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基于原子/分子团簇结构的材料与器件制造

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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.
Manufacturing From Atomic and Molecular Clusters to Devices
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.

atomic/molecular clustersfunctional devicesdomain-dependent assemblyheterogeneous/heterostructural interfacesstructure-function relationshipsscalable fabrication

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

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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

南京大学 固体微结构国家物理重点实验室,南京 210093

厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院,厦门 361005

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

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

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

厦门大学 固体表面物理化学国家重点实验室,厦门 361005

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

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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

国家自然科学基金项目国家自然科学基金项目

5202505552322513

2024

中国科学基金
国家自然科学基金委员会

中国科学基金

CSTPCD北大核心
影响因子:0.62
ISSN:1000-8217
年,卷(期):2024.38(1)
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