中国科学基金2024,Vol.38Issue(1) :115-131.

基于原子/分子团簇结构的材料与器件制造

Manufacturing From Atomic and Molecular Clusters to Devices

邵金友 宋凤麒 李祥明 杨扬 谭新峰 詹东平 金明尚 孙頔 付德君 谭元植 许辉
中国科学基金2024,Vol.38Issue(1) :115-131.

基于原子/分子团簇结构的材料与器件制造

Manufacturing From Atomic and Molecular Clusters to Devices

邵金友 1宋凤麒 2李祥明 1杨扬 3谭新峰 4詹东平 3金明尚 5孙頔 6付德君 7谭元植 8许辉9
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作者信息

  • 1. 西安交通大学精密微纳制造技术全国重点实验室,西安 710049;西安交通大学前沿科学技术研究院,西安 710049
  • 2. 南京大学 固体微结构国家物理重点实验室,南京 210093
  • 3. 厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院,厦门 361005
  • 4. 清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室,北京 100084
  • 5. 西安交通大学前沿科学技术研究院,西安 710049
  • 6. 山东大学化学与化工学院/晶体材料国家重点实验室,济南 250100
  • 7. 武汉大学物理科学与技术学院人工微纳米结构教育部重点实验室,武汉 430072
  • 8. 厦门大学 固体表面物理化学国家重点实验室,厦门 361005
  • 9. 黑龙江大学功能无机材料化学教育部重点实验室,哈尔滨 150080
  • 折叠

摘要

原子/分子团簇是物质结构的一种新形态,具有独特的本征性质.从原子/分子团簇到器件的跨尺度制造,将为国防高端装备和新兴电子等产业发展带来深刻变革.团簇的多物质构效关系、宏量制造、团簇结构跨尺度构筑以及团簇器件的高性能制造等是原子/分子团簇器件制造的关键发展方向,主导着从原子到产品制造的发展历程.把握这些发展背后的重要机遇,将有助于占领原子级制造研究的制高点,引领原子级制造方法的变革.本文从团簇新材料的宏量制造、新型功能器件的原子/分子团簇构筑、团簇—器件的跨尺度制造工艺和装备等三个方面概括了原子/分子团簇与器件制造领域的主要研究进展,总结了原子/分子团簇与器件领域的关键科学问题及面临的挑战,并对其未来发展方向和发展战略给出了建议.

Abstract

Atomic/molecular clusters are a new form of material structure with unique intrinsic properties.The cross-scale manufacturing,from atomic/molecular clusters to devices,will bring profound changes to the development of industries such as high-end defense equipment and emerging electronics.The structure-activity relationship of clusters,cross-scale construction of cluster structures,and high performance manufacturing of cluster devices are the key development directions of atomic/molecular cluster device manufacturing,dominating the development process from atoms to product manufacturing.Catching the important opportunities behind these developments will be able to occupy the commanding heights of atomic-level manufacturing research and lead the transformation of atomic-level manufacturing.This paper summarizes the recent research development in the field of atom/molecular clusters and device manufacturing from three aspects:large-scale manufacturing of new cluster materials,atomic/molecular cluster construction mechanism of novel functional devices,and cross-scale manufacturing process and equipment of cluster-device,and summarizes the key scientific problems and challenges in the field of atom/molecular clusters and devices.The suggestions on its future development direction and development strategy are given.

关键词

原子/分子团簇/功能器件/定域组装/异质/异构界面/构效关系/宏量制造

Key words

atomic/molecular clusters/functional devices/domain-dependent assembly/heterogeneous/heterostructural interfaces/structure-function relationships/scalable fabrication

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基金项目

国家自然科学基金项目(52025055)

国家自然科学基金项目(52322513)

出版年

2024
中国科学基金
国家自然科学基金委员会

中国科学基金

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.62
ISSN:1000-8217
参考文献量85
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