等高垫铁

铁电材料因具有稳定的自发极化，且在外加电场下具有可切换的极化特性，在非易失性存储器、传感器、场效应晶体管以及光学器件等方面具有广阔的应用前景。与传统的三维铁电材料不同，二维范德华层状铁电材料表面没有悬空键，这可降低表面能，有助于实现更小的器件尺寸。此外，传统三维铁电薄膜的外延生长需要合适的具有小的晶格失配的基材，而在二维层状材料中，许多具有不同结构特性的层可以被堆叠并用于铁电异质结构器件，不受基底的限制，从而提供了广泛的铁电特性可调性。某些二维层状材料已在实验或理论上被报道为铁电材料，包括薄层SnTe、In2Se3、CuInP2S6、1T单层MoS2、双层或三层WTe2、铋氧氯化物和化学功能化的二维材料等。然而，目前对二维材料铁电畴结构的调控及铁电-反铁电相变等方面缺乏系统性研究，在范德华层状材料中实现连续的铁电域可调性和铁电-反铁电相转变仍是挑战。 　　近日，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员康黎星团队与中国人民大学教授季威团队、南方科技大学副教授林君浩团队、松山湖材料实验室副研究员韩梦娇合作，在新型二维铁电材料铁电畴结构的调控方面取得进展。该团队发现了一种具有室温本征面内铁电极化的新型二维材料Bi2TeO5，并观测到由插层铁电畴壁诱导的铁电畴大小、形状调控机制以及由此产生的铁电相到反铁电相的转变。科研人员采用CVD法合成新型的超薄室温二维铁电材料Bi2TeO5，通过压电力显微测(PFM)证实该材料存在面内的铁电畴结构，结合电子衍射及原子尺度的能谱分析和第一性原理计算结果对其结构进行解析，结合像差校正透射电镜对亚埃尺度的离子位移进行分析(图1)。对Bi2TeO5中畴结构的进一步研究发现，样品中存在大量的条状畴结构。原子尺度结构分析和计算结果表明，由于Bi/Te插层的存在，有效降低了畴壁的应变能，从而使得180°畴壁的条状畴能够稳定(图2)。研究表明，通过调控前驱体中Bi2O3和Te的比例可以有效实现180°铁电畴宽度的调控及实现铁电-反铁电相的反转(图3、图4)。此外，Bi/Te插层的引入除了能够改变铁电畴的大小，同时可以对畴壁的方向进行调控(图5)。 　　本研究对Bi2TeO5室温面内铁电性的报道丰富了本征二维铁电材料体系。原子插层作为新的调控单元对铁电畴大小及方向的调控，以及由此产生的铁电-反铁电相变，为二维铁电材料畴结构及相结构的调控提供了新思路，并为在未来纳米器件领域的应用奠定了新的材料基础。相关研究成果以Continuously tunable ferroelectric domain width down to the single-atomic limit in bismuth tellurite为题，发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。图1.二维层状铁电材料Bi2TeO5的CVD生长及结构表征。a、二维层状Bi2TeO5的光镜图；b-c、样品的表面形貌及对应的面内PFM图像；d-f、不同方向Bi2TeO5的结构模型以及铁电极化的产生；g-I、Bi2TeO5的原子尺度结构表征及对应的极化分布。图2.Bi/Te插层诱导的180°铁电畴的形成。a、Bi2TeO5中典型条状180°铁电畴的面内PFM；b、180°铁电畴壁的原子尺度HAADF-STEM图；c-e、180°铁电畴壁处铁电离子位移(DBi)及晶格畸变(晶格转角θ)的原子尺度分析；f、弛豫后180°铁电畴的结构模型。图3.插层对畴宽度的调控及铁电相到反铁电相的转变。a-d、具有不同周期的180°畴HAADF-STEM图像；e-h、分别为对应图a-d中的离子位移分布。图4.插层诱导的反铁电相。a、具有反铁电性样品的PFM；b-d、反铁电样品中的原子尺度极化分布及晶格畸变分析；e、弛豫后的反铁电相结构模型。图5.畴壁台阶的形成及插层对畴壁取向的影响。a-b、样品中扇形铁电畴的面内PFM图像；c、扇形铁电畴边缘处大量台阶形成的倾斜畴壁面；d-e、畴壁台阶的原子尺度HAADF-STEM图像及对应的离子位移分析；f、弛豫后的畴壁台阶结构模型；g、Te和O浓度对畴壁台阶形成焓的影响。

日前，以东北大学和北京科技大学为依托，联合上海大学等高校，钢铁研究总院、中国科学院金属研究所等研究院所，鞍钢集团公司、宝钢集团有限公司、武汉钢铁(集团)公司、首钢总公司等大型生产企业共同组建的我国第一个钢铁共性技术协同创新中心在京成立。　　钢铁共性技术协同创新中心是围绕我国实现从钢铁大国到钢铁强国转变的战略目标，解决钢铁产业结构调整和技术升级两大行业需求，以钢铁共性技术为协同创新方向，按照“强强联合、优势互补、分工协同”的原则组建的协同创新体。协同创新中心管理委员会是该中心的最高决策机构，主任由东北大学校长丁烈云担任。协同创新中心专家委员会是该中心的学术咨询和指导机构，主任由中国工程院名誉院长徐匡迪院士担任。协同创新中心主任由北京科技大学校长徐金梧担任。　　据东北大学校长丁烈云介绍，协同创新中心下设“高性能钢铁材料品种开发创新平台”和“钢铁共性关键工艺技术与装备研发创新平台”，重点开展海洋工程用钢、先进能源用钢、现代交通用钢等高性能钢铁材料品种的开发，开展洁净钢冶炼、新一代控轧控冷、生产过程精确控制、质量在线监检测等先进工艺技术和装备的研发。

近日，江苏省科学技术厅、江苏省财政厅发布关于印发《2023年度省科技计划专项资金（重点研发计划产业前瞻与关键核心技术）项目指南》及组织申报项目的通知。2023年度江苏省重点研发计划（产业前瞻与关键核心技术）分为重点项目和竞争项目两类组织实施。其中，重点项目只面向指南揭榜挂帅项目和产业前瞻技术研发项目，每个揭榜挂帅项目省资助经费不超过1500万元，其他重点项目课题省资助经费一般不超过300万元；竞争项目省资助经费一般不超过200万元。2023年度江苏省科技计划专项资金（重点研发计划产业前瞻与关键核心技术）项目指南支持方向提到核心电子元器件研发，即围绕先进制造和信息产业对核心电子元器件、精密计量仪器等关键技术和产品需要，重点开展（1）智能传感器、微型射频滤波器、高精度频率元器件、工业级插件和连接器、嵌入式电阻等关键电子元器件研发；（2）高端数字测量、 图像识别测量、复杂几何量测量等精密测量技术与仪器、色谱仪、质谱仪、扫描电子显微镜、在线分析仪表等高端通用仪器关键技术研发。2023年度江苏省科技计划专项资金（重点研发计划产业前瞻与关键核心技术）项目指南支持方向汇总表支持方向/领域需求目标/研发内容一、数字技术专题（一）揭榜挂帅项目1011 面向增强现实（AR）的 Micro-LED微型显示芯片关键技术研发研究低缺陷密度和高波长均匀性的Micro-LED外延生长技术；研究大尺寸晶圆键合技术，实现单片集成和高键合良率；开发垂直型Micro-LED阵列结构；开发满足高色域显示、高蓝光吸收和高耐光性的量子点光刻胶配方，实现全彩像素阵列；开发支持单色与彩色的Micro-LED像素驱动电路及算法；开发全彩色Micro-LED微显示器件。1012 超大规模网络流量态势感知关键技术研发针对从网络流量数据中挖掘复杂网络威胁行为面临的诸多挑战，研究Tbps级超大规模全流量处理技术，解决网络流量日益递增导致的全流量实时采集难问题；研究海量流量大数据异常行为检测技术，解决海量流量隐藏的高聚集可疑行为发现研判难的问题；研究基于人工智能的加密流量分析技术，解决互联网加密流量中隐蔽的威胁行为识别困难问题；研究融合时空数据与知识图谱态势感知技术，深度挖掘隐蔽关系，解决网络威胁高效关联分析、追踪溯源、态势感知等难题。（二）产业前瞻技术研发1021人工智能针对新一代人工智能发展需要，加强模型算法、系统平台、专用硬件、高端应用等协同创新，加快构筑人工智能先发优势，重点开展（1）深度学习、强化学习等核心算法研发；（2）计算机视觉、自然语言处理、自主无人系统等应用技术研发；（3）高能效神经网络处理器（NPU）芯片、AI 训练推理芯片等专用硬件技术研发；（4）智能脑机接口、人机协同增强、智能可穿戴设备等智能终端关键技术研发。1022 昇腾人工智能生态围绕构建自主可控人工智能产业创新生态，重点开展（1）基于昇腾全栈技术的基础模型和通用人工智能平台关键技术研发；（2）面向智能制造、集成电路、智能电网等领域研发基于昇腾全栈技术的人工智能创新解决方案；（3）面向自动驾驶、人机交互、自主无人系统等未来产业研发基于昇腾全栈技术的人工智能应用方案；（4）基于昇腾 AI 处理器训练推理芯片及Atlas 系列硬件的 AI 专用硬件、模组和一体机研发。1023 区块链围绕打造区块链自主创新核心能力，重点开展（1）智能合约、共识算法、非对称加密、分布式系统等底层算法技术研发；（2）高性能跨链互通与数据协同、非同质化资产凭证（NFT）及编组等区块链应用技术研发；（3）多方安全计算、可信数据网络、零知识证明、跨CA互通机制等区块链身份认证及隐私保护技术研发；（4）区块链可信碳交易、区块链金融、区块链政务、区块链交通物流等溯源共享关键技术研发。1024 量子科技紧跟国内外量子科技发展趋势，重点开展（1）量子密钥分发、量子隐形传态、量子信道共纤复用、量子物联网融合等量子通信技术研发及量子网络构建；（2）实用化量子模拟器、量子计算原型机、量子芯片等量子计算关键技术研发；（3）微波量子计量、量子传感器、量子系统人工精准调控等量子精密测量关键技术研发；（4）量子随机数发生器、单光子探测器、超低损耗光纤、极低温微波链路等核心器件关键技术研发。1025 大数据与云计算针对经济社会发展对大数据安全管理和先进计算的创新需求，重点开展（1）高性能数据采集、超低功耗海量容错存储、跨网数据交换、异构数据融合、数据可视化等大数据平台技术研发；（2）云操作系统和软件、大规模分布式存储、弹性计算、数据虚拟隔离等云计算关键技术研发；（3）新一代E级超算、类脑计算、存算一体、图计算、拟态计算等新型计算技术研发；（4）多方安全计算、可信执行环境、差分隐私、数据脱敏等数据安全技术研发。1026 未来网络与通信围绕打造未来网络与通信产业的核心竞争力，重点开展（1）确定性网络、新型算力网络、6G移动通信、太赫兹无线通信、卫星互联网等前沿网络通信技术研发；（2）IPv6+、网络切片、高精度定位、工业互联网标识解析等网络应用技术研发；（3）全光交换、高速全光网络、可见光通信、智能光通信、薄膜铌酸锂器件等光通信技术与器件研发；（4）主动防御、内生安全、态势感知、加密流量监测、零信任等网络安全技术与设备研发。（三）关键核心技术攻关1031 高端软件聚焦基础软件、工业软件、新一代工业软件平台领域，重点开展（1）与国产CPU、存储、整机等硬件高度适配的高性能操作系统、数据库、中间件、办公软件等基础软件研发；（2）产品研发设计、制造运营管理、产品生命周期管理等核心工业软件研发；（3）工业互联网操作系统、嵌入式工控系统、智能工厂系统等新一代工业软件平台技术研发。1032 核心电子元器件围绕先进制造和信息产业对核心电子元器件、精密计量仪器等关键技术和产品需要，重点开展（1）智能传感器、微型射频滤波器、高精度频率元器件、工业级插件和连接器、嵌入式电阻等关键电子元器件研发；（2）高端数字测量、图像识别测量、复杂几何量测量等精密测量技术与仪器、色谱仪、质谱仪、扫描电子显微镜、在线分析仪表等高端通用仪器关键技术研发。1033 数字文化科技面向文化科技发展新趋势、服务消费升级新需求和服务场景创新新特征，重点开展虚拟现实、增强现实、混合现实、数字融媒体、Web3.0、元宇宙等先进数字文化科技关键技术研发。二、集成电路专题（一）揭榜挂帅项目2011集成电路超精密光刻工艺的套刻误差测量关键技术研发面向28nm工艺节点集成电路制造中套刻误差测量需求，研发宽光谱微光斑散射测量系统和智能成像系统，解决低信噪比弱光电信号散射测量问题和亚波长尺度套刻误差成像测量问题，实现套刻标记的超高精度测量；开展套刻误差测量信号的智能分析，解决非理想条件下套刻误差的高可信度提取与多模式测量融合问题，实现散射/成像融合量测；开展纳米光学建模与设计优化，提高测量系统鲁棒性，实现套刻标记的快速逆向设计与测量系统的在线配置优化。2012 高精度工业测量与控制芯片组关键技术研发面向高精度工业测量与控制应用，研发微信号检测数模混合电路新架构及芯片组，集成高性能的运算放大器、ADC转换器、高精度电流源和电压基准、模拟开关和模拟比较器、微处理器、存储器、通信接口等，实现对电流、电压、电阻、电容、温度等物理量的高精度测量，支持复杂工业环境下的各类温度、压力、流量等多类型传感器信号的感知处理。2013 面向边缘侧的高算力存内计算AI芯片关键技术研发基于自主工艺开展存内计算器件设计与工艺协同优化、高能效存内计算IP设计、可重构AI加速器架构设计与实现、高算力存内计算AI芯片系统集成等方面研究，突破存内计算单元结构设计与高精度权重编程、低功耗存算一体AD转换、神经网络模型压缩与量化、存算一体架构特征感知的模型映射算法、存内计算编译工具链等关键技术，实现面向边缘侧的高算力存内计算AI芯片研发及应用验证。2014面向人工智能的高性能光电混合计算芯片关键技术研发研发用于数据中心的高性能光电混合计算芯片；开展先进三维光电混合芯片封装技术研究，完成大尺寸光电异构芯片集成；开展大规模硅光芯片设计，以及与III-V 族激光器芯片的设计优化与集成，实现大规模光计算阵列器件与链路的分析与迭代；研究噪声、器件指标与非线性效应对光芯片信号完整性与计算精度的影响；研发适配的软件栈，实现板卡和服务器的适配；完成高带宽低延迟低功耗的光计算系统的研发，并在数据中心高性能计算等领域实现典型应用示范。（二）产业前瞻技术研发2021 高端芯片面向我省集成电路创新发展需要，重点开展（1）基于 RISC-V 等开源自主架构的处理器芯片，高性能 FPGA、DSP 芯片等通用处理器芯片关键技术研发；（2）高性能图形处理器（GPU）、数据处理器（DPU）芯片、光电混合、存内计算等新型算力芯片关键技术研发；（3）新型存储芯片、极低功耗 SoC 芯片、高性能模拟芯片等高性能芯片关键技术研发。2022 集成电路设计自动化（EDA）软件针对后摩尔时代新型应用及工艺需要，重点开展智能化数字电路布局布线、时序分析、功耗分析、良率仿真及分析、数字仿真验证、工艺器件仿真、逻辑综合、可测性设计和测试向量生成等 EDA工具软件关键技术研发。2023 先进封测与制造巩固提升我省集成电路制造工艺能力，重点开展（1）环绕栅极场效应晶体管（GAAFET）、多桥通道场效应电晶体（MBCFET）先进工艺、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等特色工艺研发；（2）多芯粒（Chiplet）集成封装、多芯片系统集成（SiP）封装、多维异构封装、光电合封、光芯合封等先进封装及可靠性测试关键技术研发。2024 集成电路材料围绕提升集成电路关键材料自主保障能力，重点开展大尺寸低缺陷单晶硅片、电子级多晶硅、高端光刻胶、高纯度化学试剂、高精度掩模版、前驱体材料、抛光液、高纯靶材等集成电路关键材料制备关键技术研发。2025 集成电路装备着眼集成电路装备自主创新和迭代升级，重点开展 光刻机、刻蚀机、离子扩散及注入设备、真空蒸镀机、化学气相沉 积（CVD）、工艺检测设备、组装与封测设备等集成电路专用装备 及部件关键技术研发。三、前沿新材料专题（一）揭榜挂帅项目3011 第三代半导体紫外光电子材料与器件关键技术研究大尺寸、高质量 AlN 单晶衬底和模板材料制备及同质外延技术；研究宽禁带深紫外光电材料外延生长的缺陷抑制、应力控制、高电导率 p 型掺杂和高光效量子阱生长技术；研究高出光效率、大功率深紫外 LED 芯片关键制备技术；研究高探测效率日盲紫外探测器、极紫外探测器及紫外雪崩光3012 超高韧碳纤维复合材料及短程自动铺放关键技术面向新一代国产航空发动机叶片结构轻量化需求，开发超高韧碳纤维复合材料，材料性能与国外同类材料相当；开发适用于复杂结构件的自动铺放工艺及装备；突破复杂结构的固化变形仿真与控制、大厚度变截面原位高精度快速成像检测等关键技术；完成全尺寸典型件结构件的制造与疲劳、抗鸟撞和强度等综合性能试验验证，建立材料标准与工艺规范。（二）产业前瞻技术研发3021 纳米新材料面向信息电子、能源转换与存储等重点应用方向，开展纳米发光材料、大尺寸柔性纳米触控膜、纳米探测与传感器、高转化率纳米催化材料、纳米改性金属、纳米微球等新型纳米材料制备与应用关键技术研发。3022 第三代半导体抢抓第三代半导体材料技术加速兴起的重要机遇，重点开展氮化镓、碳化硅、氮化铝等宽禁带半导体，金刚石、氧化镓、砷化硼等超宽禁带半导体材料制备、典型器件应用和生产装备关键技术研发。3023 先进碳材料面向航空航天、轨道交通、能源装备、电子信息等高端应用场景，重点开展（1）高强高模高韧碳纤维制备、高通量碳纤维制备、碳纤维复合材料成型等关键技术和工艺开发；（2）石墨烯电子材料、石墨烯集流体、碳纳米管、碳碳复合材料、富勒烯等新型碳材料制备与应用关键技术研发。3024 先进材料及应用以提升材料研发效率，满足重大工程和装备需要为目标，重点开展（1）轻质耐热高温结构材料、特种与前沿功能材料制备等先进材料应用关键技术研发；（2）基于高通量材料计算、高通量制备与表征评价等材料基因工程的新材料研发关键技术。（三）关键核心技术攻关3031 金属材料面向高端装备和重大工程需要，重点开展基础零部件用钢、高性能海工钢、新型高强韧汽车钢、特种设备用超高强度不锈钢、轻质高强金属、高温合金与特种合金等先进金属材料关键技术研发。3032 无机非金属材料聚焦材料高性能化、多功能化、绿色化发展趋势，重点开展特种高分子材料、新型结构陶瓷、高性能稀土材料、高性能膜材料、金属有机框架（MOF）等无机非金属材料和高端功能材料关键技术研发。四、智能制造专题（一）产业前瞻技术研发4021 智能机器人面向产业转型和消费升级需求，以高端化智能化发展为导向，重点开展（1）多模态人机自然交互、机器人操作系统、多机器人协同作业等关键技术研发；（2）超小型电液伺服驱动系统、三维视觉传感器、智能末端执行器、高功率密度一体化关节、高精度编码器等关键部件研发；（3）多臂协同高精度手术机器人、软体机器人、康复训练机器人、电液足式行走机器人等高端机器人研发；（4）电液驱动仿人机器人、深水自航行、深海矿产资源开发等特种作业机器人技术研发。4022 增材制造围绕提升增材制造全产业链创新能力，重点开展（1）功能合金、金属间化合物、低缺陷金属粉末、高性能聚合物、陶瓷材料等关键材料研发；（2）高可靠大功率激光器、高精度阵列式打印头、新型 3D 数据采集系统等核心功能部件研发；（3）4D 激光投影、复合打印、液态金属打印、固相增材制造等先进工艺及装备研发；（4）面向高技术领域的高效率、 高精度、低成本、批量化增减材制造技术与软件系统研发。4023 智能网联汽车顺应未来交通智能化、一体化发展趋势，坚持网联赋能与单车智能协同，重点开展（1）车载操作系统、智慧座舱、域控制器、车规级芯片、车物互联（V2X）底层通信等汽车智能化技术研发；（2）激光雷达、毫米波雷达、雷达视频融合、高精度组合导航、视觉深度认知、车路协同等自动驾驶关键技术研发；（3）线控制动、线控转向、线控底盘、高比转速驱动电机等汽车执行与控制技术研发；（4）汽车整车集成及轻量化设计、新型电子电气架构、汽车网络安全、智能网联测试工具与平台等关键技术研发。（二）关键核心技术攻关4031 基础零部件和先进工艺聚焦制造业创新发展对基础零部件配套能力，先进制造工艺的紧迫需求，重点开展（1）磁悬浮轴承、高压高速轴向柱塞泵、高强度紧固件、高性能密封件、微小型液压件、高性能减速器、高性能伺服驱动系统等高端精密基础件关键技术研发；（2）机密及超精密加工、高速高精切削磨削、微纳跨尺度制造、多工艺复合加工、高精度光学器件加工、增压燃烧（PGC）等先进制造工艺及装备关键技术研发。4032 高端装备制造围绕提升高端制造装备供给能力，构建自主可控智能制造系统和装备创新体系，重点开展（1）高端数控机床、大吨位智能化工程机械、大型海工装备及高技术船舶、轨道交通装备、航空发动机等大型整机装备设计、控制及系统集成技术研发；（2）网络协同制造、智能运维、数字孪生及虚拟制造、柔性生产与制造等智能制造关键技术研发。五、其他领域（本领域仅支持申报竞争项目）5031 纺织服装围绕推动我省纺织服装产业高质量发展，重点开展生物基化学纤维、聚酯纤维、超高分子量聚乙烯纤维、芳纶纤维、聚酰亚胺纤维等新型纤维制备、无水印染、高速数码印花、数字化高速无梭织机等纺织品清洁生产关键技术研发。5032 安全生产围绕提升本质安全生产水平，重点开展（1）安全生产信息化、灾害事故监测预警、危险气体泄漏检测及精准定位、太赫兹探测等灾害预警侦测关键技术研发；（2）危险环境作业机器人、安全巡检机器人、应急救援消防机器人、高机动救援成套化装备等安全生产智能装备关键技术研发。5033 应急处置围绕提升安全生产应急处置能力，重点开展（1）便携式自组网通信、先进遥感、远距离透地通信及人员精准定位、水下通信等应急救援通信关键技术研发；（2）危化品贮槽应急堵漏、危险气体泄漏安全环保处置、险恶环境灭火救援等灾害应急处置关键技术研发。5034 非规划创新项目除上述所列技术方向外，落实省委省政府有关重点工作部署（含对口支援），以及其他满足我省经济社会重大需求且技术创新性高、突破性强、带动性大的非规划创新关键核心技术。附件：江苏省科学技术厅　江苏省财政厅关于印发《2023年度省科技计划专项资金（重点研发计划产业前瞻与关键核心技术）项目指南》及组织申报项目的通知.pdf