• 双探针原子力显微镜操控过程中盘状与准盘状生物颗粒的三维动态建模：以人类红细胞为例

  红细胞（RBCs）是人体氧气运输的核心载体，其力学特性与多种疾病密切相关。然而，传统技术难以在近生理条件下解析红细胞的微观力学行为，尤其在癌症、地中海贫血等病理状态中，细胞形变与黏附特性改变的机制尚不明确。为此，伊朗纳米技术创新理事会（INIC）支持的团队在《Mechanics of Materials》发表研究，通过双探针原子力显微镜（AFM）实现了红细胞的三维动态操控与高精度力学表征。研究采用三维动态建模技术，结合AFM单/双探针模式，在空气、水及血浆环境中对比分析了盘状与准盘状红细胞的力学响应。关键技术包括：基于Brisk模型AFM的纳米操控、健康男性血样离心分离（2500 rpm, 1

  来源：Mechanics of Materials

  时间：2025-07-22

• 各向异性材料中裂纹与片晶的密度与取向：基于截面痕迹的3D-2D关联解析

  在材料科学和工程领域，裂纹和片晶的分布特征对材料性能具有决定性影响。传统研究多集中于随机取向裂纹的标量参数描述，然而实际工程材料中普遍存在具有特定取向的裂纹网络，这种各向异性特征使得简单的标量参数无法准确表征材料性能。尤其在高性能复合材料中，精确量化非随机取向裂纹的3D分布成为优化材料设计的关键瓶颈。俄罗斯科学基金会资助项目（25-29-00565）的研究团队通过理论建模与数值模拟相结合的方法，系统研究了各向异性材料中裂纹与片晶的密度与取向特征。研究聚焦两个核心问题：如何从二维截面观测数据反演三维裂纹分布参数，以及多组平行裂纹系统的协同作用机制。这项发表于《Mechanics of Mater

  来源：Mechanics of Materials

  时间：2025-07-22

• 综述：基于人工智能机器学习模型预测高性能钙钛矿太阳能电池

  钙钛矿太阳能电池的AI革命：从原子设计到工业应用材料结构：带隙与晶体结构的ML解码钙钛矿材料ABX3的带隙（Eg）和晶体结构是影响光伏性能的核心因素。机器学习通过分析元素组成（如A位Cs+/MA+、X位I−/Br−）与带隙的复杂关系，XGBoost模型以RMSE低至0.20 eV的精度领先其他算法。例如，Li等通过ANN预测MAPb1-xSnxI3的带隙（r=0.997），实验验证了Sn掺杂降低带隙的规律。晶体结构方面，Chenebuah等证明SVR模型能精准预测形成能（R2=0.99），而结构畸变描述符可提升GBR模型的泛化能力。器件性能：效率与稳定性的双目标优化ML通过回归模型关联材料特性

  来源：Materials Today Sustainability

  时间：2025-07-22

• 综述：定制生物传感器界面：聚多巴胺辅助表面功能化实现生物识别

  聚多巴胺（pDA）涂层技术正引领生物传感器界面工程的革命。这种受贻贝粘附蛋白启发的仿生材料，凭借其独特的邻苯二酚介导的粘附机制，能在各类基底表面形成稳定涂层，突破了传统自组装单分子层（SAMs）和硅烷偶联剂的底物局限性。生长机制与涂层调控pDA涂层的形成始于多巴胺（DA）氧化为醌式结构，随后通过复杂的共价/非共价作用聚合成膜。最新研究发现，通过调节pH值、氧化剂类型（如NaIO4或CuSO4/H2O2）及沉积时间，可精确控制涂层厚度（5-100nm）和表面化学性质。酸性条件下制备的pDA涂层展现出更致密的形貌和更高的氨基密度，为后续生物分子固定提供了理想平台。生物受体固定策略pDA的界面工程主

  来源：Materials Today

  时间：2025-07-22

• 高永久偶极矩敏化剂在高效磷光敏化荧光系统中抗末端掺杂剂电荷捕获的关键作用

  骨关节炎(OA)作为一种常见的退行性关节疾病，全球患者已超过2亿。这种疾病以进行性软骨退化、间充质干细胞功能受损和慢性炎症为特征，最终导致不可逆的结构损伤和功能障碍。然而，目前尚无获得监管机构批准的疾病修饰疗法，临床治疗仍以症状管理为主，存在疗效有限、副作用大等问题。更棘手的是，传统生物材料植入后常引发不良免疫反应，导致炎症加重和组织损伤。针对这一临床难题，河北医科大学第三医院的研究团队在《Materials Today》发表重要研究成果。他们创新性地将免疫调节策略融入生物材料设计，开发了三大类功能化生物材料系统：具有靶向给药和抗氧化功能的纳米颗粒(NPs)、可响应病理微环境的智能水凝胶、以及

  来源：Materials Today

  时间：2025-07-22

• 高镍无钴正极材料中高价锆掺杂的晶格应变抑制策略研究

  随着电动汽车和储能需求的爆发式增长，锂离子电池(LIB)正极材料面临能量密度与成本的双重挑战。传统含钴(Co)正极如LiNixCoyMnzO2虽性能优异，但全球70%钴资源集中于刚果(金)，2022年价格飙升至8万美元/吨，迫使业界转向无钴高镍(CFHN)材料。然而，这类材料在深度脱锂态会经历剧烈的H2-H3相变，引发c轴晶格收缩和颗粒微裂纹，导致容量快速衰减——这成为制约其商业化应用的阿喀琉斯之踵。韩国国立研究机构的研究团队在《Materials Today》发表突破性成果，通过表面活性剂辅助的精准掺杂策略，成功将高价锆(Zr4+)锚定在LiNi0.9Mn0.1O2一次颗粒内部，犹如在晶格中

  来源：Materials Today

  时间：2025-07-22

• 综述：高熵氧化物：下一代锂/钠离子电池电极材料的开发策略

  从构型熵到多样化结构高熵氧化物（HEOs）的核心特征在于利用构型熵（Sconfig10-3 S cm-1）。HEOs作为电极材料的潜力在负极领域，岩盐型（如(Co0.2Cu0.2Mg0.2Ni0.2Zn0.21000 mAh g-1的可逆容量，其多电子反应机制突破传统石墨负极的理论极限。正极方面，层状P2型Na0.7(Mn0.25Fe0.25Co0.25Ni0.25)O290%。HEOs涂层技术革新与传统Al2O3涂层相比，HEOs外延生长涂层（如LiCoO2@(TiZrHfNbTa)O）具有三重优势：1）热膨胀系数匹配消除界面应力；2）氧空位梯度分布促进界面电荷转移；3）多元素协同钝化电解液

  来源：Materials Today

  时间：2025-07-22

• 基于级联空穴捕获机制的纯有机聚合物实现日级长余辉发光

  在夜间照明、应急标识和信息加密等领域，长余辉发光材料（LPL）展现出独特价值。传统无机LPL材料虽能实现日级余辉，但其制备需要800-1400°C的高温煅烧，不仅能耗巨大，还存在脆性大、加工难等缺陷。相比之下，有机长余辉发光（OLPL）材料因其温和的合成条件、优异的可加工性和生物相容性备受期待，但此前性能最佳的n型OLPL系统仅能在TPBi等光电活性小分子基质中实现24小时余辉，而常见的商用聚合物如PMMA、PS等"光电惰性"基质更是仅能维持秒级发光。中国国家自然科学基金资助项目的研究团队另辟蹊径，注意到PMMA等极性聚合物中富含的羰基具有电子给体特性。通过将缺电子萘二酰亚胺（NDI）衍生物作

  来源：Materials Today

  时间：2025-07-22

• Si平台上Co2Fe(Al,Si)/Ge/Co2FeSi垂直自旋阀器件的室温磁阻效应观测

  在半导体技术持续追求低功耗发展的背景下，自旋电子器件因其非易失性存储特性成为研究热点。然而，铁磁金属与半导体材料间的自旋电阻失配问题长期制约着器件性能，特别是在室温下实现高效自旋注入和检测仍面临挑战。传统基于GaAs的器件受限于低温操作，而Si、Ge等IV族半导体虽具有弱自旋-轨道耦合优势，但如何构建高质量异质界面成为关键科学问题。日本大阪大学的研究团队创新性地采用低温分子束外延(MBE)技术，结合Sn掺杂Ge中间层策略，成功在Si(111)衬底上制备出全外延Co2Fe(Al,Si)(CFAS)/Ge/Co2FeSi(CFS)垂直自旋阀结构。通过反射高能电子衍射(RHEED)和原子力显微镜(A

  来源：Materials Science in Semiconductor Processing

  时间：2025-07-22

• 原位构建钛-MXene纳米膜实现超薄范德华润滑剂的跨尺度超润滑性能

  在现代机械系统中，摩擦磨损如同无形的能量黑洞，每年吞噬着全球约四分之一的能源，并产生大量温室气体。尽管石墨烯、MoS2等二维材料曾带来超润滑（superlubricity）的希望，但它们在纳米尺度接触中面临严峻挑战——极端压力会导致晶格失配，高温会加速氧化降解，使得摩擦系数（COF）从理想的10-3急剧恶化至10-1。特别是新兴的MXene材料，虽然其表面可调的过渡金属碳化物结构（如Ti3C2Tx）展现出优异的剪切性能，但在超过1.5 GPa的压力或373 K温度下，仍会因摩擦化学反应产生不可控的氧化层。香港城市大学（City University of Hong Kong）和中国科学院兰州化

  来源：Materials Today

  时间：2025-07-22

• 调控配位环境创制镁单原子催化剂实现碳酸二甲酯合成性能突破

  在绿色化学催化领域，镁基固体碱催化剂长期面临活性不足的困境。传统MgO催化剂由于仅含Mg2+-O2-中弱碱位点，在强碱催化的酯交换反应中表现欠佳，这严重限制了其在碳酸二甲酯(DMC)等高附加值化学品合成中的应用。然而自然界的启示令人深思——叶绿素中镁-氮(Mg-N)配位结构在光合作用中展现出超凡催化活性，这种"生物智慧"为人工催化剂设计提供了重要借鉴。南京工业大学材料化学工程国家重点实验室的研究团队受此启发，创新性地采用聚合物衍生氮掺杂碳(PNC)为载体，通过研磨-热解法制备出具有明确Mg-C1N3结构的镁单原子催化剂(Mg1/PNC)。该研究突破性地实现了镁基催化剂从"弱碱"到"强碱"的性能

  来源：Materials Today

  时间：2025-07-22

• 硫超掺杂硅中载流子动力学的飞秒激光泵浦/太赫兹探针特征时间尺度研究

  硅作为现代半导体工业的基石，其光电性能的调控一直是研究热点。然而，传统硅材料在红外波段的光电响应较弱，限制了其在宽谱光电器件中的应用。近年来，超掺杂（hyperdoping）技术通过引入高浓度杂质（如硫），在硅中形成“杂质带”（impurity-band），显著拓展了硅的光电性能。但高浓度掺杂会引入缺陷和晶格畸变，导致载流子迁移率和寿命下降，这一矛盾亟待解决。为探究硫超掺杂硅的载流子动力学特性，来自国内研究机构（根据作者署名推测）的S.I. Kudryashov团队在《Materials Science in Semiconductor Processing》发表了最新成果。研究采用飞秒激光光

  来源：Materials Science in Semiconductor Processing

  时间：2025-07-22

• 基于符号回归导向优化的高熵合金闭环逆向设计新策略

  在材料科学领域，开发兼具高温强度与轻量化特性的新型合金始终是重大挑战。传统镍基超合金虽性能优异，但其应用温度难以突破900°C；而具有单一体心立方结构的难熔高熵合金(RHEAs)虽展现出高温潜力，却普遍存在显著软化问题。更棘手的是，现有机器学习方法在探索海量未知成分空间时，往往受限于数据分布或陷入局部最优。如何突破这些瓶颈，成为推动下一代高温合金发展的关键。国家凝固技术重点实验室（西北工业大学）的Shang Zhao、Jinshan Li等研究人员在《Materials Today》发表创新研究，提出"符号回归导向的闭环逆向设计"新策略。该工作以RHEAs为模型体系，通过建立熔融焓(EF)与1

  来源：Materials Today

  时间：2025-07-22

• 综述：铁磁与反铁磁太赫兹自旋电流在Co/NiO/Pt多层结构中的相互作用

  引言自旋电子学已突破传统铁磁材料的局限，开始利用反铁磁材料零净磁化、无杂散场和超快磁动力学响应的特性。镍氧化物（NiO）作为典型反铁磁材料，具有NaCl型立方晶体结构和高于室温的奈尔温度（TN=523 K），是研究"纯净"自旋电流的理想平台。本文通过太赫兹时域光谱技术，揭示了Co/NiO/Pt多层结构中铁磁与反铁磁自旋电流的协同效应。材料与方法实验采用脉冲激光沉积（PLD）和高真空磁控溅射制备Pt(4 nm)/NiO(t nm)/Co(2.5 nm)多层结构，NiO厚度在1-15 nm间调控。X射线衍射（XRD）证实了MgO(111)//Pt(111)/NiO(111)的外延生长结构。太赫兹发

  来源：Materials Today Advances

  时间：2025-07-22

• Fe2.5Ni2.5CrAl多主元合金高温压缩变形机制的多尺度研究

  随着航空航天、能源装备等领域对高温结构材料需求的日益增长，多主元合金(Multi-principal elements alloys, MPEAs)因其独特的多组元固溶效应和优异的力学性能成为研究热点。其中，FeNiCrAl基MPEAs展现出卓越的高温强度、抗氧化性和相稳定性，但对其变形机制尤其是温度依赖的微观行为仍缺乏系统认知。2019年，日本国立材料科学研究所(National Institute for Materials Science, NIMS)的Ling Qiao团队设计出无钴的Fe2.5Ni2.5CrAl MPEA，该合金具有FCC+BCC/B2双相结构，前期研究已证实其具备优

  来源：Materials Science and Engineering: B

  时间：2025-07-22

• 尖晶石结构LiGa5O8晶格热导率的第一性原理研究及其在热管理中的应用

  在功率电子器件飞速发展的今天，热管理已成为制约器件性能与可靠性的"阿喀琉斯之踵"。超宽禁带半导体材料如β-Ga2O3虽具有优异的电学性能，却因难以实现P型掺杂而应用受限。这时，另一种带隙超过5.3 eV的尖晶石结构材料LiGa5O8崭露头角，它不仅展现出P型导电特性，还在光学存储、生物成像等领域显示出巨大潜力。然而，关于这种材料热传输特性的研究却几乎空白，而这对评估器件可靠性至关重要。为此，国内国家超算济南中心的研究团队在《Materials Science in Semiconductor Processing》发表研究，首次系统揭示了LiGa5O8的晶格热导率特性。研究人员采用密度泛函理论

  来源：Materials Science in Semiconductor Processing

  时间：2025-07-22

• Al/Sb2Te3与W/Sb2Te3界面可靠性研究：相变存储器电极材料优化的关键突破

  在数据爆炸式增长的时代，相变存储器(PCM)因其非易失性、高速度和低功耗特性，被视为突破冯·诺依曼架构瓶颈的下一代存储技术。然而，相变材料与电极界面在反复相变过程中产生的应力积累和元素扩散，导致"Stuck-SET"(卡置位)和"Stuck-RESET"(卡复位)故障，成为制约器件可靠性的关键瓶颈。特别是具有超快结晶特性的Sb2Te3材料，其与电极的界面行为尚缺乏系统研究。国家自然科学基金资助项目的研究团队通过创新性的实验与模拟相结合的方法，揭示了Al和W两种典型电极与Sb2Te3的界面失效机制。研究发现，低熔点Al电极会与Sb2Te3形成25 nm宽的元素互扩散区，并诱发非晶条纹和孪晶结构，

  来源：Materials Science in Semiconductor Processing

  时间：2025-07-22

• 铌元素策略性添加增强TiZrCuNi钎焊接头抗热震性能的机理研究

  在航空发动机高温部件制造领域，Ti-Al系金属间化合物因其优异的比强度和高温稳定性备受青睐。其中Ti-48Al-2Cr-2Nb（Ti4822）和Ti-22Al-25Nb（Ti2AlNb）这对"黄金组合"各具特色：前者以γ-TiAl和α2-Ti3Al相构成的显微结构赋予其900°C下的卓越强度，但室温脆性大；后者凭借B2相基体展现出更好的塑性，然而高Nb含量带来的密度增加制约了推重比提升。将两者通过异质连接实现性能互补，成为突破单一材料性能瓶颈的关键策略。传统钎焊技术面临严峻挑战——Ti-Al合金高Al含量易促使脆性α2-Ti3Al相大量析出，而(Ti,Zr)(Ni,Cu)3等金属间化合物的形成

  来源：Materials Science and Engineering: B

  时间：2025-07-22

• CeO2/CoP异质结构通过晶格氧机制强化电子迁移实现高效水氧化

  随着全球对清洁能源需求的激增，电化学水分解技术（EWS）因其环境友好特性备受关注。然而，氧析出反应（OER）作为其核心半反应，受限于吸附演化机制（AEM）中*O→*OOH转化的高过电位（理论极限370 mV），而晶格氧机制（LOM）虽能绕过此限制，却面临金属-氧（M−O）键电子转移导致的结构失稳难题。针对这一挑战，来自中国国家自然科学基金委和黑龙江省优秀青年基金支持的研究团队，创新性地将二氧化铈（CeO2）与磷化钴（CoP）结合，在《Materials Today》发表了突破性成果。研究人员通过气相沉积法制备了具有丰富氧空位的叶片状CeO2/CoP异质结构，利用Ce 4f轨道的电子缓冲能力与C

  来源：Materials Today

  时间：2025-07-22

• 波浪-平界面轧制工艺对无抗氧化措施制备厚规格铝合金/铝/钢复合板界面影响机制研究

  在船舶制造、轨道交通等高端装备领域，厚规格铝合金/钢复合板因其兼具钢的高强度与铝的轻量化特性成为关键材料。然而，传统轧制工艺面临严峻挑战：当板材厚度超过10mm时，钢层微变形与铝层大变形的不协调性导致复合板极易翘曲，而高减量轧制虽能提升结合强度却加剧变形失控风险。更棘手的是，高温轧制中铝层氧化会形成脆性界面层，进一步削弱结合性能。如何在不采用抗氧化措施的前提下，通过低减量轧制实现高强度界面结合，成为制约行业发展的"卡脖子"难题。中国某研究机构（根据基金编号推测为山西省属科研单位）的研究团队独辟蹊径，提出"异温预成形铝层与波浪-平界面轧制（HPAL & WFIR）"的创新工艺。该研究通过

  来源：Materials Science and Engineering: B

  时间：2025-07-22

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