%),与装备制造业整体9.3%的增速基本同步。固定资产投资同比增长4%,虽低于通用设备(7%)、电气机械(5.8%),但仍实现正增长,显示企业对行业长期发展的信心。生产端的稳健增长,主要得益于智能制造、新能源、环保监测等领域的需求支撑,以及国产替代进程的持续推进。核心挑战:“大而不强”的结构性矛盾凸显高端依赖与核心短板:我国仪器仪表行业规模已突破万亿元,但高端市场长期被赛默飞、安捷伦、横河电机等欧美日企业垄断。超高分辨质谱仪、冷冻电子显微镜、高端示波器等尖端设备仍依赖进口,核心算法、精密加工工艺、高性能传感器等关键技术存在“卡脖子”问题,核心元器件对外依赖度超60%。供需错配与竞争加剧:中低端产品产能过剩、同质化严重,价格战频发;高端产品供给不足,无法满足半导体、生物医药、航空航天等高端制造领域的需求。同时,海外企业凭借技术壁垒和品牌优势,持续挤压国内企业市场空间。成本与盈利压力:原材料、人工、研发成本持续上涨,而产品提价空间有限。中小企业融资难、融资贵问题突出,研发投入不足,难以支撑高端技术攻关。重大机遇:政策、技术与市场三重驱动政策红利持续释放:“十五五”规划将高端仪器仪表列为科技自立自强的关键领域,明确提出强化产业基础再造、推进精密仪器仪表等标志性产品研发。首台(套)保险补偿、政府采购优先采购国产仪器、设备更新贷款贴息等政策落地,为国产仪器提供应用场景和资金支持。技术创新加速突破:AI、量子传感、激光检测等前沿技术与仪器仪表深度融合,推动产品向智能化、精密化、网络化升级。国产90GHz高端示波器实现量产、固态量子传感走出实验室应用于地下管网监测,标志着国产技术从“跟跑”向“并跑”迈进。市场需求空间广阔:智能制造、工业互联网、新能源、双碳目标、医疗健康等领域的快速发展,催生大量高端仪器需求。例如,锂电浆料在线监测、环保碳监测、工业机器人视觉检测等细分市场年增速超20%。同时,“一带一路”倡议推动国产仪器出海,海外市场成为新的增长极。面对短期利润压力与长期发展机遇,仪器仪表行业需聚焦“高端化、智能化、国产化”,通过四大路径实现破局:(一)聚焦核心技术攻关,突破“卡脖子”瓶颈整合高校、科研院所与龙头企业资源,构建新型举国体制,聚焦高端分析仪器、精密测量仪器、工业控制仪器等重点品类,攻克核心算法、精密装配、系统级测试验证等关键技术。加大对高性能传感器、专用芯片、核心材料的研发投入,力争到2030年实现核心元器件国产化率超75%。(二)推动产品结构升级,拓展高端市场空间企业需摒弃中低端价格战,加大高端产品研发投入,聚焦半导体、生物医药、新能源等战略新兴领域,开发定制化、智能化解决方案。例如,针对锂电行业开发高精度水分仪、极片检测设备,针对半导体行业研发高端检测与控制仪器,以技术优势抢占高端市场份额。(三)深化数智融合,提升生产与服务效率推动智能制造转型,建设数字化车间、智能工厂,提升生产效率与产品一致性。依托工业互联网,发展“仪表即服务(IaaS)”“数据监测+分析”等新模式,从单一设备销售向全生命周期服务转型,拓展盈利渠道。(四)强化生态协同,构建产业发展新格局加强产业链上下游协同,推动核心元器件企业与仪器整机企业联合攻关,降低供应链风险。培育一批“专精特新”小巨人企业和单项冠军,形成大中小企业融通发展的生态。同时,积极参与国际标准制定,推动国产仪器“走出去”,提升国际竞争力。展望:2026年初仪器仪表行业利润的小幅下滑,是短期因素与结构性矛盾共同作用的结果,并非行业发展趋势的逆转。随着宏观经济持续复苏、下游需求逐步回暖、政策红利持续释放以及国产替代进程加速,行业有望在下半年实现利润回升。长期来看,仪器仪表作为工业生产的“眼睛”和“神经”,是智能制造、新质生产力发展的核心支撑。在“十五五”科技自立自强战略驱动下,行业将加速向高端化、智能化、国产化迈进,逐步打破海外垄断,实现从“制造大国”向“制造强国”的跨越。对于企业而言,唯有坚持创新驱动、聚焦高端突破、深化数智融合,才能在行业变革中把握机遇,实现高质量发展。
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2026-03-30 15:00
3月26日,迦南智能发布《关于重大经营合同预中标的提示性公告》,披露公司在国家电网有限公司2026年营销项目计量设备专项公开招标采购中,成功被推荐为中标候选人,此次预中标项目合计金额达6303.82万元,为公司后续经营发展注入强劲动力,也彰显了其在智能电能表领域的技术与市场竞争力。据悉,本次国家电网计量设备专项招标是2026年国网营销项目的重要采购环节,作为“十五五”开局之年的电网采购首秀,本次招标涵盖电能表、采集终端、计量互感器等全品类设备,总标包数超430个,整体投资规模逼近74亿元,成为电力仪表行业年度发展的重要风向标,也是电网智能化、绿色化转型的关键落地举措。此次招标摒弃了单纯低价中标模式,重点考量企业的技术实力、产品质量及合规运营能力,为具备核心竞争力的企业提供了广阔市场空间。根据公示信息,迦南智能本次成功预中标2个标包,核心中标产品涵盖A级单相智能电能表和B级三相智能电能表两大主流品类,两类产品均严格契合国家电网相关技术标准及行业规范,适配不同场景的计量需求。其中,A级单相智能电能表对应数字等级中的2级,允许误差范围为±2%,主要应用于居民住宅、中小型商铺等民生基础计量场景,能够满足家用电器从待机到峰值功率的宽动态范围计量需求;B级三相智能电能表对应数字等级中的1级,允许误差范围为±1%,需保证5%额定电流以上的计量精度,多用于商业综合体、地铁供电系统等常规商业场景,可应对瞬时功率波动较大的用电需求。两类产品的成功中标,充分体现了迦南智能在民用及商用计量领域的产品布局优势与技术适配能力。从业绩影响来看,此次6303.82万元的预中标金额,约占迦南智能2024年度经审计主营业务收入的6.23%。据公司2024年年报数据显示,其当年营业总收入达10.14亿元,归母净利润1.93亿元,经营活动现金流净额3.09亿元,现金流造血能力突出。此次预中标项目的落地,将进一步丰富公司营收来源,优化营收结构,对公司未来经营业绩产生积极且深远的影响,同时也将为公司持续投入技术研发、拓展市场份额提供坚实的资金支撑。作为智能电网领域的骨干企业,迦南智能长期深耕电力计量设备研发、生产与销售,连续5年稳居国家电网、南方电网招标第一梯队,2024年智能电表中标金额已超8.5亿元。公司拥有深厚的技术壁垒,累计拥有发明专利31项,在智能计量、通信技术等领域具备核心优势,其产品不仅满足国内电网建设需求,还逐步向海外市场拓展。此次成功入围国家电网2026年计量设备招标中标候选人,既是对公司产品质量、技术实力的高度认可,也是公司在电网计量领域市场地位的进一步巩固。从行业发展趋势来看,随着新型电力系统建设提速,国家电网持续加大对智能计量设备的采购投入,同时推动行业从“规模扩张”向“质量提升”转型,高精度、智能化、绿色化的计量设备成为市场主流需求。本次国网招标中,传统A级单相智能电能表需求保持稳健,同比增幅超12%,B级三相智能电能表也凭借其适配性获得广泛采购需求。迦南智能此次精准把握行业趋势,凭借成熟的产品体系和稳定的产品质量成功突围,未来有望借助行业发展东风,进一步扩大市场份额,深化与国家电网等核心客户的合作,同时依托自身技术优势,布局高端计量设备及新能源配套计量领域,推动企业实现高质量发展。此外,本次预中标也为迦南智能的新能源转型战略提供了有力支撑。目前公司已布局充电桩、储能等新能源领域,子公司迦辰智电已中标国网甘肃充电桩项目,自研家用储能逆变器通过欧盟认证,此次电网项目的中标的将进一步提升公司的品牌影响力,为其拓展新能源相关业务奠定良好基础。
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2026-03-30 14:52
近日,中国科学院上海光学精密机械研究所高端光电装备部激光智能制造技术研发中心杨上陆研究员团队,在激光焊接过程监测方面取得进展,相关成果以“Anexplainablemulti-modalityfusionframeworkforlaserweldpenetrationclassificationofAl–SicoatedPHS22MnB5”为题,发表于Optics&LaserTechnology。随着高端制造业对焊接质量与可靠性的要求不断提升,激光焊接过程中的熔深状态监测已成为保障结构安全与服役性能的关键环节。然而,传统依赖单一传感信号和人工特征工程的方法,难以全面刻画焊接过程的复杂物理行为,限制了在线精准识别能力的提升。针对上述挑战,研究团队构建了一套多传感融合监测平台,同步采集焊接过程中的声信号、等离子体光谱信号及熔池图像信号,建立了涵盖四类熔深状态的多模态数据集。在此基础上,创新性提出一种神经网络(NN)与极端梯度提升(XGBoost)相结合的混合模型框架(Fusion-XGBNet)。该模型利用神经网络实现原始多源数据的自动特征提取与深度融合,并引入XGBoost对融合特征进行高效判别,最终通过自适应策略实现双模型输出协同决策,突破了传统方法对人工特征工程的依赖。实验结果表明,该融合模型在测试集上取得了95.29%的平均识别准确率。同时,借助Grad-CAM++可视化分析,明确识别出熔池轮廓区域及367nm、437nm、580nm、622nm附近特征光谱对模型决策具有关键贡献,显著增强了模型的可解释性与工程应用可信度。相关工作得到了长安大学中央高校基本科研业务费专项的支持。
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2026-03-30 14:50
激光电弧复合焊接过程中不锈钢与铝合金两种典型基材的熔池演化、熔滴过渡及飞溅动力学使用千眼狼(Revealer)高速相机S1315以1280×1024@5000fps观测。1、实验背景激光及激光电弧复合焊接过程中,熔池行为受热输入、材料热物性及蒸发作用等多因素耦合影响,其演化过程具有显著的瞬态性与不稳定性。熔池形态、流动状态及飞溅行为直接影响焊缝成形质量与缺陷形成。由于该过程时间尺度短、空间尺度小,传统实验分析方法难以获取关键过程信息,基于高速相机的高速成像技术可为揭示熔池演化机制提供直观的可视化观测手段。焊接研究所的研究人员针对激光电弧复合焊接过程中熔池状态难以直接观测的问题,引入中科君达视界自主研发的千眼狼(Revealer)高时间分辨率成像技术,对不同基材条件下熔池行为进行对比分析,为飞溅抑制、缺陷控制及工艺窗口优化提供实验依据。2、实验设备实验选用千眼狼(Revealer)高速相机系统进行图像采集,主要配置如下:高速相机选用S1315型号,具有高感光度、短曝光时间与适配长工作距离特征,在1280×1024分辨率下具备15000fps采集能力,实验中以5000fps采样帧率进行采集。光学系统选用100mm微距镜头并结合增倍镜,以实现对百微米级尺度熔池区域的清晰成像;照明采用脉冲激光光源,引入808nm窄带滤光片,用于抑制焊接电弧与熔池自身辐射产生的强光干扰,提高熔池边界与流动细节的对比度;高速相机通过三脚架与云台进行稳定支撑,采用F口转接环实现相机与镜头的稳定连接,工作距离为5cm,视场范围约50mm。上述配置在保证成像清晰度同时,实现对熔池区域的稳定观测,满足本次实验基本需求。3、实验方法为系统对比铝合金与不锈钢基材在激光电弧复合焊接过程中的熔池动态行为,实验以基材类型为唯一变量,保持焊接热输入、保护气流量等关键工艺参数一致。实验方法上,首先对成像系统进行视场标定与光路优化,通过微距镜头与增倍镜组合,实现对熔池区域的精确放大与对焦控制。曝光时间压缩至微秒级,结合与照明光源匹配的窄带滤光片,获取高信噪比的熔池瞬态图像。焊接过程启动后,同步触发高速相机S1315,与焊接电源实现同步启动,统一采用5000fps采样频率对熔池演化连续记录,以保证熔池形成及演化过程的完整性。4、实验结果实验数据处理采用逐帧观察与对比分析方法,可以观察到铝合金基材与不锈钢基材在熔池形貌、流动行为及飞溅特征上的差异;I.不锈钢基材:熔池整体呈现出较为规则的椭圆形轮廓,边界清晰且连续,表面波动幅度较小,熔池中心区域亮度较高且分布集中,表明能量输入相对稳定。液态金属流动主要表现为缓慢的表面循环流动,无剧烈扰动现象,这一特征符合不锈钢导热系数低的物理特性,该物理特性限制了热量的横向扩散,使得熔池维持较高的温度梯度和较稳定的几何形态。同时,表面张力梯度变化相对温和,抑制了熔池表面剧烈波动与飞溅行为。图1不锈钢基材0.4ms-100.4ms-200.4ms-300.4ms下熔池演化II.铝合金基材:从高速相机捕捉到的序列图像中可观察到熔池边界呈现明显的非规则形态,局部区域出现塌陷现象,熔池表面伴随强烈波动,飞溅颗粒数量明显增加,并呈现出多方向分布特征,表明熔池内部存在剧烈流体扰动与蒸发驱动效应。这一特征主要源自铝合金较高的导热系数,铝合金在高温下蒸发剧烈,产生较大的反冲压力,在压力与表面张力梯度共同作用下,诱导出马兰戈尼对流与不稳定流动结构,最终导致熔池失稳及飞溅增强,呈现出典型的非稳态模式。图2铝合金基材0.4ms-100.4ms-200.4ms-300.4ms下熔池演化III.横向对比:不锈钢熔池受限于低导热与较稳定的表面张力特性,熔池更易维持稳定结构,铝合金由于高导热与强蒸发效应,熔池更易进入不稳定状态。这一差异决定两类材料与工艺优化策略上的不同方向,不锈钢基材更侧重提高效率与熔深,铝合金需重点控制热输入与蒸发行为,以抑制飞溅与缺陷形成。5、实验结论I.本次实验研究基于高速成像技术,对激光电弧复合焊接熔池动态行为进行了系统观测与分析。结果表明,千眼狼(Revealer)高速相机S1315凭借其高感光度、高时间分辨率、短曝光及良好的光学适配能力等特征,能够满足焊接熔池观测需求,可用于焊接机理研究相关实验中的过程记录与分析工作。II.不锈钢基材下的熔池呈现良好的稳定性,其流动模式以缓和对流为主,飞溅现象较弱;铝合金基材由于高导热与强蒸发效应,熔池呈现出明显不稳定特征,飞溅频繁且流动剧烈,说明材料热物性在复合焊接过程中起主导作用。III.方法论角度,该实验构建了“高速成像—过程捕捉—机理解析”的研究路径,为优化不同材料的复合焊接工艺参数、抑制飞溅与缺陷、验证数值模型提供了直接的实验支撑,也为新型材料及特殊工艺的工艺开发奠定了可视化分析基础。
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2026-03-27 19:01
自旋阀是一类通过调控铁磁层中自旋取向实现电阻调制的多层薄膜器件,通常由交替堆叠的铁磁性与非磁性金属层构成,为高集成度、高性能自旋电子技术的发展提供了关键支撑,在磁存储、磁传感及自旋电子学等领域展现出重要应用价值。鉴于铁电性与铁磁性在物理概念与宏观响应行为上具有高度类比性,构建一种结构类比自旋阀、可通过调控相邻铁电层极化方向来实现电阻调控的“铁电阀”(FerroelectricValve)器件,具有重要的科学意义与应用前景。近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心材料显微科学研究部陈春林研究员团队创新性地设计出一种由铁电层/导电层/铁电层构成的三明治型铁电阀结构,并系统研究了其在铁电层极化平行与反平行两种构型下的原子尺度界面结构、局域电子结构及电阻态特性。相关研究成果以“DesignofFerroelectricValve:ASpin-Valve-AnalogousStructureforModulatingElectricalResistance”为题发表于AdvancedMaterials杂志上。金属所乔贝贝博士、孙子益(23级博士研究生)及张盛(25级博士研究生)为论文共同第一作者,陈春林研究员、姚婷婷研究员及江亦潇副研究员为论文共同通讯作者。研究团队采用脉冲激光沉积技术成功构筑了LaTiO3.5/m-LaTiO3/LaTiO3.5多层异质结构铁电阀,其中中间导电层m-LaTiO3的厚度精准调控在3至6个原子层范围内。结合像差校正扫描透射电子显微学表征与第一性原理计算的协同分析,研究人员系统揭示了该铁电阀在平行与反平行极化构型下的界面原子排列、极化耦合机制及能带演化规律。结果表明:在反平行极化构型下,导电层带隙显著减小,载流子浓度明显升高,器件整体导电能力显著优于平行极化构型。同时,反平行极化诱导的界面电荷重分布与轨道杂化效应导致LaTiO3层中Ti原子的3d t2g轨道退简并,进而引发显著的面内电导各向异性。增大中间导电层厚度,可有效提升器件整体电导率。通过外场调控两侧铁电层的极化取向,可灵活切换中心LaTiO3层的电阻状态及其导电易轴,从而实现对器件电阻的非易失性、多态调控。本工作首次提出“铁电阀”的概念,并在实验上实现了该类异质结构的可控构筑,阐明了其基于极化构型依赖的界面电子重构所驱动的电阻调制物理机制,为新型铁电功能器件的设计、优化与集成提供了坚实的材料平台与理论依据。尤为值得关注的是,LaTiO3.5具有超过1500K的居里温度,且与LaTiO3之间具备优异的晶格匹配性与外延兼容性,所构建的异质结构展现出优异的晶体完整性、原子级平整的界面质量以及出色的高温结构稳定性,有望应用于高温电子器件等严苛应用场景。作为一项原创性器件概念,“铁电阀”为后摩尔时代多功能、低功耗信息器件的发展开辟了全新技术路径。此外,课题组前期在该类异质结构中的研究表明,通过元素掺杂可实现导电类型(n型至p型)的连续调控,为进一步拓展器件电学性能的可编程性与功能多样性提供了更广阔的前景。相关研究结果以“Strain-InducedGradientDistributionofDopantsataPerovskiteInterface”为题发表于Nanoletters杂志上并入选了扉页论文。本研究获得国家自然科学基金项目及广东省基础与应用基础研究重大项目等多项资助。
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2026-03-27 14:23
在极地科考、深空探测等极端环境下,锂离子电池等储能设备的耐低温性能面临严峻挑战。传统锂离子电池在-20℃以下环境中,易出现电解液粘度增大、离子电导率下降、界面电荷传输阻抗剧增等问题,致使电池性能快速衰减甚至失效。因此,在极低温条件下同步实现体相离子高效传输与稳定界面动力学,已成为低温储能器件领域亟待攻克的核心难题。近日,电工研究所马衍伟团队成功研制出可在-100℃极低温环境下工作的锂离子电容器,刷新了该类器件低温运行的纪录。研究团队从电解液溶剂的分子结构设计与偶极弱相互作用调控入手,提出了新型低温电解液设计策略。通过在溶剂分子中引入具有强吸电子效应的氟代基团(-CF3),打破传统电解液中刚性的溶剂化壳层,构建出独特的溶剂-阴离子共配位弱聚集结构(AGG-w)低温电解液。该弱聚集电解液在低温下不仅保持了高离子电导率、低黏度与宽液程等优异体相性能,同时实现了低阻抗、快速传递的稳定界面动力学特性。基于该新型低温电解液制备的1100 F锂离子电容器,成功实现-100℃极低温环境下的稳定放电。该研究不仅突破了锂离子电容器在极寒环境下的应用瓶颈,也为面向极端环境的高性能电化学体系开发奠定了理论基础,对我国深空探测与极地战略实施具有重要意义。该研究工作联合中国科学院长春应用化学研究所、清华大学深圳国际研究生院共同完成,相关成果发表于《德国应用化学》(AngewandteChemieInternationalEdition)。研究工作得到国家自然科学基金、北京市自然科学基金的支持。
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2026-03-27 14:20
近日,中国科学技术大学工程科学学院热科学和能源工程系谈鹏教授团队在水系锌电池领域取得新进展,研究团队成功开发了原位3DpH可视化技术,实现了对锌电极反应界面pH场的三维、原位、定量成像。研究成果以“Three-DimensionalVisualizationofChemicalStratificationandPathologicalRedistributioninAqueousZincBatteries”为题,发表于国际知名期刊《ACSEnergyLetters》,并被选为封面论文。水系锌电池凭借其本征安全、低成本与环境友好等优势,在下一代大规模储能中表现出巨大潜力。然而,金属锌负极在水系电解液中的界面不稳定性严重阻碍了商业化进程,枝晶生长、析氢副反应、表面钝化及自腐蚀等问题相互耦合,导致电池循环寿命远低于理论预期。事实上,这些失效行为均受控于电极/电解液界面局部化学微环境,尤其是质子活性(即局部pH)的动态演化。局部酸化环境易诱发活性锌的化学腐蚀并加剧析氢反应,而局部碱化则促进碱式硫酸锌或氧化锌等绝缘副产物的生成,导致界面钝化和不均匀沉积。界面pH并非被动响应变量,而是直接决定锌负极反应选择性与演化方向的核心参数。因此,发展能够原位捕捉界面化学环境三维演化过程的表征方法,并深入理解其对电极稳定性的影响,对于揭示水系锌电池的失效机制以及提高电池性能具有重要意义。针对上述问题,研究团队设计了一种可进行光学观测的电化学测试装置,并在电解液中引入荧光pH指示剂,通过激光共聚焦成像技术逐层扫描界面附近电解液区域,实现了反应界面pH场在三维空间中的实时监测与高精度定量重构。借助这一工具,研究团队对锌电极界面化学环境进行了实时监测。首先,在静置条件下,三维成像揭示出沿重力方向的明显pH分层,即电极下方区域的pH显著高于上方区域,在600s时pH差值达到约0.3。进一步,在对称锌电池恒流运行条件下进行原位监测,发现电溶解阶段界面下方迅速形成高pH区域,竖直pH梯度快速增大,在180s时上下pH差值达到约0.6;随后在沉积阶段虽有所缓和,但循环结束时仍保持在0.4以上。这些结果表明,无论在静置还是电化学运行过程中,锌电极界面都会形成稳定的竖直化学分层。研究团队结合多物理场模拟,系统阐明了这种化学分层是重力耦合物质传输调控的直接结果,并揭示了一个全新的电极失效机制:化学梯度驱动的活性物质再分布。具体而言,上部的低pH和低Zn2+浓度加速了析氢腐蚀和溶解反应,而下部的高pH和高Zn2+浓度抑制了析氢腐蚀,促进了锌沉积。随着循环进行,这种差异驱动活性锌沿竖直方向迁移,最终形成“上部耗尽-下部富集”的结构分化,并引发电极失效。该工作成功实现水系锌电池界面化学分层的三维可视化,揭示了化学梯度驱动的锌电极活性物质再分布机理,不仅为水系锌电池中金属负极的失效机制提供新见解,也为其他水系金属电池的理性设计提供普适性指导。论文第一作者为赵忠喜、陈永堂,通讯作者为谈鹏教授,该工作得到了国家自然科学基金青年学生基础研究项目(523B2061)、国家创新人才计划青年项目(GG2090007001)的资助。
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2026-03-27 14:16
基于自旋轨道矩(Spin-orbittorque)效应的第三代自旋芯片有望突破传统半导体芯片速度和功耗面临的物理极限,已成为英特尔、三星、台积电等国际半导体企业布局的重要技术路线。采用垂直磁化比特的第三代自旋芯片有望实现更高的热稳定性和数据保持时间,但面临如何以可高密度集成方式实现高能效全电写入的关键技术难题。近日,中国科学院半导体研究所朱礼军研究员团队研究提出通过合金化大幅提高垂直自旋产生效率的新方法,分别采用轻金属Cu重掺杂自旋霍尔金属Pt形成合金Pt0.5Cu0.5,实现了垂直自旋扭矩5倍以上的增强效应,并实现了基于4吋热氧化硅晶圆、高垂直各向异性FeCoB器件阵列在超低电流密度下(1.8×107 A/cm2)100%翻转比例的全电写入,电流密度为迄今公开报道的所有兼容CMOS集成的全电写入方案中的最低值。该成果发表于《先进功能材料》(AdvancedFunctionalMaterials 2026,36:e74926,论文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.74926),朱礼军研究员为通讯作者,半导体所直博生宋子研为第一作者,合作者陕西师范大学物理学院朱陆军副教授帮助完成了样品微结构的扫描透射电镜表征。相关工作得到了科技部、基金委和北京市的资助。此前,该团队提出了利用电场对称性破缺在自旋轨道矩器件中诱导垂直自旋的新机制,以及实现晶圆级全电写入的普适技术方案(AppliedPhysicsReviews 2022,9:041401,https://doi.org/10.1063/5.0116765;AdvancedMaterials 2024,35:2406552,https://doi.org/10.1002/adma.202406552)。该方案无需组分/厚度梯度或单晶结构,且兼容400oC以上热稳定性,被美国电气和电子工程师学会(IEEE)磁学协会韩国分会主席Byong-GukPark教授评价为“兼容高密度集成和晶圆级制造的全电写入方案”(npjSpintronics2025,3:8)。
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2026-03-26 14:57
各省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团市场监管局(厅、委),中国计量科学研究院,中国测试技术研究院,中国计量测试学会,中国计量协会,各全国专业计量技术委员会、大区国家计量测试中心、国家专业计量站,各主导实验室、参加比对实验室:为贯彻落实《计量发展规划(2021—2035年)》《市场监管总局关于加强计量比对工作的指导意见》,更好发挥计量比对作用,根据《计量比对管理办法》,市场监管总局决定组织实施33项国家计量比对项目(见附件1)。现就有关事项通知如下:一、2026年国家计量比对项目(一)A类国家计量比对项目1.计量标准与标准物质比对项目。聚焦民生保障、环境监测等领域,组织实施X、γ辐射周围剂量当量(率)仪计量比对等6项A类计量标准、标准物质国家计量比对项目。2.大区计量比对项目。组织实施中南大区温度变送器校准装置计量比对等6项大区计量比对项目。已取得相关计量标准考核证书、标准物质定级证书,或获得相关检定、校准项目授权的计量技术机构,须参加本次A类国家计量比对。如确有特殊情况不能参加的,需经发证机构同意并报市场监管总局计量司备案。A类国家计量比对项目若参加比对实验室数量过多,主导实验室应将名单报送市场监管总局计量司,由计量司按比例确定参加实验室。A类国家计量比对项目由市场监管总局给予主导实验室经费补助,参加比对实验室无需缴纳比对费用。(二)B类国家计量比对项目根据各专业领域和产业发展需求,组织实施光滑极限量规计量比对等21项B类国家计量比对项目。B类国家计量比对项目采取自愿参加原则,各类计量技术机构可根据实际情况报名参加。二、国家计量比对组织实施(一)主体责任与方案主导实验室承担国家计量比对项目具体实施主体责任,按照《计量比对管理办法》和相关计量技术规范要求,认真做好国家计量比对实施方案的编制、论证及征求意见工作,并及时填报国家计量比对项目任务书(见附件2),于2026年4月1日前将盖章PDF版和可编辑WPS版电子版材料发送至jlslzc@samr.gov.cn,电子邮件标题注明“项目编号+项目名称+主导实验室名称”。实施方案应充分考虑传递标准(样品)稳定性、溯源性、重复性以及试验操作安全、数据处理、避免串通或作弊、结果利用等方面要求,保障国家计量比对结果的真实性、科学性、公正性和权威性。(二)过程管理与时限主导实验室要做好项目实施、验收、总结等工作,加强技术交流,及时处理参加比对实验室提出的技术需求和疑难问题,不得擅自更改计量比对参数及计量比对实施方案。无正当理由且未经市场监管总局同意,项目完成不得晚于规定的截止日期。确需延长完成时间的,应于规定完成日期前3个月,由主导实验室向市场监管总局计量司提交书面申请。参加比对实验室要在规定时间内报送真实有效的计量比对结果,配合主导实验室做好结果分析等相关工作,并提交同意比对结果公示的书面确认函。参加计量比对有关具体事宜可直接与主导实验室联系。(三)验收总结与材料报送主导实验室应在项目完成后15日内,按照《计量比对管理办法》、JJF1117《计量比对》等有关要求,及时组织专家召开项目验收会,并组织召开比对总结会。经专家评审并征求参加比对实验室意见后,向市场监管总局计量司报送国家计量比对总结报告、项目验收材料、比对结果公开意见等。所有材料均需加盖公章,并提供盖章PDF版和可编辑WPS版的电子版材料,发送至jlslzc@samr.gov.cn,电子邮件标题注明“项目编号+项目名称+主导实验室名称”。(四)诚信与保密主导实验室和参加比对实验室应加强诚信和保密管理,各相关方在国家计量比对结果公布前不得泄露相关数据和信息。市场监管总局将适时向社会公开国家计量比对有关情况,各主导实验室应对所提交材料的真实性、准确性和可公开性负责。三、国家计量比对结果应用市场监管总局定期向社会公布国家计量比对结果。国家计量比对结果符合规定要求的,可以作为计量基准和计量标准复查考核、标准物质定级、计量授权以及实验室认可的参考依据。国家计量比对结果偏离正常范围的,应当限期改正,暂停国家计量比对所涉及的计量基准、计量标准的量值传递工作和标准物质生产销售,对在规定期限内不能完成整改并达到规定要求的,将根据有关规定进行处理。对应参加国家计量比对,但无正当理由拒不参加,以及在参加过程中经核实存在串通结果或提供虚假数据等情况的实验室,将根据有关规定进行处理。联系人:计量司姜晔炜张军明010-8226184382260125附件:1.2026年国家计量比对项目汇总表2.2026年国家计量比对项目任务书市场监管总局办公厅2026年3月23日附件:附件1:2026年国家计量比对项目汇总表.pdf附件2:2026年国家计量比对项目任务书.wps
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2026-03-24 15:16
3月20日,国家电网有限公司2026年营销项目第一次计量设备招标正式挂网,本次招标覆盖电能表、采集终端、计量互感器三大核心品类,以432个标包、3529万只总需求的规模拉开年度计量设备采购大幕。相较于往期,本次招标不仅实现标包数量与物资需求的双重增长,更在异常报价审查、不平衡报价惩罚等关键环节推出四大规则调整,直指行业投标乱象,重塑电力计量设备市场的竞争格局。从招标规模与品类结构来看,本次采购呈现各品类需求全面增长的态势,成为电网智能化建设提速的直接体现。其中,电能表作为核心品类,共设224个标包,需求数量达3225万只,环比近乎翻番,成为本次招标的最大增量;采集终端板块共118个标包,需求54万只,同比大幅攀升60%、环比增长46%,凸显电网对数据采集终端的升级需求;计量互感器则布局90个标包,需求144万只,环比增长85%,配套电网基础建设需求释放。从区域分布来看,山东、河南、浙江、四川、江苏、黑龙江成为本次招标的核心需求省份,占据全国采购量的主要份额,区域电网建设的差异化需求特征显著。标包数量的同步扩容也印证了本次招标的规模升级:432个标包较2025年同期增加42个,较2025年第三批招标增加46个,更大的标包拆分既为更多企业提供了参与机会,也对企业的细分品类供货能力提出更高要求。结合行业分析,本次各分标中标格局将呈现分层竞争、头部集中的特点:入门级的A级单相智能电能表市场竞争充分,预计至少70家企业可斩获中标资格;B级三相智能电能表次之,约50家企业有望中标;而技术门槛更高的C级、D级三相智能电能表,预计中标企业分别为18家、2家;高端智能电能表则因技术壁垒严苛,仅3家企业能分食市场。采集终端领域,专变采集终端、智能融合终端预计中标企业分别为25家、50家;计量互感器各分标则保持相对均衡的竞争格局,均有30家企业预计中标。更为关键的是,本次招标推出四大规则调整,从报价、资质、投标规范等维度全面优化招标体系,成为行业从“价格内卷”向“价值竞争”转型的重要信号,具体调整直指行业痛点:异常报价审查门槛大幅放宽,将触发异常低价审查的阈值从“投标报价低于包平均值30%”调整为50%,大幅拓宽了低价报价的合理区间,减少企业因正常低价投标而需提供繁琐成本证明的流程,既鼓励合理的价格竞争,也避免过度审查对优质企业的误伤。不平衡报价惩罚升级为“连坐”否决,针对技术含量高、定价难度大的高端智能电能表品类,新规不仅审查不同标包间的报价偏差,还新增同一标包内的偏差审查,若报价偏差超出均价±5%,投标人所有采用同一技术规范的标包将被全部否决,以最严厉的惩罚杜绝企业“拆东墙补西墙”的投机报价行为。商务标环评证据要求全面收紧,针对商务评分中的“环境影响评价”项,明确要求企业提交的ESG报告需通过、权威媒体等公开渠道发布,环评、能评及三废报告必须由具备资质的机构出具且经环保监管部门审核通过,以高标准的资质要求推动行业绿色低碳转型。伪造奖项纳入虚假投标“一票否决”,在虚假投标的界定范围中新增“奖项造假”条款,严厉打击部分企业为获取“科技创新成果”项高分而伪造奖项的行为,从源头规范投标秩序,保障招投标的公平性。此次国家电网计量设备招标的规模扩容与规则重构,既是电网智能化、绿色化建设的必然要求,也为电力计量设备行业划定了新的竞争赛道。对于行业企业而言,需摒弃以往的投机投标策略,一方面夯实成本管控与技术研发能力,适配不同品类的竞争要求;另一方面规范资质管理与投标行为,紧跟绿色发展与合规经营的行业趋势。而随着招标规则的持续优化,电力计量设备市场的行业集中度有望进一步提升,具备核心技术、规模化产能与合规运营能力的头部企业,将在新一轮竞争中占据主导地位。
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2026-03-23 14:35
根据《国家标准委关于下达2026年第一批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》(国标委发〔2026〕10号),由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC124)负责归口,机械工业仪器仪表综合技术经济研究所(以下简称仪综所)牵头编制的《制造过程中试验证质量控制要求》国家标准正式立项,计划号为20260315-T-604,该标准是我国首项制造业中试验证国家标准。中试是把处在试制阶段的新产品转化到生产过程的过渡性试验,是提升产品质量的重要途径,是科技成果产业化的关键环节。我国高度重视制造业中试验证发展,先后发布了《制造业中试创新发展实施意见》和《制造业中试标准体系建设指南(2025版)》,旨在打造现代化中试能力,以标准引领制造业中试创新发展。作为全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC124)秘书处单位,仪综所长期围绕仪器仪表、智能测控装备、先进工业网络等领域,积极开展中试验证、质量控制等相关技术研究和标准研制,建设的“工业MEMS传感器中试平台”入选首批国家级制造业重点领域中试平台,可为行业提供第三方检验检测、共性技术研究与标准化等服务。本次立项的国家标准《制造过程中试验证质量控制要求》规定了制造过程中试设计、测试、工艺、设备验证的具体要求,规范了中试验证质量控制流程和要求,构建了虚实结合的制造过程中试验证质量控制模型。该标准的成功立项,对于指导制造业中试验证平台的建设规划、运行管理及质量提升具有重要意义,将进一步推动中试验证在制造业的深度应用。
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2026-02-26 09:33
陕西省高校顺应光电科学与智能仪器发展趋势,深化产教融合,为我国装备制造、仪器仪表、气象环境和国防建设等提供关键技术支撑。近日,西安理工大学、西安市气象局、中国科学院上海光学精密机械研究所等七家单位签署产教融合协议。根据协议,新成立的西安理工大学光电科学与智能仪器学院,依托学校13个国家级、省部级科教平台,将精准对接企业需求,进行核心技术攻关。其中和西安市气象局联合开展的“云相态识别和液水遥感系统研究”,将破解当前云降水机理研究的技术瓶颈。西安市气象探测中心主任解斌表示:“把我们原来的创新平台能升格变成光电的气象探测研究院,主要发挥西安理工大学光电技术还有智能仪器方面的优势,解决我们精密观测的问题。”西安理工大学仪器科学与技术学科带头人华灯鑫教授表示:“与中科院相关的三大光机所和遥感重点实验室我们开展研究,围绕着气象、环境、高端装备制造、精密仪器等领域开展产学研用的合作,为我们陕西经济,特别是陕西的高端装备制造和光子产业链培养高端的研究型人才。”光子产业链是陕西34条重点产业链之一。“十四五”期间,陕西不断延链、补链、强链,完善光子产业发展生态,通过政策支持、税收优惠、人才引进、金融对接等举措,初步组建起服务企业全生命周期的光子产业基金群,链式反应正在加速。预计到2030年,陕西光子企业将超过500家。陕西省“十五五”规划建议指出,将着力打造新兴支柱产业,围绕光子、氢能、增材制造、脑机接口、具身智能、生物制造、第六代移动通信、超导技术等领域重点突破,培育新的经济增长点。
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2026-02-10 15:01
近期,市场监管总局发布《脉冲波形参数计量器具检定系统表》等32项国家计量技术规范,涉及智能网联汽车、生命健康、智能电表、物理化学等多个领域。在智能网联汽车计量领域,《智能网联汽车自动泊车性能计量测试规范》明确了智能网联汽车自动泊车模块计量测试内容和方法,是我国首部针对智能网联汽车自动泊车性能的专业计量测试规范,填补了行业技术空白,将推动自动泊车关键参数计量测试的结果统一和可比,助力智能网联汽车自动泊车技术的研发和升级,保障司乘安全,促进行业健康发展。在生命健康领域,心电图机是心律失常、心肌缺血诊断及心肌梗死、心脏功能评估的关键依据,其计量性能直接决定健康筛查与临床数据准确性。《心电图机检定规程》统一了模拟与数字心电图机计量检定框架,通过规范心电图机计量性能要求,为精准诊断疾病,保障患者生命健康提供准确可靠的计量数据支撑。在电能计量领域,电能表涉及群众切实利益,随着智能电能表广泛推广与应用,计量技术规范急需升级换代。本次修订发布的《安装式交流电能表检定规程》,一次性整合代替《电子式交流电能表检定规程》《机电式交流电能表检定规程》《多费率交流电能表检定规程》《最大需量电能表检定规程》《预付费交流电能表检定规程》5项计量技术规范,提升了技术指标要求和可操作性,增加了群众关心的起动试验误差测量等要求,并给出新旧规程表述对照图,有效保障在网运行电能表计量数据的准确、可靠和统一,切实保障群众利益。此外,本次还发布了《计量器具检定周期确定原则和方法》《带附加功能计量器具的性能评估导则》《测量设备校准间隔的确定导则》等一批通用性计量技术规范,为计量技术规范提档升级奠定基础。
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2026-02-05 14:46
日前,市场监管总局出台《关于促进特种设备检验机构高质量发展的指导意见》(以下简称《意见》),进一步完善特种设备安全治理体系,推动特检机构专业化、规范化建设,为特种设备安全平稳运行筑牢技术支撑防线。特种设备检验机构是保障特种设备安全的主要技术力量。目前,全国共有特种设备检验机构3000余家,负责全国2300余万台特种设备、3余亿只气瓶、110余万公里压力管道安全检验工作,在提高特种设备安全水平、助力特种设备领域科技进步、支撑市场监管部门安全监察工作等方面发挥着关键作用。《意见》明确,要从拓展服务领域、提升创新能力、提供高品质服务三个维度发力,拉升特检机构创新发展高线,推动行业整体提质升级。在拓展服务领域方面,《意见》指出,要增强服务国家和地方重大战略、重点领域、重大工程的自觉性,建立专项服务机制,组建专家服务团队,支撑新工艺、新技术、新材料应用推广,保障大型化、高参数和极端工况设备正常运行,强化检验对企业安全管理的技术服务作用。积极探索新业态、新技术、新产业技术需求,加强新型、极端和复杂工况及老旧特种设备安全防控技术研究,发展新能源与绿色低碳装备安全保障技术,深化本质安全技术、智能运维技术、高端检测仪器、智能监测系统、检验检测特种机器人等领域技术研发。在提升创新能力方面,《意见》强调,要引导特检机构加大科技投入力度,强化资源共享与协同攻关,构建良好科技创新生态,鼓励特检机构完善科技创新激励机制,落实科技成果转化奖励政策。要增强科研创新能力,建设科技创新平台,加强人才队伍培养,推动科技成果转化落地。构建发达地区与欠发达地区特检机构之间的协同发展机制,促进不同地区特检机构共同发展。鼓励特检机构之间共享高精尖科研设备、数据信息、技术方案等,建立跨区域的专家队伍,在重大活动保障中统一行动。在提供高品质检验服务方面,《意见》要求,要加强特检机构品牌建设。鼓励特检机构根据区位特点和产业发展需求做大做强优势专业领域,打造一批特色服务品牌。鼓励特检机构探索建立技术服务联盟,打造中国特检品牌。促进特检机构国际化发展。支持特检机构承担国际标准化组织、技术委员会等国际组织的重要职务或秘书处工作,积极承办国际论坛、学术会议。要服务共建“一带一路”倡议,为出口特种设备提供技术服务,保障海外建设项目安全运行,加强与海外机构技术合作。
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2026-02-04 14:27
近日,市场监管总局公布2025年第四季度检验检测行业景气指数。第四季度,综合景气指数为101.54,环比提升0.26,位于景气线(100)以上。分项景气指数中,成本指数、营收指数、发展潜力指数、风险指数等均维持正常水平,竞争指数仍维持在高位,但略有回落,行业整体保持平稳发展态势。成本指数为99.09(指数越高成本越低),较上季度下降0.66,其中信息化成本、固定成本、试剂耗材成本指数降幅较为明显,表明机构在信息化建设等方面的基础投入加大。营收指数为100.40,环比上升1.05,连续三个季度小幅上升,其中服务收入、其他技术收入和报告价格指数均有上升,市场活力逐步增强。发展潜力指数为103.41,环比略升,其中政府政策改革红利、国内市场业务需求指数均有上升,政策与内需成为行业发展核心支撑。风险指数(指数越高风险越低)为100.68,其中不正当竞争、低价竞争风险指数小幅上升,行业“小散弱”问题综合治理成效逐步显现。竞争指数为113.25,环比小幅回落,行业结构继续调整,小微机构加速退出市场,行业从“量增”向“质升”转型。
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2026-02-04 14:15
2026年1月24日,由中国仪器仪表行业协会在线分析分会推荐的“国产在线气相色谱分析仪在百万吨乙烯装置的研究及应用”项目在南京通过了由中国仪器仪表行业协会(以下简称“中仪协”)组织的科技成果评价,该项目由南京霍普斯科技有限公司和中沙(天津)石化有限公司共同研发。会议由中仪协副秘书长程红主持。本次评价委员会成员包括来自中石化工程建设有限公司、中国石油四川石化有限责任公司、中国石化上海石油化工股份有限公司、中韩(武汉)石油化工有限公司、中科(广东)炼化有限公司、江苏盛虹炼化有限公司、东南大学仪器科学与工程学院、中国石油化工集团有限公司、中国仪器仪表行业协会在线分析仪分会的9位行业专家。中石化工程建设有限公司技术副总监孙磊被选举担任本次评价委员会主任委员。南京霍普斯总经理顾潮春致欢迎词,并就公司发展历程、主营业务与核心技术研发实力作了简要介绍。中沙(天津)石化有限公司设备部首席专家于宝全在致辞中强调了本次会议的重要性及战略意义,指出该项目是产学研用深度融合的典范,其成果落地将为石化行业高质量发展注入强劲动力。南京霍普斯研发部经理朱岩汇报了HPGC-1000型在线气相色谱分析仪的技术研究、应用情况、经济与社会效益,以及相关知识产权情况。中沙(天津)石化有限公司高级工程师寇立鹏详细介绍了HPGC-1000型在线气相色谱分析仪的研发经历以及在中沙(天津)石化的试用情况。汇报结束后,评审专家组查看了南京霍普斯的生产研发中心,详细了解产品生产、装配流程与测试环节,加深了对该项成果的技术水平和产业化能力的了解。经资料审阅、现场查看及深入质询、研讨,评价委员会达成一致评审意见,HPGC-1000连续稳定运行1年以上,与同一位置的进口分析仪对比,重复性、可靠性等指标相当。该成果技术创新性强,资料齐全,符合评价和存档要求,成果整体达到国际先进水平。南京霍普斯总经理顾潮春对评审委员会提出的建议与肯定表示感谢。他表示,专家们在现场运行、设计方案、基础研究等多个维度提出的意见和建议,将进一步推动公司在技术提升与产品优化等方面持续深耕,为提高国产高端分析仪器的自主可控水平贡献力量。在中国由“石化大国”迈向“石化强国”的进程中,国产高端分析仪表扮演着“工业慧眼”与“产业基石”的关键角色。对于需配备数十至上百套在线分析系统的大型石化企业而言,该设备可显著降低初期投资与全生命周期运营开支,这一成本优势将有力提升我国乙烯产业的整体竞争力。国产高端分析仪表的推广应用不仅具备经济可行性,其在关键工业场景中的可靠性与适用性亦对保障产业链安全具有重要战略意义。本次科技成果评价,为国产高端分析仪表在关键工业场景的推广应用奠定了坚实基础。
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2026-01-30 14:10
近日,市场监管总局批准新建11项、变更1项国家计量基准装置。此次获批的基准装置主要面向高端制造、生物医药、新能源等前沿领域,标志着我国在完善现代先进测量体系、填补关键量值传递空白方面迈出坚实一步。“十四五”时期,我国新建国家计量基准45项,较“十三五”期间增长150%;新建基准自主可控率从2020年底的20%跃升至78%。截至“十四五”末,我国基准装置总数已达219项,全面覆盖几何量、热学、力学等十大基础领域,计量基准整体自主可控率提升至59%。国家计量基准是统一全国量值的最高依据,既是捍卫国家主权的技术基石,也是支撑新质生产力发展、守护民生健康的重要保障。从癌症治疗的辐射剂量、食品安全与农药残留检测,到民用“四表”计量、手机导航定位和电动汽车充电,社会生活的诸多方面都离不开精准的基准支撑。同时,作为产业升级的“精度之源”,计量基准为高端装备制造、人工智能等战略性新兴产业和未来产业有效破解了“测不了、测不准、测不全”的瓶颈。随着国家计量基准体系不断完善,我国高质量发展的测量基石将愈加牢固,为加快发展新质生产力、保障和改善民生、实现高水平科技自立自强提供更为坚实的计量支撑。
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2026-01-29 15:20
3月25-27日,全球规模大、规格高的半导体行业盛会之一SEMICONChina2026在上海新国际博览中心盛大举行,本届展会吸引了超过1,400家展商及16万+专业观众参与,共同探讨半导体产业的技术创新与未来发展方向。作为温控领域的国家级专精特新重点“小巨人”企业,宇电温控科技携全链路半导体温控解决方案亮相,凭借领先的半导体专研APID温控技术和本土化服务能力,成为展会焦点之一。35年行业深耕,宇电率先实现国产替代自1991年创立以来,宇电深耕精密温控领域35年,是国内首个批量应用于半导体领域的国产温控器品牌,目前和国内多家半导体龙头企业达成深度合作。长期以来,半导体前道设备的高端温控器市场被进口品牌垄断。宇电凭借自主研发的半导体专用APID算法,在测量精度、抗干扰能力、长期稳定性等关键指标上对标国外一线品牌,成功实现进口替代。目前,宇电温控器已批量应用于刻蚀、气相沉积、碳化硅长晶等核心工序,成为国产半导体设备自主可控的重要支撑。值得一提的是,本土化服务优势,是宇电赢得客户信赖的坚实基础。宇电在全国设立23个办事处,构建覆盖全国的销售服务网络,针对客户技术问题承诺2小时响应,远快于进口品牌数天至数周的响应周期。同时,宇电可根据客户需求提供定制化温控方案,从选型、调试到维护,提供全生命周期技术支持,真正做到“贴近客户、快速响应”。超越行业标准的质量管理体系宇电秉承“不断努力、追求完美”的核心准则,建立了全面的质量认证和安全管理体系,早在1998年,宇电便领先同行通过ISO9001质量管理体系认证。此外,为进一步保障产品品质,宇电积极引入半导体龙头企业的质量管理体系,已在研发、生产与检测等全流程中对标半导体行业高标准,致力于实现全面严格的质量管控。多项关键可靠性指标显著优于行业标准:·电磁兼容性(EMC)群脉冲抗干扰测试达6kV(CE认证标准为3kV)·工作环境温度:常规产品支持-20℃至80℃,特殊定制产品最高支持120℃(同类产品一般为-10℃至60℃)·耐高温系列产品测试温度最高达150℃(行业标准一般为120℃)·耐腐蚀性能通过72小时盐雾试验(行业标准为48小时)·产品年返修率长期控制在0.1%以内,远低于行业平均水平产品覆盖半导体全链路工艺,满足多元需求宇电此次展出的全链路半导体温控方案,是针对半导体制造从晶圆加工→光刻→刻蚀→薄膜沉积→清洗→封装测试等全流程的温度控制需求而打造的一体化解决方案,丰富的产品线吸引了众多专家与观众驻足交流。AI-8848/8888系列高精度多回路智能温控器该系列温控器专为半导体极高可靠性要求而设计,测量分辨率高达0.001℃,最高可选0.05级测量精度,具备20ms高速采样及卓越的抗干扰性能。支持灵活的可编程输入输出通道,可选多尺寸组合模式一体化集成,提供4路隔离热电偶输入、4路隔离线性电压/电流输入、4路热电偶和热电阻通用隔离输入、4路四线制PT1000及PT100高精度测量输入、8路相互隔离热电偶输入等多种规格选择。值得一提的是,该系列内置半导体专用APID算法,能够满足刻蚀、气相沉积等核心工序的极高可靠性要求,已批量应用于半导体前道多种设备,成功实现进口替代。AI-8系列高性能单回路智能温控器AI-8系列高性能单回路智能温控器搭载新型APID自整定自适应控制算法,可实现无超调、无欠调的精确控制。产品提供0.1~0.3级测量精度可选,具备串级控制、AAT先进快速自整定、50段程序控制、加热冷却双输出、手自动无扰切换、外部事件输入、输入多点修正等丰富功能,能轻松应对各类复杂工况。可定制组合式多路温控器可定制组合式多路温控器以“高度集成、灵活定制”为核心理念,将多台温控器、温度采集模块、输出模块、通讯控制器集成于一体。提供2、3、4、5、6等多种尺寸组合模式,既能适配不同设备的空间布局,又能满足个性化功能需求,广泛应用于半导体、锂电池、光伏等高端制造领域。AI-516/516PD65系列人工智能温控器AI-516/516PD65系列人工智能温控器测量精度0.25级,最高分辨率0.01℃,具备自整定功能,可实现无超调、无欠调的精确控制。支持K、S、R、E、J、T、B等多种热电偶输入;具备多种报警模式,并支持上电免除报警功能;内置可控硅,输出可直接带负载,最大电流2A。专门用于气路及管道伴热带的温度控制,为半导体厂区公用工程、工艺管路系统提供可靠温控保障。AP7系列PLC可编程控制器AP7系列PLC可编程控制器可直接集成宇电温控模块,无需额外网关即可实现温控与逻辑控制的统一编程、统一管理。产品采用模块化设计,支持最多5个扩展模块、120个I/O点,内置双RS485与CAN接口,兼容Modbus、CANBUS等主流协议,全系光耦隔离保障强抗干扰性能,提供256K程序容量与掉电保持寄存器,支持梯形图与C语言两种编程方式,调试便捷,系统运行稳定可靠。此外,宇电还展出了AI-85XX系列经济型多回路温控器、AI-86X8系列通用型温控器、AIP系列大屏智能温控器等产品,构建了从高端到基础的完整产品矩阵,为各行业客户提供一步到位的温度控制解决方案。此外,展会期间,宇电团队与现场专业观众进行了深入交流。众多客户对宇电产品在精度、可靠性及国产化进程方面取得的成果表示高度认可,并围绕具体应用场景展开了热烈探讨。宇电团队认真汲取一线用户的反馈,这些宝贵信息将为后续产品迭代与技术升级提供明确方向。未来,宇电将继续深耕半导体温控领域,以更优质的产品与服务,助力半导体设备自主可控,与行业伙伴共同推动中国半导体产业迈向更高水平。
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2026-03-31 15:00
3月26日,迦南智能发布《关于重大经营合同预中标的提示性公告》,披露公司在国家电网有限公司2026年营销项目计量设备专项公开招标采购中,成功被推荐为中标候选人,此次预中标项目合计金额达6303.82万元,为公司后续经营发展注入强劲动力,也彰显了其在智能电能表领域的技术与市场竞争力。据悉,本次国家电网计量设备专项招标是2026年国网营销项目的重要采购环节,作为“十五五”开局之年的电网采购首秀,本次招标涵盖电能表、采集终端、计量互感器等全品类设备,总标包数超430个,整体投资规模逼近74亿元,成为电力仪表行业年度发展的重要风向标,也是电网智能化、绿色化转型的关键落地举措。此次招标摒弃了单纯低价中标模式,重点考量企业的技术实力、产品质量及合规运营能力,为具备核心竞争力的企业提供了广阔市场空间。根据公示信息,迦南智能本次成功预中标2个标包,核心中标产品涵盖A级单相智能电能表和B级三相智能电能表两大主流品类,两类产品均严格契合国家电网相关技术标准及行业规范,适配不同场景的计量需求。其中,A级单相智能电能表对应数字等级中的2级,允许误差范围为±2%,主要应用于居民住宅、中小型商铺等民生基础计量场景,能够满足家用电器从待机到峰值功率的宽动态范围计量需求;B级三相智能电能表对应数字等级中的1级,允许误差范围为±1%,需保证5%额定电流以上的计量精度,多用于商业综合体、地铁供电系统等常规商业场景,可应对瞬时功率波动较大的用电需求。两类产品的成功中标,充分体现了迦南智能在民用及商用计量领域的产品布局优势与技术适配能力。从业绩影响来看,此次6303.82万元的预中标金额,约占迦南智能2024年度经审计主营业务收入的6.23%。据公司2024年年报数据显示,其当年营业总收入达10.14亿元,归母净利润1.93亿元,经营活动现金流净额3.09亿元,现金流造血能力突出。此次预中标项目的落地,将进一步丰富公司营收来源,优化营收结构,对公司未来经营业绩产生积极且深远的影响,同时也将为公司持续投入技术研发、拓展市场份额提供坚实的资金支撑。作为智能电网领域的骨干企业,迦南智能长期深耕电力计量设备研发、生产与销售,连续5年稳居国家电网、南方电网招标第一梯队,2024年智能电表中标金额已超8.5亿元。公司拥有深厚的技术壁垒,累计拥有发明专利31项,在智能计量、通信技术等领域具备核心优势,其产品不仅满足国内电网建设需求,还逐步向海外市场拓展。此次成功入围国家电网2026年计量设备招标中标候选人,既是对公司产品质量、技术实力的高度认可,也是公司在电网计量领域市场地位的进一步巩固。从行业发展趋势来看,随着新型电力系统建设提速,国家电网持续加大对智能计量设备的采购投入,同时推动行业从“规模扩张”向“质量提升”转型,高精度、智能化、绿色化的计量设备成为市场主流需求。本次国网招标中,传统A级单相智能电能表需求保持稳健,同比增幅超12%,B级三相智能电能表也凭借其适配性获得广泛采购需求。迦南智能此次精准把握行业趋势,凭借成熟的产品体系和稳定的产品质量成功突围,未来有望借助行业发展东风,进一步扩大市场份额,深化与国家电网等核心客户的合作,同时依托自身技术优势,布局高端计量设备及新能源配套计量领域,推动企业实现高质量发展。此外,本次预中标也为迦南智能的新能源转型战略提供了有力支撑。目前公司已布局充电桩、储能等新能源领域,子公司迦辰智电已中标国网甘肃充电桩项目,自研家用储能逆变器通过欧盟认证,此次电网项目的中标的将进一步提升公司的品牌影响力,为其拓展新能源相关业务奠定良好基础。
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2026-03-30 14:52
近日,中国科学院上海光学精密机械研究所高端光电装备部激光智能制造技术研发中心杨上陆研究员团队,在激光焊接过程监测方面取得进展,相关成果以“Anexplainablemulti-modalityfusionframeworkforlaserweldpenetrationclassificationofAl–SicoatedPHS22MnB5”为题,发表于Optics&LaserTechnology。随着高端制造业对焊接质量与可靠性的要求不断提升,激光焊接过程中的熔深状态监测已成为保障结构安全与服役性能的关键环节。然而,传统依赖单一传感信号和人工特征工程的方法,难以全面刻画焊接过程的复杂物理行为,限制了在线精准识别能力的提升。针对上述挑战,研究团队构建了一套多传感融合监测平台,同步采集焊接过程中的声信号、等离子体光谱信号及熔池图像信号,建立了涵盖四类熔深状态的多模态数据集。在此基础上,创新性提出一种神经网络(NN)与极端梯度提升(XGBoost)相结合的混合模型框架(Fusion-XGBNet)。该模型利用神经网络实现原始多源数据的自动特征提取与深度融合,并引入XGBoost对融合特征进行高效判别,最终通过自适应策略实现双模型输出协同决策,突破了传统方法对人工特征工程的依赖。实验结果表明,该融合模型在测试集上取得了95.29%的平均识别准确率。同时,借助Grad-CAM++可视化分析,明确识别出熔池轮廓区域及367nm、437nm、580nm、622nm附近特征光谱对模型决策具有关键贡献,显著增强了模型的可解释性与工程应用可信度。相关工作得到了长安大学中央高校基本科研业务费专项的支持。
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2026-03-30 14:50
激光电弧复合焊接过程中不锈钢与铝合金两种典型基材的熔池演化、熔滴过渡及飞溅动力学使用千眼狼(Revealer)高速相机S1315以1280×1024@5000fps观测。1、实验背景激光及激光电弧复合焊接过程中,熔池行为受热输入、材料热物性及蒸发作用等多因素耦合影响,其演化过程具有显著的瞬态性与不稳定性。熔池形态、流动状态及飞溅行为直接影响焊缝成形质量与缺陷形成。由于该过程时间尺度短、空间尺度小,传统实验分析方法难以获取关键过程信息,基于高速相机的高速成像技术可为揭示熔池演化机制提供直观的可视化观测手段。焊接研究所的研究人员针对激光电弧复合焊接过程中熔池状态难以直接观测的问题,引入中科君达视界自主研发的千眼狼(Revealer)高时间分辨率成像技术,对不同基材条件下熔池行为进行对比分析,为飞溅抑制、缺陷控制及工艺窗口优化提供实验依据。2、实验设备实验选用千眼狼(Revealer)高速相机系统进行图像采集,主要配置如下:高速相机选用S1315型号,具有高感光度、短曝光时间与适配长工作距离特征,在1280×1024分辨率下具备15000fps采集能力,实验中以5000fps采样帧率进行采集。光学系统选用100mm微距镜头并结合增倍镜,以实现对百微米级尺度熔池区域的清晰成像;照明采用脉冲激光光源,引入808nm窄带滤光片,用于抑制焊接电弧与熔池自身辐射产生的强光干扰,提高熔池边界与流动细节的对比度;高速相机通过三脚架与云台进行稳定支撑,采用F口转接环实现相机与镜头的稳定连接,工作距离为5cm,视场范围约50mm。上述配置在保证成像清晰度同时,实现对熔池区域的稳定观测,满足本次实验基本需求。3、实验方法为系统对比铝合金与不锈钢基材在激光电弧复合焊接过程中的熔池动态行为,实验以基材类型为唯一变量,保持焊接热输入、保护气流量等关键工艺参数一致。实验方法上,首先对成像系统进行视场标定与光路优化,通过微距镜头与增倍镜组合,实现对熔池区域的精确放大与对焦控制。曝光时间压缩至微秒级,结合与照明光源匹配的窄带滤光片,获取高信噪比的熔池瞬态图像。焊接过程启动后,同步触发高速相机S1315,与焊接电源实现同步启动,统一采用5000fps采样频率对熔池演化连续记录,以保证熔池形成及演化过程的完整性。4、实验结果实验数据处理采用逐帧观察与对比分析方法,可以观察到铝合金基材与不锈钢基材在熔池形貌、流动行为及飞溅特征上的差异;I.不锈钢基材:熔池整体呈现出较为规则的椭圆形轮廓,边界清晰且连续,表面波动幅度较小,熔池中心区域亮度较高且分布集中,表明能量输入相对稳定。液态金属流动主要表现为缓慢的表面循环流动,无剧烈扰动现象,这一特征符合不锈钢导热系数低的物理特性,该物理特性限制了热量的横向扩散,使得熔池维持较高的温度梯度和较稳定的几何形态。同时,表面张力梯度变化相对温和,抑制了熔池表面剧烈波动与飞溅行为。图1不锈钢基材0.4ms-100.4ms-200.4ms-300.4ms下熔池演化II.铝合金基材:从高速相机捕捉到的序列图像中可观察到熔池边界呈现明显的非规则形态,局部区域出现塌陷现象,熔池表面伴随强烈波动,飞溅颗粒数量明显增加,并呈现出多方向分布特征,表明熔池内部存在剧烈流体扰动与蒸发驱动效应。这一特征主要源自铝合金较高的导热系数,铝合金在高温下蒸发剧烈,产生较大的反冲压力,在压力与表面张力梯度共同作用下,诱导出马兰戈尼对流与不稳定流动结构,最终导致熔池失稳及飞溅增强,呈现出典型的非稳态模式。图2铝合金基材0.4ms-100.4ms-200.4ms-300.4ms下熔池演化III.横向对比:不锈钢熔池受限于低导热与较稳定的表面张力特性,熔池更易维持稳定结构,铝合金由于高导热与强蒸发效应,熔池更易进入不稳定状态。这一差异决定两类材料与工艺优化策略上的不同方向,不锈钢基材更侧重提高效率与熔深,铝合金需重点控制热输入与蒸发行为,以抑制飞溅与缺陷形成。5、实验结论I.本次实验研究基于高速成像技术,对激光电弧复合焊接熔池动态行为进行了系统观测与分析。结果表明,千眼狼(Revealer)高速相机S1315凭借其高感光度、高时间分辨率、短曝光及良好的光学适配能力等特征,能够满足焊接熔池观测需求,可用于焊接机理研究相关实验中的过程记录与分析工作。II.不锈钢基材下的熔池呈现良好的稳定性,其流动模式以缓和对流为主,飞溅现象较弱;铝合金基材由于高导热与强蒸发效应,熔池呈现出明显不稳定特征,飞溅频繁且流动剧烈,说明材料热物性在复合焊接过程中起主导作用。III.方法论角度,该实验构建了“高速成像—过程捕捉—机理解析”的研究路径,为优化不同材料的复合焊接工艺参数、抑制飞溅与缺陷、验证数值模型提供了直接的实验支撑,也为新型材料及特殊工艺的工艺开发奠定了可视化分析基础。
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2026-03-27 19:01
自旋阀是一类通过调控铁磁层中自旋取向实现电阻调制的多层薄膜器件,通常由交替堆叠的铁磁性与非磁性金属层构成,为高集成度、高性能自旋电子技术的发展提供了关键支撑,在磁存储、磁传感及自旋电子学等领域展现出重要应用价值。鉴于铁电性与铁磁性在物理概念与宏观响应行为上具有高度类比性,构建一种结构类比自旋阀、可通过调控相邻铁电层极化方向来实现电阻调控的“铁电阀”(FerroelectricValve)器件,具有重要的科学意义与应用前景。近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心材料显微科学研究部陈春林研究员团队创新性地设计出一种由铁电层/导电层/铁电层构成的三明治型铁电阀结构,并系统研究了其在铁电层极化平行与反平行两种构型下的原子尺度界面结构、局域电子结构及电阻态特性。相关研究成果以“DesignofFerroelectricValve:ASpin-Valve-AnalogousStructureforModulatingElectricalResistance”为题发表于AdvancedMaterials杂志上。金属所乔贝贝博士、孙子益(23级博士研究生)及张盛(25级博士研究生)为论文共同第一作者,陈春林研究员、姚婷婷研究员及江亦潇副研究员为论文共同通讯作者。研究团队采用脉冲激光沉积技术成功构筑了LaTiO3.5/m-LaTiO3/LaTiO3.5多层异质结构铁电阀,其中中间导电层m-LaTiO3的厚度精准调控在3至6个原子层范围内。结合像差校正扫描透射电子显微学表征与第一性原理计算的协同分析,研究人员系统揭示了该铁电阀在平行与反平行极化构型下的界面原子排列、极化耦合机制及能带演化规律。结果表明:在反平行极化构型下,导电层带隙显著减小,载流子浓度明显升高,器件整体导电能力显著优于平行极化构型。同时,反平行极化诱导的界面电荷重分布与轨道杂化效应导致LaTiO3层中Ti原子的3d t2g轨道退简并,进而引发显著的面内电导各向异性。增大中间导电层厚度,可有效提升器件整体电导率。通过外场调控两侧铁电层的极化取向,可灵活切换中心LaTiO3层的电阻状态及其导电易轴,从而实现对器件电阻的非易失性、多态调控。本工作首次提出“铁电阀”的概念,并在实验上实现了该类异质结构的可控构筑,阐明了其基于极化构型依赖的界面电子重构所驱动的电阻调制物理机制,为新型铁电功能器件的设计、优化与集成提供了坚实的材料平台与理论依据。尤为值得关注的是,LaTiO3.5具有超过1500K的居里温度,且与LaTiO3之间具备优异的晶格匹配性与外延兼容性,所构建的异质结构展现出优异的晶体完整性、原子级平整的界面质量以及出色的高温结构稳定性,有望应用于高温电子器件等严苛应用场景。作为一项原创性器件概念,“铁电阀”为后摩尔时代多功能、低功耗信息器件的发展开辟了全新技术路径。此外,课题组前期在该类异质结构中的研究表明,通过元素掺杂可实现导电类型(n型至p型)的连续调控,为进一步拓展器件电学性能的可编程性与功能多样性提供了更广阔的前景。相关研究结果以“Strain-InducedGradientDistributionofDopantsataPerovskiteInterface”为题发表于Nanoletters杂志上并入选了扉页论文。本研究获得国家自然科学基金项目及广东省基础与应用基础研究重大项目等多项资助。
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2026-03-27 14:23
在极地科考、深空探测等极端环境下,锂离子电池等储能设备的耐低温性能面临严峻挑战。传统锂离子电池在-20℃以下环境中,易出现电解液粘度增大、离子电导率下降、界面电荷传输阻抗剧增等问题,致使电池性能快速衰减甚至失效。因此,在极低温条件下同步实现体相离子高效传输与稳定界面动力学,已成为低温储能器件领域亟待攻克的核心难题。近日,电工研究所马衍伟团队成功研制出可在-100℃极低温环境下工作的锂离子电容器,刷新了该类器件低温运行的纪录。研究团队从电解液溶剂的分子结构设计与偶极弱相互作用调控入手,提出了新型低温电解液设计策略。通过在溶剂分子中引入具有强吸电子效应的氟代基团(-CF3),打破传统电解液中刚性的溶剂化壳层,构建出独特的溶剂-阴离子共配位弱聚集结构(AGG-w)低温电解液。该弱聚集电解液在低温下不仅保持了高离子电导率、低黏度与宽液程等优异体相性能,同时实现了低阻抗、快速传递的稳定界面动力学特性。基于该新型低温电解液制备的1100 F锂离子电容器,成功实现-100℃极低温环境下的稳定放电。该研究不仅突破了锂离子电容器在极寒环境下的应用瓶颈,也为面向极端环境的高性能电化学体系开发奠定了理论基础,对我国深空探测与极地战略实施具有重要意义。该研究工作联合中国科学院长春应用化学研究所、清华大学深圳国际研究生院共同完成,相关成果发表于《德国应用化学》(AngewandteChemieInternationalEdition)。研究工作得到国家自然科学基金、北京市自然科学基金的支持。
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2026-03-27 14:20
近日,中国科学技术大学工程科学学院热科学和能源工程系谈鹏教授团队在水系锌电池领域取得新进展,研究团队成功开发了原位3DpH可视化技术,实现了对锌电极反应界面pH场的三维、原位、定量成像。研究成果以“Three-DimensionalVisualizationofChemicalStratificationandPathologicalRedistributioninAqueousZincBatteries”为题,发表于国际知名期刊《ACSEnergyLetters》,并被选为封面论文。水系锌电池凭借其本征安全、低成本与环境友好等优势,在下一代大规模储能中表现出巨大潜力。然而,金属锌负极在水系电解液中的界面不稳定性严重阻碍了商业化进程,枝晶生长、析氢副反应、表面钝化及自腐蚀等问题相互耦合,导致电池循环寿命远低于理论预期。事实上,这些失效行为均受控于电极/电解液界面局部化学微环境,尤其是质子活性(即局部pH)的动态演化。局部酸化环境易诱发活性锌的化学腐蚀并加剧析氢反应,而局部碱化则促进碱式硫酸锌或氧化锌等绝缘副产物的生成,导致界面钝化和不均匀沉积。界面pH并非被动响应变量,而是直接决定锌负极反应选择性与演化方向的核心参数。因此,发展能够原位捕捉界面化学环境三维演化过程的表征方法,并深入理解其对电极稳定性的影响,对于揭示水系锌电池的失效机制以及提高电池性能具有重要意义。针对上述问题,研究团队设计了一种可进行光学观测的电化学测试装置,并在电解液中引入荧光pH指示剂,通过激光共聚焦成像技术逐层扫描界面附近电解液区域,实现了反应界面pH场在三维空间中的实时监测与高精度定量重构。借助这一工具,研究团队对锌电极界面化学环境进行了实时监测。首先,在静置条件下,三维成像揭示出沿重力方向的明显pH分层,即电极下方区域的pH显著高于上方区域,在600s时pH差值达到约0.3。进一步,在对称锌电池恒流运行条件下进行原位监测,发现电溶解阶段界面下方迅速形成高pH区域,竖直pH梯度快速增大,在180s时上下pH差值达到约0.6;随后在沉积阶段虽有所缓和,但循环结束时仍保持在0.4以上。这些结果表明,无论在静置还是电化学运行过程中,锌电极界面都会形成稳定的竖直化学分层。研究团队结合多物理场模拟,系统阐明了这种化学分层是重力耦合物质传输调控的直接结果,并揭示了一个全新的电极失效机制:化学梯度驱动的活性物质再分布。具体而言,上部的低pH和低Zn2+浓度加速了析氢腐蚀和溶解反应,而下部的高pH和高Zn2+浓度抑制了析氢腐蚀,促进了锌沉积。随着循环进行,这种差异驱动活性锌沿竖直方向迁移,最终形成“上部耗尽-下部富集”的结构分化,并引发电极失效。该工作成功实现水系锌电池界面化学分层的三维可视化,揭示了化学梯度驱动的锌电极活性物质再分布机理,不仅为水系锌电池中金属负极的失效机制提供新见解,也为其他水系金属电池的理性设计提供普适性指导。论文第一作者为赵忠喜、陈永堂,通讯作者为谈鹏教授,该工作得到了国家自然科学基金青年学生基础研究项目(523B2061)、国家创新人才计划青年项目(GG2090007001)的资助。
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2026-03-27 14:16
基于自旋轨道矩(Spin-orbittorque)效应的第三代自旋芯片有望突破传统半导体芯片速度和功耗面临的物理极限,已成为英特尔、三星、台积电等国际半导体企业布局的重要技术路线。采用垂直磁化比特的第三代自旋芯片有望实现更高的热稳定性和数据保持时间,但面临如何以可高密度集成方式实现高能效全电写入的关键技术难题。近日,中国科学院半导体研究所朱礼军研究员团队研究提出通过合金化大幅提高垂直自旋产生效率的新方法,分别采用轻金属Cu重掺杂自旋霍尔金属Pt形成合金Pt0.5Cu0.5,实现了垂直自旋扭矩5倍以上的增强效应,并实现了基于4吋热氧化硅晶圆、高垂直各向异性FeCoB器件阵列在超低电流密度下(1.8×107 A/cm2)100%翻转比例的全电写入,电流密度为迄今公开报道的所有兼容CMOS集成的全电写入方案中的最低值。该成果发表于《先进功能材料》(AdvancedFunctionalMaterials 2026,36:e74926,论文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.74926),朱礼军研究员为通讯作者,半导体所直博生宋子研为第一作者,合作者陕西师范大学物理学院朱陆军副教授帮助完成了样品微结构的扫描透射电镜表征。相关工作得到了科技部、基金委和北京市的资助。此前,该团队提出了利用电场对称性破缺在自旋轨道矩器件中诱导垂直自旋的新机制,以及实现晶圆级全电写入的普适技术方案(AppliedPhysicsReviews 2022,9:041401,https://doi.org/10.1063/5.0116765;AdvancedMaterials 2024,35:2406552,https://doi.org/10.1002/adma.202406552)。该方案无需组分/厚度梯度或单晶结构,且兼容400oC以上热稳定性,被美国电气和电子工程师学会(IEEE)磁学协会韩国分会主席Byong-GukPark教授评价为“兼容高密度集成和晶圆级制造的全电写入方案”(npjSpintronics2025,3:8)。
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2026-03-26 14:57
近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所黎华研究员团队在太赫兹(THz)量子级联激光器(QCL)光注入锁定领域取得重要进展。该研究提出了一种THz单模QCL与光频梳QCL之间的光学互注入(MOI)锁定方案,在无需外部锁定硬件(如锁相环、微波注入装置)的条件下,仅通过光学耦合即可实现频率同步。实验结果表明,当调节两个QCL之间的频率失谐时,可以清晰观察到MOI锁定现象,且在不同的主从激光配置上表现出明显的不对称性:当单模QCL作为主激光器时,光频梳受到扰动,如重复频率偏移、线宽展宽及锁定,最大锁定带宽约为30MHz;而当光频梳QCL作为主激光器时,不稳定区域被抑制,锁定带宽显著扩展至94MHz。在锁定范围内,重复频率的相位噪声和阿伦方差显著改善,表明光频梳的稳定性提高。这一紧凑的MOI锁定方案为芯片级THz光频梳的稳定、光频分应用奠定了基础。该成果于2026年3月10日以“Mutualopticalinjectionlockingdynamicsbetweenaterahertzsingle-modelaserandafrequencycomblaser”为题在线发表在《APLPhotonics》期刊,并被遴选为FeaturedArticle。研究团队率先在实验上实现了THz波段单模QCL与光频梳QCL的光学互注入锁定。两个QCL来自同一晶圆,通过面对面安装在Y型冷指上实现双向光学耦合。实验中,单模QCL与光频梳QCL的状态通过调节电流偏置得到,可以控制两台激光器的频率差,实现从未锁定状态至锁定状态的改变。未锁定状态下,两个QCL之间弱耦合,单模QCL与光频梳的梳齿发生拍频,产生一系列射频信号(fbn)。MOI锁定状态表示单模QCL与最靠近光频梳的梳齿对齐,fbn信号消失,仅保留稳定的模间拍频信号(frep及其谐波),锁定带宽由Δflock表示。论文第一作者为中国科学院上海微系统与信息技术研究所吴澍民博士,通讯作者为中国科学院上海微系统与信息技术研究所黎华研究员。该研究工作得到了科技创新2030重大项目(2023ZD031000)、国家自然科学基金项目(62235019,62035005,62105351,62275258,和62305364)、中国科学院“从0到1”原始创新项目(ZDBS-LY-JSC009)、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划(YSBR-069)等支持。
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2026-03-26 14:52