新型量子材料
① 新型材料的應用及其意義
光電子材料
optoelectronic material
在光電子技術領域應用的,以光子、電子為載體,處理、存儲和傳遞信息的材料。光電子技術是結合光學和電子學技術而發展起來的一門新技術,主要應用於信息領域,也用於能源和國防領域。已使用的光電子材料主要分為光學功能材料、激光材料、發光材料、光電信息傳輸材料(主要是光導纖維)、光電存儲材料、光電轉換材料、光電顯示材料(如電致發光材料和液晶顯示材料)和光電集成材料。
(一)新型光電子材料及相關基礎材料、關鍵設備和特種光電子器件
1、光電子基礎材料、生長源和關鍵設備
研究目標:突破新型生長源關鍵制備技術,掌握相關的檢測技術;突破半導體光電子器件的基礎材料制備技術,實現產業化。
研究內容及主要指標:
1) 高純四氯化硅(4N)的純化技術和規模化生產技術(B類,要求企業負責並有配套投入)
2) 高純(6N)三甲基銦規模化生產技術(B類,要求企業負責並有配套投入)
3) 可協變(Compliant)襯底關鍵技術(A類)
4) 襯底材料制備與加工技術(B類)
重點研究開發外延用藍寶石、GaN、SiC等襯底材料的高標拋光產業化技術(Epi-ready級);大尺寸(>2")藍寶石襯底材料制備技術和產業化關鍵技術。藍寶石基GaN器件晶元切割技術。
5) 用於平板顯示的光電子基礎材料與關鍵設備技術(A類)
大面積(對角線>14〃)的定向排列碳納米管或納米棒薄膜生長的關鍵技術; 等離子體平板顯示用的新型高效熒光粉的關鍵技術。
2、人工晶體和全固態激光器技術
研究目標:研究探索新型人工晶體材料與應用技術,突破人工晶體的產業化關鍵技術,研製大功率全固態激光器,解決產業化關鍵技術問題。
研究內容及主要指標:
1) 新型深紫外非線性光學晶體材料和全固態激光器(A類);
2) 面向光子/聲子應用的人工微結構晶體材料與器件 (A類);
3) 研究開發瓦級紅、藍全固態激光器產業化技術(B類),高損傷閾值光學鍍膜關鍵技術(B類),基於全固態激光器的全色顯示技術(A類);
4) 研究開發大功率半導體激光器陣列光纖耦合模塊產業化技術(B類);
5) Yb系列激光晶體技術(A類)。
3、新型半導體材料與光電子器件技術
研究目標:重點研究自組裝半導體量子點、ZnO晶體和低維量子結構、窄禁帶氮化物等新型半導體材料及光電子器件技術。
研究內容及主要指標:
1) 研究ZnO晶體、低維量子結構材料技術,研製短波長光電子器件 (A類)
2) 自組裝量子點激光器技術 (A類)
3) Ⅲ-Ⅴ族窄禁帶氮化物材料及器件技術(A類)
4) 光泵浦外腔式面發射半導體激光器(A類)
4、 光電子材料與器件產業化質量控制技術(A類)
研究目標:發展人工晶體與全固態激光器、GaN基材料及器件表徵評價技術,解決產業化質量控制關鍵技術。
研究內容:重點研究人工晶體與全固態激光器、GaN基材料及器件質量監測新方法與新技術,相關產品測試條件與數據標准化研究。
5、光電子材料與器件的微觀結構設計與性能預測研究(A類)
研究目標:提出光電子新材料、新器件的構思,為原始創新提供理論概念與設計
研究內容:針對光電子技術的發展需求,結合本主題的研製任務,採用建立分析模型、進行計算機模擬,在不同尺度(從原子、分子到納米、介觀及宏觀)范圍內,闡明材料性能與微觀結構的關系,以利性能、結構及工藝的優化。解釋材料制備實驗中的新現象和問題,預測新結構、新性能,預報新效應,以利材料研製的創新。低維量子結構材料新型表徵評價技術和設備。
(二)通信用光電子材料、器件與集成技術
1、集成光電子晶元和模塊技術
研究目標:突破並掌握用於光電集成(OEIC)、光子集成(PIC)與微光電機械(MOEMS)方面的材料和晶元的關鍵工藝技術,以典型器件的研製帶動研究開發工藝平台的建設和完善,探索集成光電子系統設計和工藝製造協調發展的途徑,促進晶元、模塊和組件的產業化。
研究內容及主要指標:
1) 光電集成晶元技術
(1)速率在2.5Gb/s以上的長波長單片集成光發射機晶元及模塊關鍵技術(A類)
(2) 高速 Si基單片集成光接收機晶元及模塊關鍵技術(A類)
2) 基於平面集成光波導技術的OADM晶元及模塊關鍵技術(A類)
3) 平面光波導器件的自動化耦合封裝關鍵技術(B類)
4) 基於微光電機械(MOEMS)晶元技術的8′8以上陣列光開關關鍵技術(A類)
5) 光電子晶元與集成系統(Integrated System)的無生產線設計技術研究(A類)
2、 通信光電子關鍵器件技術
研究目標:針對干線高速通信系統和密集波分復用系統、全光網路以及光接入網系統的需要,重點進行一批技術含量高、市場前景廣闊的目標產品和單元技術的研究開發,迅速促進相應產品系列的形成和規模化生產,顯著提高我國通信光電子關鍵器件產業的綜合競爭能力。
研究內容及主要指標:
(1) 速率在10Gb/s以上的高速光探測器組件(PIN-TIA) 目標產品和規模化生產技術,直接調制DFB-LD目標產品和規模化生產技術,光轉發器(Transponder)目標產品和規模化生產技術;(均為B類,要求企業負責並有配套投入)
(2) 40通道、0.8nm間隔EDFA動態增益均衡關鍵技術(A類);
(3) InGaNAs高性能激光器研究(A類);
(4) 光波長變換器關鍵技術和目標產品(B類);
(5) 可調諧激光器目標產品(A類);
(6) 用於無源光網路(EPON)的突發式光收發模塊關鍵技術和目標產品(B類)。
3、光纖製造新技術及新型光纖
研究目標:研究開發並掌握具有自主知識產權的光纖預制棒製造技術;研究開發新一代通信光纖,推動光纖通信系統在高速、大容量骨幹網以及接入網中的應用。
研究內容和主要指標:
1) 光纖預制棒製造新技術(B類,要求企業負責並有配套投入);
2) 新型特種光纖(A類)。
(三)面向信息獲取、處理、利用的光電子材料與器件
1.GaN材料和器件技術
研究目標:重點突破用於藍光激光器襯底的GaN體單晶生長技術。
研究內容及主要指標:
大面積、高質量GaN體單晶生長技術。
2、超高亮度全色顯示材料與器件應用技術
研究目標:研究開發用於場致電子發射平板顯示器(FED)材料和器件結構,以及超高亮度冷陰極發光管製作和應用的關鍵技術。
說明:等離子體平板顯示器和高亮度、長壽命有機發光器件(OLED)和FED的產業化關鍵技術將於"平板顯示專項"中考慮。
研究內容及主要指標:
1) 超高亮度冷陰極發光管製作和應用的關鍵技術(A類);
2) 研製FED用的、能夠在低電壓下工作的新型冷陰極電子源結構、新型冷陰極電子發射材料(A類)。
3、超高密度光存儲材料與器件技術
研究目標:發展具有自主知識產權的超高密度、大容量、高速度光存儲材料和技術,達到國際先進水平,為發展超高密度光存儲產業打下基礎。
研究內容及主要指標:
1) DVD光頭用光源和非球面透鏡等產業化關鍵技術(B類);
2) 新型近場光存儲材料和器件(A類)。
4、光感測材料與器件技術
研究目標:以特殊環境應用為目的,實現感測元器件的產業化技術開發;研究開發新型光電感測器。
研究內容及主要指標:
1) 光纖光柵溫度、壓力、振動感測器的產業化技術(B類,要求企業負責並有配套投入);
2) 銻化物半導體材料及室溫無製冷紅外焦平面探測器技術(A類);
3) 大氣監測用高靈敏紅外探測器及其列陣(A類) ;
4) 基於新概念、新原理的光電探測技術(A類);
5、新型有機光電子材料及器件
研究目標:研究開發新型有機半導體材料及其在光顯示等領域的應用。
研究內容及主要指標::
1) 有機非線性光學材料及其在全光光開關中的應用(A類);
2) 有機半導體薄膜晶體管材料與器件技術(A類)。
② 現在所知的新材料有哪些比如說納米什麼的。.謝謝..
納米材料按結來構可以分為零源維,一維,以及二維結構。零維主要是指納米顆粒,如貴金屬納米粒子、半導體膠體量子點材料;一維包括納米線、納米棒、納米管;二維材料主要是指超薄膜、多層膜,如石墨烯。此外在納米材料中還有另一類尺度劃分在1~10nm的准零維納米材料,稱為量子點。
③ 我國科學家實現世界首次原子級石墨烯可控折疊,會給業界帶來什麼改變
會刺激相關產業的發展,經過多年研究攻關,我國科學家在世界上首次實現了原子級精準控制的石墨烯折疊,這是目前世界上最小尺寸的石墨烯折疊,對構築量子材料和量子器件等具有重要意義。
探索新型低維碳納米材料及其新奇物性是世界前沿的科學問題之一,相關研究曾兩次獲得諾貝爾獎。
中國科學院院士高鴻鈞:折疊之後,這些新型的二維原子晶體材料有可能由沒有超導特性變成(有)超導特性,沒有磁性可以變成有磁性。 利用這樣一些特性的變化去構造功能的量子器件,對未來的應用將會有重要的意義,比如量子計算等等。
④ 目前我國可以生產的量子新材料有哪些
中國一個旨在進行量子力學高能序列技術研究和實驗的科研團隊——高能序列技術課題組1月14日在北京宣布,科研人員在對水進行高能序列處理時遭遇一個「美麗的意外」,偶然發現並製造出微小分子團水,其分子團直徑僅0.5納米,可直接進入人體細胞膜。
該課題組組長李陽高級工程師介紹說,生物細胞存在著只有2納米的親水通道,僅允許2納米以下直徑的分子團水進入細胞膜,參與新陳代謝等生命運動。一般而言,日常生活中常見的純凈水分子團直徑2.6納米,自來水分子團直徑6納米。
實驗證明,水的分子團越小,其滲透力、溶解力、代謝力就越強。這次通過高能序列技術製造的微小分子團水結構形成穩定小分子化,其單個分子團僅有5至6個水分子,分子團直徑僅有0.5納米,能直接進入細胞膜。李陽希望能盡快將這項成果產業化,為人們生活、健康提供服務[新品曇]。
高能序列技術課題組成員、國家體育總局運動醫學研究所汪永利主任醫師稱,對國家舉重隊、羽毛球隊、體操隊、蹦床隊50名專業運動員和2名工作人員開展為期4周的飲用微小分子團水實驗結果顯示,改善睡眠、消除疲勞、平衡能力、緩解疼痛、提高綜合運動能力、增強力量、增加耐力等7個方面的綜合有效率達63.19%,這表明微小分子團水對提高人體的綜合體能可發揮出較為良好的作用。
⑤ 量子產品有哪些
沒有量子產品一說。
暗物質的作用還無從得知,即使物理學有突破,也是應用科學、技術科學先行,然後才是日常生活的改變。專家們表示,目前量子科技的研究主要集中在量子通信、量子計算和量子精密測量等領域,與日用品還沒有任何關系,目前所謂「量子+生活」的產品,幾乎都是騙人的東西。
盡管科學家們一直在辟謠,例如中國科學院院士、量子通信專家潘建偉就在采訪中明確提醒:「現在民間有一些廠家利用量子的概念來推薦量子包裝的保健品。這些幾乎都是假的,不要受騙上當。」但科學的聲音總會被花樣更多、聲勢更大、傳播更廣泛的廣告所湮沒。
廣告的受眾上至耄耋,下至垂髫,這讓科普的工作相當艱難。畢竟,辟謠了「量子內衣」,還有「量子水」;辟謠了「量子水」,馬上又會出現「量子襪子」……辟謠的速度總是趕不上「量子產品」面世的速度。
(5)新型量子材料擴展閱讀:
《中華人民共和國廣告法》規定:「廣告以虛假或者引人誤解的內容欺騙、誤導消費者的,構成虛假廣告。」「使用虛構、偽造或者無法驗證的科研成果、統計資料、調查結果、文摘、引用語等信息做證明材料」就可以被認定為虛假廣告。
擊破「量子產品」謊言不是一個科學問題,而是社會管理問題。在公開可見的報道中,這些所謂的「高科技產品」從來沒有被科學鑒定過,廣告文案只是一些科技名詞的無邏輯堆砌。
⑥ 量子能量產品有哪些
量子衛星,量子計算機,量子通訊等。
⑦ 北京大學國際量子材料科學中心的介紹
北京大學國際量子材料科學中心是直屬於北京大學的一個新型教學與科研機構,成立於2009年12月。
⑧ 新型的納米材料有哪些啊請舉例說明下,謝謝!
納米材料大致可分為納米粉末、納米纖維、納米膜、納米塊體等四類。其中納米粉末開發時間最長、技術最為成熟,是生產其他三類產品的基礎。
納米粉末
又稱為超微粉或超細粉,一般指粒度在100納米以下的粉末或顆粒,是一種介於原子、分子與宏觀物體之間處於中間物態的固體顆粒材料。可用於:高密度磁記錄材料;吸波隱身材料;磁流體材料;防輻射材料;單晶硅和精密光學器件拋光材料;微晶元導熱基片與布線材料;微電子封裝材料;光電子材料;先進的電池電極材料;太陽能電池材料;高效催化劑;高效助燃劑;敏感元件;高韌性陶瓷材料(摔不裂的陶瓷,用於陶瓷發動機等);人體修復材料;抗癌制劑等。
納米纖維
指直徑為納米尺度而長度較大的線狀材料。可用於:微導線、微光纖(未來量子計算機與光子計算機的重要元件)材料;新型激光或發光二極體材料等。靜電紡絲法是目前制備無機物納米纖維的一種簡單易行的方法。
納米膜
納米膜分為顆粒膜與緻密膜。顆粒膜是納米顆粒粘在一起,中間有極為細小的間隙的薄膜。緻密膜指膜層緻密但晶粒尺寸為納米級的薄膜。可用於:氣體催化(如汽車尾氣處理)材料;過濾器材料;高密度磁記錄材料;光敏材料;平面顯示器材料;超導材料等。
納米塊體
納米塊體是將納米粉末高壓成型或控制金屬液體結晶而得到的納米晶粒材料。主要用途為:超高強度材料;智能金屬材料等。