【进展】北理工团队在笼目晶格超导体CsV₃Sb₅研究中取得最新进展
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来源:集微网

1.北理工团队在笼目晶格超导体CsV₃Sb₅研究中取得最新进展

2.同济大学周斌和杜艾团队综述气凝胶3D打印领域进展,成果发表于《材料科学进展》

3.Ceva与夏普合作开发“超越5G”物联网终端

4.两会看“新”|脑机接口,“接”入未来

5.两会看“新”|脑机接口,“接”入未来


1.北理工团队在笼目晶格超导体CsV₃Sb₅研究中取得最新进展

导体CsV₃Sb₅中取得重要进展。通过多种高精度测量技术发现了CsV₃Sb₅两种截然不同的超导状态,揭示了其复杂的多能隙特性。这一成果为理解超导材料中电子行为的多样性提供了关键线索,相关研究成果以“Unconventional gapping behaviour in a kagome superconductor”为题发表在《Nature Physics》上。北京理工大学物理学院博士后李永恺(现为北理工长三角研究院副研究员)为论文共同第一作者,王秩伟教授为共同通信作者。



笼目晶格材料因其独特的几何结构和丰富的量子现象而备受关注。CsV₃Sb₅ 作为一种典型的笼目晶格超导材料最近受到了广泛的研究,北理工团队在之前的研究中也取得了一系列进展,包括发现手性电荷序、向列电子相、多条穿过费米能级的能带结构、无节点各向同性超导能隙、超导态相关的范霍夫情景、超导二极管效应、剩余费米弧、磁性超导态、时间反演对称性破缺等等。更多实验结果显示该材料更像是一类非常规超导材料。在本工作中,通过电输运、热输运及热容测量,研究团队发现CsV₃Sb₅ 的超导相图上显示两种明显不同的超导态,高温超导态(约3.5 K 以上)的超导能隙主要在一个电子带中形成;低温超导态(约1 K 以下)在另一能带中打开第二个超导能隙,且与第一个超导能隙几乎不耦合。进一步分析表明低温超导态的能带选择性配对机制与传统多带超导理论中能隙协同打开机制不同,为理解多带超导提供新的理论支撑。此外,低温区域的超导上临界磁场(μ₀Hc₂)超过9.8 T,明显高于泡利极限(约6.44 T),这种反常现象可能源于强关联电子或非常规超导机制,这为更深入理解笼目超导材料的超导态提供新视角。



图1. CsV₃Sb₅中的二维及二重对称性超导电性

该研究揭示了超导能带选择性配对的新机制,为我们理解超导材料的多样性和复杂性提供帮助,对于未来超导材料的设计和应用具有重要意义。本工作的其他合作单位还包括美国国家强磁场实验室、瑞士苏黎世大学、南方科技大学、橡树岭国家实验室等机构。本项目得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金委、北京市自然科学基金委等相关项目的支持。



图2. 两种不同超导态的电输运证据


2.同济大学周斌和杜艾团队综述气凝胶3D打印领域进展,成果发表于《材料科学进展》

近日,物理科学与工程学院周斌教授、杜艾教授团队围绕气凝胶3D打印中的墨水流变调控与先进制备策略,系统梳理了气凝胶直接墨水书写(Direct Ink Writing, DIW)技术的基础理论及近年研究进展,并针对该领域现存挑战与未来发展方向进行了前瞻性展望。相关成果以“Direct ink writing of aerogels:Fundamentals,strategies,applications,and perspectives”为题发表于《材料科学进展》(Progress in Materials Science)。

为实现气凝胶的直接墨水书写,需优先构建具有剪切-变稀特性的非牛顿流体(图1)。文章通过系统关联气凝胶前驱体流变特性的动态演变与3D打印墨水设计,详细分析了其形成机理,提出了可打印的墨水流变性能判据,为研究人员提供了定性与定量墨水设计的思路。



图1、DIW机制及墨水流变学

溶胶凝胶墨水的流变特性和先进成型策略对气凝胶3D打印及其功能化应用至关重要。这些特性与策略对不同种类气凝胶的基本原理是通用的,甚至在理论上可扩展到任何种类的气凝胶3D打印。该综述针对气凝胶墨水流变学状态,详细探讨了“墨水设计-打印-后处理”的先进策略(图2)。文章也对气凝胶DIW的基本原理(涵盖挤出设置、墨水流变学、针内假设和模拟等方面)以及典型的应用(如超级电容器、电池、太阳能蒸汽产生、隔热、油水分离、有机污染物光降解、电磁屏蔽、细胞增殖、神经再生、骨组织工程、食品智能包装、智能设备、微型机器人、传感器等)进行了全面回顾,并详细探讨了其面临的诸多挑战(包括墨水设计、打印过程、打印精度和功能/应用等方面)以及未来可能发展的方向(如长期墨水储存及可打印、结构保真度与相关参数的匹配性、人工智能引入、快速凝胶化、新材料和新结构的开发等)。



图2、DIW先进策略


3.Ceva与夏普合作开发“超越5G”物联网终端



Ceva-PentaG2 5G平台IP支持夏普面向下一代物联网用户设备的ASUKA软件定义SoC。

帮助智能边缘设备更可靠、更高效地连接、感知和推断数据的全球领先半导体产品和软件IP授权许可厂商Ceva公司纳斯达克股票代码:CEVA) 宣布,夏普公司(Sharp Corporation)的子公司夏普半导体创新公司(Sharp Semiconductor Innovation Corporation, SSIC)开发出基于Ceva-PentaG2可扩展5G调制解调器平台IP的系统级芯片(SoC)ASUKA,用于“超越5G”(6G)物联网终端。夏普于3月3日至6日在2025年世界移动通信大会(MWC25)日本馆6号厅E54展台展示基于ASUKA SoC的演示板 “ASUKA板” (ASUKA板 Board)。

ASUKA SoC旨在填补5G物联网专用通信芯片的市场空白。为了实现蜂窝物联网普及化,ASUKA SoC提供了传统 “黑盒 ”5G SoC的可定制替代方案。通过利用Ceva-PentaG平台支持的强大软件定义无线电(SDR)架构,这款创新芯片可确保面向未来的灵活性,从而实现定制化通信功能并无缝支持新兴6G标准。

夏普半导体创新公司发言人Toyofumi Horikawa表示:“我们推出ASUKA SoC的目标是促进5G及更先进蜂窝物联网通信的普及。通过与Ceva进行合作,并利用其业界闻名的蜂窝处理专业技术,我们开发出一款可以进行定制以应对当前和未来的任何蜂窝物联网终端应用或标准的尖端SoC。”

Ceva首席运营官Michael Boukaya表示:“我们很荣幸与夏普合作开展创新的超越5G物联网终端项目。Ceva-PentaG2为夏普等卓越客户提供了业界最先进的5G平台IP,从而降低了开发尖端蜂窝调制解调器的风险并缩短了产品上市时间,以业界领先的效率和性能支持最先进的应用。”

ASUKA是一款适用于物联网用户设备 (UE)的软件定义SoC,可促进物联网UE在超越5G(6G)时代的普及。它采用了可以进行功能修改的可扩展架构,能够跟进通信标准不断发展的步伐。ASUKA包括各种扩展接口,如PCIe(Gen4)、JESD204B和USB 3.0,允许用户通过PC连接自定义功能。对于开发人员来说,ASUKA板提供了使基站和终端之间能够相互协调的可定制开发环境。用户可以在定制基站的同时定制UE,从而实现两者的同步定制,这有助于在SDR开发环境中构建物联网解决方案、实施新功能和进行验证。

Ceva-PentaG2 IP平台专为RedCap等低吞吐量应用和其他优化的蜂窝物联网应用而设计,是实现5G调制解调器的全面解决方案。该平台具有高效率和极低功耗,适用于物联网和其他电池供电设备。Ceva-PentaG2 IP平台集成了先进的DSP和加速器,可实现最佳的信号链处理,并包括完整的5G PHY软件实施。凭借可扩展的灵活架构,Ceva-PentaG2 IP平台支持从高性能移动宽带到低功耗物联网设备的广泛应用。


4.两会看“新”|脑机接口,“接”入未来

春风吹拂的北京,举世瞩目的全国两会上,科技领域创新备受关注。今年的政府工作报告提出,“充分发挥新型举国体制优势,强化关键核心技术攻关和前沿性、颠覆性技术研发,加快组织实施和超前布局重大科技项目。”

2025年全国两会召开前,天津大学脑机交互与人机共融海河实验室团队接连接到好消息。

“团队开发的片上脑机接口智能交互系统,有望推动混合智能、类脑计算等前沿科技领域发展。”

“联合清华大学研发的新型无创演进型脑机接口系统,实现了生物智能与机器智能的互适应、互学习,为脑机融合智能的发展开辟了新方向。”

“团队还通过情感脑机接口,对抑郁症的检测和干预治疗实现了非常好的临床效果;通过重症脑机接口,实现了脑积水快速诊断和无创颅内压精准监测。”

……

全国政协委员、天津大学副校长明东表示,我国近年来在新型脑机接口研发领域取得的重要突破,是“人机智能时代”到来的重要信号。



实验员正在给天津大学学生授课。新华社记者 李然 摄

由明东带领的这支团队,是国内从事脑机接口领域研究的团队之一,成员汇聚了各类国家级人才,平均年龄仅有37岁。

“近20年来,我们一直在从事智能人机交互、新一代无创脑机接口等领域的研究和人才培养。”明东说,目前团队已经构建了集核心器件、关键技术、系统应用于一体的全链条自主知识产权体系,突破我国在智能人机交互领域“卡脖子”瓶颈,成果已经应用于载人航天、特种作业、医学教育、临床康复等重要领域。



实验员在天津大学实验室内给学生授课。新华社记者 李然 摄

走进位于天津大学的实验室,科研人员正头戴脑电极帽,目光汇聚于电脑屏幕上,并不需要双手的操作,就能够用“意念”控制无人机稳定地飞行。过去科幻电影中的场景,正在这里成为现实。

明东表示,当下,脑机接口发展拥有前所未有的机遇和良好的政策环境,国家将发展新质生产力作为推动经济高质量发展的重要着力点,强调科技创新和产业升级,出台一系列支持政策。

谈及脑机接口技术的未来,明东语气里充满信心。他说,我国脑机接口市场正在孕育发展中,受到了社会各界的广泛关注。近年来,研究者致力于建立脑机自然交互模型,逐步实现意图的自由表达。同时,脑机接口的应用场景逐渐拓展到医疗、航天、工业、生活等多个领域,未来可能会惠及万千家庭。

“未来,通过进一步加强脑机接口底层技术创新,突破关键技术瓶颈,围绕重大工程应用转化需求,将驱动更多科技成果转化。脑机接口技术将有望在医疗健康、学习教育、生产生活等领域实现突破,让人类探索更广阔的认知与能力边界。”明东说。

正在召开的全国两会上,一个个“科技热词”引发会场内外热议。明东表示自己深受鼓舞,也深感责任重大。“脑机接口作为变革性人机交互技术,是战略性新兴产业、新质生产力的典型代表之一。希望我国进一步加快布局脑机接口这一国家战略急需专业设置,构建人才长周期贯通培养体系,为脑机接口发展奠定人才基础。”(新华网)


5.两会看“新”|具身智能,前景几何?

今年的政府工作报告中提出,建立未来产业投入增长机制,培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等未来产业。作为人工智能领域的前沿热点,具身智能备受瞩目,它被认为是新一波人工智能浪潮的重点方向。

具身智能是指将AI融入机器人等物理实体,赋予它们像人一样感知、学习和与环境动态交互的能力。除了备受关注的人形机器人,无人驾驶、可穿戴设备等具有交互性的硬件也是具身智能落地的重要载体。

在北京市机器人产业园(亦庄),国家地方共建具身智能机器人创新中心研发的人形机器人“天工”在进行奔跑展示(2月24日摄)。


新华社记者 鞠焕宗 摄

对具身智能行业,人工智能大模型是其持续发展的关键。“目前,大模型感知世界的方法还是通过视觉、听觉和语言的理解,下一步要往有物理世界感知能力和探知能力进化,这样一来,具身智能就不仅能在虚拟空间里能做规划交流,也能在物理世界交互。”全国政协委员、360集团创始人周鸿祎表示。

作为聚焦人工智能原始技术创新的新型研发机构,北京智源人工智能研究院正在研发具身智能“一脑多体”的具身大模型。智源研究院院长王仲远介绍,研究院正在布局原生统一多模态大模型的研发,并积极联合高校、产业链上下游企业建设具身智能创新平台,促进具身智能创新生态以及产学研协同发展,支撑具身智能技术产业化。

具身智能的发展,使得AI陪伴机器人进入家庭的时代正快速到来。“我最看好养老机器人。”周鸿祎说,面临未来养老护工紧缺的形势,人形机器人的作用将逐渐凸显。此外,具身智能在消费端的应用场景非常广泛,除了陪伴机器人,还可以在家庭安防、教育、娱乐等多个场景发挥作用,让家庭生活更加便捷、智能和安全。



观众在体验灵巧机械手。新华社记者 黄晓勇 摄

具身智能作为实现通用人工智能的重要路径之一,正在成为科技竞争的新高地、未来产业的新赛道、经济发展的新引擎。

围绕具身智能这一发展的关键词,北京刚刚发布未来三年的具身智能发展“施工图”。北京市科委、中关村管委会副主任刘卫华说,北京将聚焦多模态融合感知技术、“大脑”大模型、“小脑”模型技能库、机器人运动控制等具身智能关键技术,促进产学研协同攻关。预期到2027年底,突破百余项关键技术,产出不少于10项国际领先的软硬件产品。

“未来10年,包括物理机器人和虚拟助手在内的机器人,有望从工厂和社会各个角落走进家庭,成为每个人的管家、朋友。”中国工程院院士、清华大学智能产业研究院院长张亚勤表示,这一趋势不仅会改变个人的生活方式,也会使社会结构、就业模式和经济体系产生变化。(新华网)