中国新材料科学普及报告（2022）

　　新材料产业是制造强国的基础，是高新技术产业发展的基石和先导。为了普及材料知识，吸引青少年投身于材料研究，促使我国关键材料“卡脖子”问题尽快得到解决，本书甄选部分对我国发展至关重要的新材料进行介绍。书中涵盖了量子材料、荧光材料、超导材料、二维材料、拓扑磁结构材料、新型纳米材料等前沿新材料。全书所选内容既有我国已经取得的一批革命性技术成果，也有国际前沿材料、先进材料的研究成果，以期推动我国材料研究和产业快速发展。书中对每一种材料都深入浅出地阐释了源起、范畴、定义和应用领域，全彩印刷，图文并茂，可为广大读者特别是中小学生更好地学习和了解前沿新材料提供参考。

　　中国材料研究学会（Chinese Materials Research Society，C-MRS）成立于1991年5月16日，由中国科学技术协会主管，是中国从事材料科学技术研究和产业的科技工作者和单位，自愿 结合并依法成立的全国性、非营利性法人社会团体，是中国科协的组成部分，挂靠在中国科学院。中国材料研究学会是国际材料研究学会联合 会 （ International Union of Materials Research Society，简称IUMRS ） 的发起单位之一，并代表国家身份作为该会的成员。中国材料研究学会的宗旨是团结和组织中国广大材料科技工作者，遵守宪法、法律 、法规和国家政 策 ，遵守社会道德风尚 ，贯彻"科教兴国"方针 ，自主活动 ，自我发展 ，紧紧围绕国家经济建设和社会发展目标，瞄准世界材料科学前沿，开展国内外学 术交流，促进各类先进材料的研究与发展，努力推动新材料、新工艺及新技术在产业中的实际应用，为繁荣和发展材料科技事业、为国家的经济建设做贡献。学会现有分支机构12个，团体会员143个（拥有上万的材料科技工作者） ，个人会员1114人。会员是学会的主体和基本依靠力量，密切与他们的 联系，倾听他们的意见和呼声，努力做好为他们的服务工作 ，充分发挥他们的积极性、主动性、创造性 ，使学会不断增强凝聚力、影响力，成为“材料科技工作 者之家”是学会工作的中心任务。

第1章 锂——21世纪能源金属 0011.1　锂的主要应用领域 0021.2　锂的应用中存在的问题 0071.3　应对措施与思考 008第2章 走近荧光材料 0122.1　荧光材料的发光机制 0132.2　荧光材料的分类及应用 017第3章 气泡声波超材料 0343.1　气泡在“发声” 0353.2　孜孜不倦地探索 0383.3　“桀骜不驯”的气泡 0393.4　固体微结构——气泡的“驯化师” 0413.5　神奇的气泡声波超材料 044第4章 拓扑量子材料 0524.1　物理和数学上的拓扑概念 0534.2　拓扑材料体系 0544.3　磁性拓扑材料体系 0574.4　拓扑超导体 059第5章 笼目材料——从神秘到科学的千年之旅 0625.1　法力无穷的六芒星 0635.2　笼目材料 0635.3　量子新星 067第6章 二维材料类脑器件 0726.1　类脑计算 0736.2　类脑器件的基本构建条件 0746.3　感算一体器件 0766.4　存算一体器件 078第7章 拓扑磁结构材料——从磁作用到下一代计算存储器件 0847.1　什么是拓扑磁结构材料 0857.2　拓扑磁结构的来源 0877.3　拓扑磁结构材料的分类 0907.4　拓扑磁结构材料的应用 095第8章 氧化镓能改变世界吗 1018.1　出生即巅峰 1028.2　制备是问题 104第9章 高性能软磁合金 1119.1　高性能软磁合金的源起 1129.2　传统软磁合金 1139.3　非晶/纳米晶软磁合金 1149.4　高熵软磁合金 1169.5　矫顽力的影响因素及微观机制 117第10章 玻璃家族的新成员——金属玻璃 12010.1　金属玻璃的发现和发展 12110.2　金属玻璃独特的性能特点 12210.3　金属玻璃独特的结构特点 12410.4　金属玻璃丰富的动力学弛豫行为 12510.5　金属玻璃局域化的变形机制特点 12710.6　金属玻璃的室温脆性挑战及韧塑化 12810.7　金属玻璃的应用前景 131第11章 拓扑绝缘体与反铁磁的美妙邂逅 13411.1　拓扑源起 13511.2　拓扑绝缘体 135第12章 活性物质——涌现于交叉科学的新方向 13912.1　大自然中的集体行为 14012.2　运动学时间可逆性和微尺度活性个体的驱动机制 14112.3　活性物质的相变 14212.4　活性物质的热力学 14712.5　活性物质的拓扑边缘态 150第13章 超导材料 15413.1　超导材料的特点 15513.2　“高温”到底有多高 15713.3　超导材料的制备 15813.4　超导材料的机理研究 159第14章 碳点——新型纳米材料 16214.1　碳点的发展过程 16314.2　碳点的基本概念 16314.3　碳点的制备方法 16414.4　碳点的性质应用 167第15章 有机半导体掺杂的万水千山 17115.1　有机半导体之路 17315.2　光电有机半导体工程 17515.3　刨根问底 17715.4　离子调制自由基掺杂之普适方法 180第16章 3D打印碳化硅陶瓷材料 18316.1　陶瓷制备 18416.2　3D打印陶瓷 18716.3　3D打印陶瓷未来发展趋势 191第17章 金刚石能揽芯片活吗 19317.1　与硅同族的“高才生” 19417.2　金刚石是材料革命的第四代选手 19517.3　不是每种金刚石都能造芯 19617.4　能力很强但为何鲜见应用 19917.5　进入产业链的倒计时 200第18章 量能器——探索微观世界的眼睛 20518.1　量能器测量什么 20618.2　量能器技术的运用 20918.3　硅传感器 210