为促进磁性材料应用技术成果的转移转化，促进创新链、产业链、服务链、政策链、资金链的深度融合，助推宁波市科技创新和产业集群高质量发展，由中国科学院宁波材料技术与工程研究所、宁波磁性材料产业集群发展促进中心（工信部）、浙江省磁性材料应用技术制造业创新中心、浙江省磁性材料产业创新服务综合体等单位联合主办的“磁海甬动”磁性材料应用技术成果发布系列线上直播活动第十一场于2月18日举办。

　　本次发布的10项成果分别来自华中科技大学付英双教授、华中科技大学吴甲民副教授、华中科技大学钟凯副教授、中国科学院合肥物质科学研究院王钊胜研究员、西安邮电大学贾艳敏教授、西北工业大学虞益挺教授、东莞宜安科技股份有限公司张涛院长、华南师范大学的侯志鹏副研究员、浙江清华柔性电子技术研究院的周红磊助理研究员、西安交通大学的张华承研究员。在线吸引了来自投资机构、金融机构、磁性材料上下游企业家以及科研院所专家教授学者们共约5000人次在线观看。

　　付英双分享了题为“单层本征反铁磁体的自旋成像”的报告。反铁磁体在诸多方面表现出比铁磁序优越的性能，如超快动力学相应、大的磁阻输运性质和不易被外磁场干扰等。但是由于反铁磁序不表现出宏观磁矩，很难被探测和研究。研究团队利用自旋极化扫描隧道显微镜研究了单层CrTe₂中的磁序，首次在实空间分辨出二维极限下的本征反铁磁序。团队通过分子束外延生长动力学调控成功制备出单层CrTe₂薄膜。利用自旋极化扫描隧道显微镜成像，发现了其具有zig-zag型的反铁磁序，并且其自旋衬度在外磁场下发生翻转。体材料的CrTe₂是居里温度高达室温的铁磁体。第一性原理计算表明单层CrTe₂中不再有层间磁性耦合，磁基态转变成了zig-zag反铁磁。贡献自旋分辨的轨道主要来自Te原子的p轨道，被近邻Cr离子极化而具备相反的自旋极化，并在外磁场作用下发生自旋重取向，造成自旋衬度的翻转。其研究团队发现了一种可以在单原子层厚仍然保持磁序稳定存在的反铁磁体，为拓展构建纳米尺度的自旋电子学器件奠定了材料基础。

　　吴甲民分享了题为“氮化硅Si₃N₄陶瓷的光固化制造及其性能研究进展”的报告。Si₃N₄陶瓷具有硬度高、耐磨性好以及生物相容性好等优点，被广泛应用于航空航天和生物医疗等领域。目前人们已经采用光固化技术成功制造出结构复杂的各类高性能氧化物陶瓷。然而，传统的制造方法受限于模具难以成形复杂结构，在一定程度上限制了Si₃N₄陶瓷的进一步发展和应用。虽然光固化技术可以实现复杂结构陶瓷零件的成形，但是由于Si₃N₄粉体具有高折射率和高紫外光吸收率等特性，故难以采用光固化技术制造Si₃N₄陶瓷。其研究团队对Si₃N₄粉体原材料进行包覆改性，有效提高了Si₃N₄陶瓷浆料的光固化深度，获得了助烧剂包覆量和浆料固相含量对Si₃N₄陶瓷性能的影响规律，最终成功采用光固化技术制造出高性能Si₃N₄陶瓷，为Si₃N₄等非氧化物陶瓷光固化成形及其在航空航天等领域的进一步应用奠定了理论和实验基础，在航空航天和生物医疗等领域具有广阔的应用前景。

　　钟凯分享了题为“复杂零件自动化三维测量技术”的报告。航空、航天、汽车等高端装备领域的复杂零件成形精度代表国家的制造水平和核心竞争力，现有测量装备大多只能离线测量成品的尺寸精度，难以在生产线现场对成形过程中的复杂零件进行自动、快速的三维测量。为此，团队将面结构光三维测量和工业机器人相结合，开展复杂零件自动化在线三维测量理论和技术研究。研制的系列复杂零件在线自动化三维测量装备，首次在线实现了1100℃热模锻件三维尺寸的全测全检，为热模锻件的锻模设计和工艺优化提供了重要数据，显著提升了热模锻件的精度及其生产线的智能化水平。广泛应用于国内规模最大的前桥、转向节、曲轴、齿轮等汽车关键锻件生产企业，提升了企业的技术水平和国际竞争力；还应用于沈阳黎明、安大、景航等航空企业，提升了叶片、导热内环等航空关键锻件的精度，成果获2020年中国机械工业科学技术奖一等奖和2020年湖北省科技进步一等奖。

　　王钊胜分享了题为“稳态强磁场下的测量及应用”的报告。稳态强磁场实验装置（Steady High Magnetic Field Facility，简称SHMFF）是国家发改委支持的“十一五”国家重大科技基础设施。SHMFF成功研制了世界第二台40T级混合磁体、五台不同用途的高功率水冷磁体（三台创世界纪录）和系列超导磁体实验装置及其磁体支撑装备系统。磁体上搭配了输运、磁性、磁光、极低温测试系统；建成了国际首创水冷磁体扫描隧道显微镜系统、扫描隧道-磁力-原子力组合显微镜系统；集成了国际领先的强磁场、超高压、极低温综合极端实验条件，为开展凝聚态物理、化学、材料、生物学、生命科学和微重力科学等学科的前沿研究提供了稳态强磁场实验平台，是国际五大稳态强磁场实验装置之一。依托SHMFF可进行强磁场下新型量子功能材料的合成与调控生长、高温超导磁体及实用化超导材料的高场性能研究、高温超导机理、关联电子材料/拓扑超导体/低维体系的量子效应及输运研究、生物大分子在疾病中的分子机制研究、稳态磁场的生物学效应研究、肿瘤发病机理和小分子药物作用机制研究等多个领域的前沿探索和交叉研究。

　　贾艳敏分享了题为“磁电复合材料及磁敏传感、氢气探测、磁光器件应用”的报告。报告重点介绍了高性能磁致伸缩/压电复合磁电材料的制备、低频及谐振磁-电耦合性能及一些典型的器件应用设计：（1）新型固态被动式磁敏传感器，其具有磁探测灵敏度高、温度稳定性好、结构简单、响应速度快、能耗低等特点；（2）被动式电流电压双向转换器，相对于传统的采用运算放大器设计的电流电压转换器，具有结构简单、被动式、无能耗、线性度好、尺寸小、成本低等优点；（3）磁致伸缩/压电鼓式磁电换能器，其谐振频率移动与环境氢气浓度之间具有更好的线性关系，可应用于物理式氢气浓度探测器；（4）构建磁致伸缩/压电/电致发光复合，设计实现磁致发光器件。本报告中介绍的高性能磁致伸缩/压电复合磁电材料的制备以及设计的一些新型元器件如磁敏传感、电流电压转换器、微小位移传感器、磁力控制器件、氢气浓度探测器、磁致发光元件等产品，均具有重要的应用前景和商业价值。

　　虞益挺分享了题为“感知芯片 智慧中国”的报告。微机电系统（MEMS）具有体积小、重量轻、功耗低、响应快等独特优势，在航空航天等高技术领域具有迫切应用需求，在汽车、通讯、生物医学等领域也展现出广阔的应用前景。其团队在国内率先研制出具有自主知识产权的集成设计工具（MEMS Garden），满足了微机电产品多样化的发展需求，为MEMS设计技术的发展提供了新的理论基础和有效手段，打破了国外产品的禁运和垄断，使我国继美国、法国之后进入能够自主开发大型MEMS设计工具的先进国家行列。本成果已在航空、航天、精密仪器、通讯等领域的40多家单位推广应用，设计研制出9类22种34个规格MEMS器件。特别是为国家重点工程提供定制式设计研制出的器件分别用于“大飞机工程”分布式气动测量、“空天飞行器”近壁流动测量等，产生了重要的社会效益。团队具有MEMS器件结构设计、批量化代工、性能测试等研发加工能力，可面向全国提供MEMS芯片结构设计、镀膜、光刻、刻蚀、划片、封测、应用开发等全方位技术服务。

　　张涛分享了题为“块体晶合产业化技术和技术转化进展”的报告。锆基非晶合金选为转轴系统关键部件成功应用于量产应用于折叠手机上，突破性的应用拓展受到企业界的强烈关注。锆基非晶合金具有超越钢铁和钛合金的性能优势，又具有类似塑料的精密成型特点。在高强度高弹性且需要复杂薄壁异形精密成型控制的产品领域具有明显的成型工艺、性能和成本优势。报告重点介绍了液态金属在通讯器材、精密机械部件、柔性传动部件、医疗器械、切割刀具等领域的产品应用和研发进展。

　　侯志鹏分享了题为“拓扑磁结构的电场调控”的报告。其团队提出利用电场调控铁磁斯格明子构筑新一代低能耗拓扑电子学器件的原理及其可行性，目前电场诱导磁性斯格明子的产生/湮灭已在薄膜材料中实现，但无法实现非易失、多态调控。团队首次在单个纳米岛中实现了非易失性、多态转变，可有效解决上述问题，向器件应用推进了一步。团队还提出基于拓扑磁畴的信息存储器件的新原理并展示了可行性，有望进一步发展出实用化的高性能器件。

　　周红磊分享了题为“柔性电子器件的结构设计与应用研究”的报告。针对无机可延展柔性电子器件，其团队提出了带表面微结构的基底/薄膜系统，对带表面微结构柔性基底上硬质薄膜器件的屈曲行为进行了基础理论研究，建立了对应的力学模型。并基于薄膜屈曲结构开发了一款处于蓝牙频段的穿戴式双向可延展微带天线，可以实现穿戴式医疗电子器件与远程终端之间的信号传输，在远程精准医疗领域具有很好的应用前景。团队还基于新颖的结构设计，开发了一款用于治疗膀胱活动不足症的植入式光、电子医疗器件，该器件可以实时监测膀胱内尿液的容量、膀胱组织的温度、逼尿肌的肌电信号，根据监测信号进行适时治疗，利用光遗传刺激的方式促使逼尿肌收缩，压迫尿液排出，在临床上治疗膀胱活动不足症等方面具有很好的应用前景和市场价值。

　　张华承分享了题为“形貌可控的纳米自组装材料”的报告。其团队以大环化合物为底物分子，利用经典有机化学合成方法，针对大环分子进行分子层面的功能修饰，改进了大环分子的化学结构，获得了一系列单修饰以及全修饰的大环分子衍生物。随后，研究团队利用功能化大环分子衍生物的分子特性，采用超分子自组装的调控方法和外界刺激响应等手段，实现了基于这些大环分子的超分子自组装，完成了纳米材料的微观形貌精准控制。值得注意的是，其研究团队改变了大环化合物的修饰基团，引入系列水溶性、生物相容性官能团，成功调控了大环化合物的亲疏水性质，进而通过外界刺激响应等调控手段，制备了系列多维度形貌的自组装纳米功能材料，包括囊泡、超分子聚合物、二维层状膜结构、有机框架结构和有机-无机杂化材料等，在抗癌药物的靶向输运、多重癌细胞成像、有机小分子储备等领域具有较好应用价值和市场前景。

　　“磁海甬动”磁性材料应用技术成果发布系列活动受科技部人才中心指导，是磁性材料产业的标志性品牌活动。活动对接国家级科技领军人才资源，聚焦磁电子、磁诊疗、磁制冷、磁动力、磁传感等应用方向，通过线上直播方式向磁产业上下游企业发布前沿、领先的科技成果信息，旨在推动磁产业最新科技成果落地转化，打通科技成果转化的“最后一公里”，助推中国磁产业科技创新和高质量发展。

　　（磁材实验室）