第1章　中國新材料基礎研究的態(tài)勢分析 001
1.1　中國新材料領域的基礎研究水平 001
1.1.1　論文產出規(guī)模及學術影響力 001
1.1.2　新材料領域的重要成果 004
1.1.3　新材料領域的高水平人才 004
1.1.4　新材料領域的重點方向研究水平 005
1.2　新材料領域的科技基礎設施 006
1.2.1　硬條件 006
1.2.2　軟環(huán)境 009
1.3　我國新材料前沿技術面臨的主要問題 010
1.3.1　原創(chuàng)性基礎研究不多，整體處于跟蹤狀態(tài) 010
1.3.2　關鍵核心技術不成體系 010
1.3.3　論文水平并不完全代表整體科技水平 011
1.3.4　論文數(shù)據(jù)庫急需轉化成工業(yè)成果 011
1.4　我國新材料領域啟示與建議 012
1.4.1　“卡脖子”戰(zhàn)略布局體系化聯(lián)合攻關 012
1.4.2　開展新一代原創(chuàng)性技術 012
1.4.3　設備、軟件與檢測科研設施平臺建設 013
1.4.4　研發(fā)前置到應用場景，加速科技成果轉化 013
1.4.5　構建我國新材料全產業(yè)鏈的新生態(tài) 013

第2章　非晶合金材料 014
2.1　非晶合金材料的研究背景 014
2.2　非晶合金材料的研究進展與前沿動態(tài) 018
2.2.1　研究進展與前沿動態(tài) 018
2.2.2　非晶合金材料的產業(yè)應用 020
2.2.3　非晶合金材料產業(yè)化的挑戰(zhàn)、機遇和前景 022
2.3　我國在非晶合金領域的學術地位及發(fā)展動態(tài) 024
2.4　物理所非晶材料團隊的主要研究成果 026
2.5　非晶合金材料近期研究發(fā)展重點 029
2.6　非晶合金材料展望與未來 031

第3章　納米孿晶金剛石 033
3.1　納米孿晶金剛石的研究背景 033
3.2　納米孿晶金剛石的研究進展與前沿動態(tài) 034
3.2.1　納米孿晶金剛石的合成 034
3.2.2　具有擇優(yōu)取向孿晶結構的納米孿晶金剛石 041
3.2.3　納米孿晶立方金剛石/多型金剛石復合材料 044
3.2.4　納米孿晶金剛石/cBN復合材料 047
3.3　我國在該領域的學術地位及發(fā)展動態(tài) 051
3.4　作者在該領域的學術思想和主要研究成果 052
3.5　納米孿晶金剛石近期研究發(fā)展重點 054
3.6　納米孿晶金剛石展望與未來 054

第4章　稀土新材料 056
4.1　稀土新材料的研究背景 056
4.2　稀土新材料的研究進展與前沿動態(tài) 057
4.2.1　稀土永磁材料 058
4.2.2　稀土光功能材料 063
4.2.3　稀土催化材料 066
4.2.4　稀土儲氫材料 070
4.3　我國在稀土新材料領域的學術地位及發(fā)展動態(tài) 074
4.4　作者在該領域的學術思想和主要研究成果 076
4.4.1　稀土光功能材料領域 076
4.4.2　稀土催化材料領域 081
4.5　稀土新材料發(fā)展重點與展望 086
4.5.1　稀土新材料發(fā)展方向 087
4.5.2　政策建議 088

第5章　憶阻器存算一體芯片　 091
5.1　憶阻器的研究背景 091
5.1.1　神經網絡硬件概述 091
5.1.2　基于憶阻器的存算一體技術 093
5.2　憶阻器的研究進展與前沿動態(tài) 095
5.2.1　憶阻器材料與結構進展 095
5.2.2　面向存算一體技術的憶阻器特性優(yōu)化 098
5.3　我國在憶阻器領域的學術地位及發(fā)展動態(tài) 105
5.3.1　我國憶阻器的學術地位及發(fā)展動態(tài) 105
5.3.2　我國基于憶阻器存算一體技術的學術地位及發(fā)展動態(tài) 107
5.4　作者在該領域的學術思想和主要研究成果 110
5.5　憶阻器存算一體技術近期研究發(fā)展重點 115
5.6　憶阻器展望與未來 116

第6章　導電高分子材料 118
6.1　導電高分子材料的研究背景 118
6.2　導電高分子材料的研究進展與前沿動態(tài) 119
6.2.1　導電高分子材料的合成與摻雜 120
6.2.2　導電高分子材料的成型加工 121
6.2.3　導電高分子材料的典型應用 121
6.3　我國在導電高分子材料領域的學術地位及發(fā)展動態(tài) 125
6.4　作者在該領域的學術思想和主要研究成果 127
6.5　導電高分子材料近期研究發(fā)展重點 128
6.6　導電高分子材料展望與未來 129

第7章　可降解金屬 131
7.1　可降解金屬材料的研究背景 131
7.2　可降解金屬材料的研究進展與前沿動態(tài) 134
7.2.1　鎂基可降解金屬 135
7.2.2　鐵基可降解金屬 137
7.2.3　鋅基可降解金屬 138
7.3　我國在該領域的學術地位及發(fā)展動態(tài) 140
7.3.1　鎂基可降解金屬 141
7.3.2　鐵基可降解金屬 142
7.3.3　鋅基可降解金屬 142
7.4　作者在該領域的學術思想和主要研究成果 143
7.4.1　鎂基可降解金屬 144
7.4.2　鐵基可降解金屬 146
7.4.3　鋅基可降解金屬 148
7.5　可降解金屬材料近期研究發(fā)展重點 149
7.6　可降解金屬材料展望與未來 150

第8章　二維超薄半導體 152
8.1　二維超薄半導體材料的研究背景 152
8.2　二維超薄半導體材料的研究進展與前沿動態(tài) 154
8.2.1　二維超薄半導體材料的精準制備 154
8.2.2　二維超薄半導體材料的精細結構表征 159
8.2.3　二維超薄半導體材料的應用 163
8.3　我國在該領域的學術地位及發(fā)展動態(tài) 169
8.4　作者在該領域的學術思想和主要研究成果 170
8.5　二維超薄半導體材料近期研究發(fā)展重點 171
8.6　二維超薄半導體材料展望與未來 172

第9章　納米薄膜材料 174
9.1　納米薄膜材料的研究背景 174
9.1.1　定義與由來 174
9.1.2　材料與工藝 175
9.1.3　性質與應用 176
9.2　納米薄膜材料的研究進展與前沿動態(tài) 179
9.2.1　納米薄膜材料的先進制造方法 179
9.2.2　片上光子器件 180
9.2.3 　片上光電和電子器件 182
9.2.4　卷曲無源器件 183
9.2.5　柔性電子與系統(tǒng) 184
9.2.6　微納米機器人與系統(tǒng) 186
9.3　我國在該領域的學術地位及發(fā)展動態(tài) 187
9.3.1　柔性電子技術 187
9.3.2　片上無源器件 189
9.3.3　片上光電器件 190
9.3.4　無機鈣鈦礦納米薄膜材料 191
9.3.5　微機器人技術 192
9.4　作者在該領域的學術思想和主要研究成果 194
9.4.1　卷曲納米薄膜技術的發(fā)展 194
9.4.2　可驅動、可重構的智能納米薄膜材料 195
9.4.3 　卷曲可見光和紅外光電探測器 197
9.4.4　 微納米機器人與智能系統(tǒng) 198
9.4.5　卷曲納米薄膜智能窗器件 200
9.5　納米薄膜材料近期研究發(fā)展重點 201
9.6　納米薄膜材料展望與未來 201

第10章　交互式神經形態(tài)類腦器件 204
10.1　交互式神經形態(tài)器件的研究背景 204
10.2　交互式神經形態(tài)器件的研究進展與前沿動態(tài) 207
10.2.1　仿生受體與突觸器件研究進展 207
10.2.2　觸覺神經形態(tài)器件研究進展 211
10.2.3　視覺神經形態(tài)器件研究進展 214
10.2.4　神經形態(tài)多感官系統(tǒng)研究進展 219
10.3　我國在該領域的學術地位及發(fā)展動態(tài) 223
10.3.1　我國在神經形態(tài)器件領域的學術地位及作用 223
10.3.2　我國在神經形態(tài)器件領域的發(fā)展動態(tài) 223
10.4　作者在該領域的學術思想和主要研究成果 226
10.4.1　壓電式人工突觸 226
10.4.2　機械突觸可塑性（摩擦電式人工突觸） 227
10.4.3　機械-光電多模態(tài)人工突觸 230
10.5　交互式神經形態(tài)器件近期研究發(fā)展重點 232
10.6　交互式神經形態(tài)器件展望與未來 233

第11章　新型二維半導體材料：黑磷 235
11.1　黑磷材料的研究背景 235
11.1.1　黑磷的基本結構和能帶 236
11.1.2　黑磷的各向異性 236
11.1.3　黑磷的電學性質 237
11.1.4　黑磷的光學性質 237
11.1.5　黑磷的研究難點 238
11.2　黑磷材料的研究進展與前沿動態(tài) 239
11.2.1　黑磷的制備方法 239
11.2.2　基于黑磷的光電探測器 241
11.2.3　基于黑磷的光伏器件應用 242
11.2.4　基于黑磷的激光器應用 242
11.2.5　基于黑磷的光調制器 243
11.2.6　基于黑磷的儲能器件應用 243
11.2.7　基于黑磷的生物醫(yī)學領域的應用 244
11.3　我國在該領域的學術地位及發(fā)展動態(tài) 245
11.4　作者在該領域的學術思想和主要研究成果 246
11.5　黑磷材料近期研究發(fā)展重點 248
11.5.1　黑磷摻雜工程 248
11.5.2　黑磷與其他二維材料形成的異質結研究 249
11.5.3 　基于二維黑磷的三維結構研究 249
11.5.4　黑磷的穩(wěn)定性研究 249
11.6　黑磷材料展望與未來 250

第12章　濾波超級電容器電極材料 253
12.1　濾波超級電容器電極材料的研究背景 253
12.1.1　交流濾波及濾波電容器簡介 253
12.1.2　超級電容器應用于濾波電路 254
12.2　濾波超級電容器電極材料的研究進展與前沿動態(tài) 255
12.2.1　“超薄”碳納米材料薄膜 255
12.2.2　高取向性碳基納米材料電極 256
12.2.3　面內電極結構設計 260
12.2.4　其他電極材料 262
12.3　我國在該領域的學術地位及發(fā)展動態(tài) 262
12.3.1　高質量碳基薄膜 262
12.3.2　高取向性碳基材料 263
12.3.3　面內叉指電極設計 265
12.3.4　其他電極材料 267
12.4　作者在該領域的學術思想和研究成果 268
12.4.1　學術思想 268
12.4.2　研究成果 269
12.5　濾波超級電容器電極材料近期研究發(fā)展重點和展望 272

第13章　液基材料 275
13.1　液基材料的研究背景 275
13.2　液基材料的研究進展與前沿動態(tài) 276
13.3　作者在該領域啟發(fā)性學術思想 282
13.4　作者在該領域的主要研究成果 283
13.4.1　基于應力響應液體門控的恒壓動態(tài)可控氣液輸運 283
13.4.2　基于液體門控的微流體輸運調控 284
13.4.3　基于液體門控的智能氣體活塞和移動閥門 285
13.4.4　基于液體門控的生物醫(yī)用導管 286
13.4.5　基于光熱響應液體門控的定位流體輸運控制與分離 287
13.4.6　基于紫外光響應液體門控的精準光控抗腐蝕的氣體閥門 287
13.4.7　基于磁響應性液體門控的遠程調控流體輸運的新方法 288
13.4.8　基于響應性液體門控的無電可視化物質檢測的新方法 289
13.4.9　基于電化學響應性液體門控的空氣凈化應用研究 290
13.4.10　基于液體門控的超高效減阻乳化應用研究 291
13.4.11　基于自驅動液體門控的可視化氣液混合物含量監(jiān)測應用研究 292
13.4.12　基于質子化誘導液體門控的自適應CO2響應氣閥應用研究 294
13.4.13　基于動電效應液體門控的非連續(xù)能量轉換技術 295
13.4.14　基于雙穩(wěn)態(tài)界面液體門控的溫度自適應節(jié)能大棚技術 296
13.5　液基材料展望與未來 296
13.5.1　科學發(fā)展前景 297
13.5.2　技術應用前景 298

第14章　纖維電子材料 300
14.1　纖維電子材料的研究背景 300
14.1.1　能源纖維電子材料 301
14.1.2　交互纖維電子材料 301
14.1.3　感存算纖維電子材料 302
14.2　纖維電子材料的研究進展與前沿動態(tài) 302
14.2.1　能源纖維電子材料 302
14.2.2　交互纖維電子材料 307
14.2.3　感存算纖維電子材料 315
14.3　我國在該領域的學術地位及發(fā)展動態(tài) 318
14.3.1　能源纖維電子材料 318
14.3.2　交互纖維電子材料 318
14.3.3　感存算纖維電子材料 319
14.4　作者在該領域的學術思想和主要研究成果 320
14.4.1　能源纖維電子材料 320
14.4.2　交互纖維電子材料 321
14.4.3　感存算纖維電子材料 323
14.5　纖維電子材料近期研究發(fā)展重點 324
14.5.1　能源纖維電子材料 324
14.5.2　交互纖維電子材料 325
14.5.3　感存算纖維電子材料 325
14.6　纖維電子材料展望與未來 326
14.6.1　能源纖維電子材料 326
14.6.2　交互纖維電子材料 326
14.6.3　感存算纖維電子材料 327

第15章　亞穩(wěn)態(tài)能源材料 328
15.1　亞穩(wěn)態(tài)能源材料的研究背景 328
15.2　亞穩(wěn)態(tài)材料的研究進展與前沿動態(tài) 329
15.3　作者在該領域的學術思想和主要研究成果 330
15.3.1　亞穩(wěn)態(tài)雙功能/全解水電催化劑 331
15.3.2　亞穩(wěn)態(tài)析氫電催化劑 334
15.3.3　亞穩(wěn)態(tài)H2O2電氧化催化劑 341
15.3.4　亞穩(wěn)態(tài)醇氧化催化劑 341
15.3.5　亞穩(wěn)態(tài)鋰離子電池負極材料 343
15.3.6　亞穩(wěn)態(tài)鋰離子電池正極材料 343
15.3.7　亞穩(wěn)態(tài)活性炭材料 347
15.4　亞穩(wěn)態(tài)材料展望與未來 348

第16章　聚合物超分子手性聚集體材料 350
16.1　聚合物超分子手性聚集體材料的研究背景 350
16.2　聚合物超分子手性聚集體材料的研究進展與前沿動態(tài) 352
16.2.1　基于手性聚合物構建聚合物超分子手性聚集體 352
16.2.2　基于非手性聚合物構建聚合物超分子手性聚集體 355
16.3　我國在聚合物超分子手性聚集體材料領域的學術地位及發(fā)展動態(tài) 358
16.4　作者在該領域的學術思想和主要研究成果 359
16.4.1　非手性聚合物體系的手性誘導 360
16.4.2　手性聚合物體系的超分子手性組裝 364
16.5　聚合物超分子手性聚集體材料發(fā)展重點 369
16.6　聚合物超分子手性聚集體材料展望與未來 370

第17章　機器學習輔助合金設計 372
17.1　機器學習輔助合金設計研究背景 372
17.2　機器學習輔助合金設計研究進展與前沿動態(tài) 373
17.2.1　材料設計機器學習的基本流程 373
17.2.2　面向性能的機器學習 378
17.2.3　面向微觀組織的機器學習 397
17.2.4　面向基本物性參數(shù)的機器學習 400
17.2.5　機器學習勢函數(shù)及其在合金中的應用 405
17.3　我國在機器學習輔助合金設計領域的學術地位及發(fā)展動態(tài) 406
17.4　機器學習輔助工程合金設計發(fā)展重點 408
17.4.1　共享材料數(shù)據(jù)庫平臺建設 408
17.4.2　物理模型與機器學習模型并重 408
17.4.3　基于機器學習勢的工程合金分子動力學模擬 409
17.5　機器學習輔助工程合金設計展望與未來 409

第18章　骨仿生復合材料與過程仿生制備新技術 411
18.1　骨仿生復合材料的研究背景 411
18.1.1　骨骼中礦物的分布 412
18.1.2　骨結構與力學性能 413
18.1.3　骨骼體內礦化過程 414
18.1.4　骨骼修復材料的仿生制備 416
18.1.5　膠原纖維的體外礦化研究 417
18.2　基于膠原纖維的礦化復合材料與功能研究進展 418
18.2.1　膠原纖維等級結構 418
18.2.2　膠原纖維內礦化驅動力 419
18.2.3　膠原纖維的礦化過程 421
18.2.4　礦化膠原纖維的功能開發(fā)與應用 424
18.3　我國在該領域的學術地位及發(fā)展動態(tài) 425
18.4　作者在該領域的學術思想和主要研究成果 427
18.5　骨仿生復合材料近期研究發(fā)展重點 429
18.6　骨仿生復合材料展望與未來 431

第19章　等離子球磨技術 432
19.1　外場輔助球磨的研究背景 432
19.1.1　超聲波輔助球磨 433
19.1.2　磁場輔助球磨 433
19.1.3　放電輔助球磨 434
19.1.4　溫度場輔助球磨 435
19.2　等離子球磨的研究進展與前沿動態(tài) 436
19.2.1　介質阻擋放電等離子體技術 436
19.2.2　等離子球磨原理與等離子球磨機設計 438
19.2.3　等離子球磨的DBDP發(fā)射光譜診斷 441
19.3　我國在外場輔助球磨領域的學術地位及發(fā)展動態(tài) 444
19.4　作者在該領域的學術思想和主要研究成果 445
19.4.1　等離子球磨在潤滑材料制備中的應用 447
19.4.2 　等離子球磨在制備石墨烯材料中的應用 448
19.4.3　等離子球磨在電極材料制備中的應用 448
19.4.4　等離子球磨在金屬陶瓷材料制備中的應用 450
19.4.5　等離子球磨在吸波材料制備中的應用 454
19.4.6　等離子球磨在儲氫材料制備中的應用 456
19.5　等離子球磨發(fā)展重點 458
19.6　等離子球磨展望與未來 459