科研动态--中国科学院金属研究所

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稀土掺杂提高Aurivillius相化合物光催化材料稳定性

利用半导体光催化材料将太阳能直接转化为氢能，是制取“绿氢”的重要技术路径，也是实现“双碳”战略目标的关键科技支撑之一。然而，许多高活性光催化材料（如CdS、BiVO4、Aurivillius相化合物等）在光解水过程中普遍面临严峻的光腐蚀问题——材料结构破坏、催化活性迅速衰减，成为制约其走向实际应用的核心瓶颈之一。　　针对这一问题，研究人员已发展出负载助催化剂、构筑异质结构、优化反应条件等多种调控策略，试图通过促进光生电荷转移、减少表面电荷积累来提升材料的光化学稳定性。但这些方法本质上仍属于“治标”之举，未能改变材...

2026-06-22
金属所等联合团队发明高频硅-石墨烯-锗势垒晶体管

随着5G的规模化部署与6G技术的前瞻性探索，物联网（IoT）、超高速传感及智能通信系统对晶体管的运行速度提出了前所未有的要求，即其截止频率需突破1太赫兹（THz）的关键门槛。然而，传统高频晶体管，如高电子迁移率晶体管（HEMT）和异质结双极型晶体管（HBT），其性能受限于载流子在沟道或体材料基区中的渡越时间，难以满足太赫兹频段的应用需求。近年来，垂直二维基区晶体管采用石墨烯等二维材料作为基区，凭借原子级厚度大幅缩短载流子的垂直渡越时间，在构筑太赫兹晶体管方面展现出巨大潜力。然而，该类器件普遍存在的量子隧穿势垒...

2026-06-06
金属所提出高强高导铝、铜导线设计策略，破解强度-导电率互斥难题

随着我国对电力需求的持续增长以及电能传输要求的不断提高，铝、铜导线已成为电力传输和先进电工领域的关键基础材料。其中，导电率决定电能传输效率，而强度则关系到导线长期服役的安全可靠性。然而，传统强化手段通常依赖引入微观组织缺陷来阻碍位错运动提升强度，但这些缺陷又会散射电子降低导电率，导致强度与导电率难以同步提升。如何突破强度—导电率制约关系，是高强高导金属导线领域长期面临的核心难题。　　针对这一难题，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心材料疲劳与断裂研究部张哲峰研究团队系统总结了高强高导铝、...

2026-06-03
轴承钢滚动接触疲劳组织退化研究取得新进展——“亮蚀区”认知拓展

轴承是现代工业不可或缺的关键部件，其服役可靠性直接关系到高端装备的运行安全与寿命。接触疲劳是轴承主要失效形式。轴承服役中，循环接触应力会导致轴承钢次表层发生组织衰退。深入解析这些退化组织的特征并阐明其形成机理，对理解轴承疲劳失效过程及提升其服役寿命具有重要意义。“亮蚀区”是一种典型的滚动接触疲劳退化组织，最初在高温服役的航空发动机用轴承钢(如M50、M50NiL)中被发现。由于这类轴承钢具有特殊成分和服役环境，学界长期认为“亮蚀区”形成是该种材料的专有属性，忽视了对其本征形成机制的深入探究。　　近日，中国...

2026-06-01
金属材料强度-断裂韧性定量模型研究取得新进展

强度、塑性和断裂韧性是金属结构材料安全服役的核心力学性能。然而，在绝大多数金属材料中，强度的提高往往伴随着塑性或断裂韧性的降低，形成普遍存在的强度-塑性和强度-断裂韧性制约关系。如何理解这些性能之间的内在物理关联，并建立能够描述和预测其变化规律的定量模型，是材料科学与工程领域长期关注的重要科学问题。　　2025年，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心材料疲劳与断裂研究部张哲峰研究团队李孝滔博士发表题为 “Trade-off model for strength-ductility relationship of metallic materials” 的研究论文 (Ac...

2026-05-26
柔性温度–应变双参数传感器研究方面取得新进展

随着智能系统对复杂环境感知需求的提升，能够同时感知温度、应变等多种物理信息多功能柔性传感器在可穿戴电子、智能机器人、人机交互和电子皮肤等领域的具有重要的作用。然而，传统多功能传感器通常依赖多个传感单元或多种功能材料集成，增加了器件结构复杂度、厚度及布线封装难度，限制了其小型化和高集成应用。基于单一功能材料实现多参数传感是简化器件结构的重要途径。但在单一传感单元中，不同物理信号往往相互耦合，增加了多种物理信号的同时识别与解析难度。对于温度–应变双参数传感而言，材料电阻既会随机械形变变化，也会受...

2026-05-26

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