1.海关总署:前三季度我国出口电动汽车中,自主品牌占比已达59.5%
2.中国科学院半导体所轨道霍尔效应研究取得新进展
3.电子科技大学光电子器件与应用技术团队连续发表多项医用三维光学成像及处理研究成果
4.华南理工大学学院周长见副教授课题组在Science Advances发表研究论文
5.中国科学院上海微系统所在NbN磁显微探针方面取得重要进展
1.海关总署:前三季度我国出口电动汽车中,自主品牌占比已达59.5%
10月13日,国新办召开新闻发布会,介绍2025年前三季度进出口情况。记者从发布会上了解到,今年以来,我国外贸出口有效应对多方面的压力和挑战,保持了良好增长态势,前三季度增速超过了7%,连续8个季度保持了增长。
会上,海关总署副署长王军分析认为,主要有三方面拉动因素。
一是我国产业体系完备筑牢了增长基础。我国产业规模大、工业门类全、配套能力强,是全球产业链供应链的“关键一环”。从全球贸易数据看,我国工业制品出口份额自2008年起就稳居全球首位,近年来占比均接近两成。从海关统计数据看,我国制造业出口已连续8年增长,今年前三季度继续增长7.1%,其中专用设备制造业、汽车制造业、仪器仪表制造业等行业的相关产品出口均保持两位数的增长。
二是创新水平的提升激发了增长潜能。随着我国制造业新动能新优势加快培育,新技术新产品竞相涌现。前三季度,我国出口高技术产品3.75万亿元,增长了11.9%,对同期整体出口增长的贡献率超过3成。其中,出口船舶和海洋工程装备增长25.5%。最近,我国出口了一座价值近150亿元的液化天然气生产平台,年产能可以支撑一个千万人口的城市居民生活用气的需求。科技创新驱动品牌建设,近年来我国电动汽车、农业机械等出口中,自主品牌的占比逐年提升,今年前三季度分别达到了59.5%和40.2%,较去年同期都有明显的提升。
三是适配市场需求拓展了增长空间。越来越多的企业紧跟国际市场的需求变化,积极为客户提供个性化、定制化的解决方案。比如,我国企业推出了随心所“移”的分体式空调,室内、室外机都可以灵活安装,这样的产品适应了欧洲市场的建筑和气候特点,带动了前三季度我国对欧洲出口空调增长了超过两成。又比如,针对热带多雨地区,我国企业研制了实时追踪阳光轨迹的太阳能路灯,发电效率大幅度提升。前三季度,我国对约8成的贸易伙伴出口实现增长。
王军表示,当前,经济全球化进程遭遇“逆风逆流”,多个国际组织指出全球经济前景面临重大风险,贸易政策的不确定性成为制约世界经济发展的主要因素。但经济全球化是不可阻挡的历史潮流,维护全球产业链供应链韧性和稳定符合世界各国的共同利益。我国是维护全球产供链稳定畅通的重要力量,国内存量和增量政策持续发力显效,广大外贸企业继续以高质量的供给适配国际市场的需求,这些都将为我国出口不断注入新的动能。
2.中国科学院半导体所轨道霍尔效应研究取得新进展
自旋电子学有望发展出高速低功耗存储-计算芯片新技术,为突破冯诺依曼架构和解决后摩尔时代算力需求提供解决方案。第三代自旋电子学器件基于自旋流(spin current)产生自旋轨道矩(Spin-orbit torque)进而实现磁性比特的调控。长期以来,人们认为参与自旋轨道矩产生的自旋流都是通过自旋霍尔效应等直接产生的,而轨道角动量高度局域且无法与磁性比特(自旋角动量的集合)相互作用。近年来,越来越多的研究开始大胆假设轨道角动量可以形成非局域轨道流(orbital current),并通过磁性材料及其界面的自旋轨道耦合转变成自旋流进而向磁性比特施加极强的自旋轨道矩(如图1所示)。轨道霍尔效应能否产生非局域轨道流在自旋电子学领域引起了极大争议,成为亟需解决的重大科学问题。
近期,中国科学院半导体研究所半导体芯片物理与技术全国重点实验室的朱礼军研究员团队开展了高精度的非磁导体/铁磁双层膜研究(铁磁层包括Ni、Ni81Fe19、Fe、Fe60Co20B20、FePt等),其中非磁导体Ta是理论预言的最典型轨道霍尔效应材料,其轨道霍尔电导(为正)比其自旋霍尔电导(为负)高50倍且具有相反的符号,理论上可以产生很强的局域轨道极化。如图2a所示,实验发现Ta施加给铁磁层的自旋轨道矩总是大小相同且符号为负, 与铁磁层的种类、厚度和自旋轨道耦合强度无关。这一观测清楚地表明自旋霍尔效应是Ta异质结中自旋轨道矩的唯一来源,而Ta的轨道霍尔效应并不能产生非局域轨道流参与任何自旋轨道矩效应。进一步研究发现,文献中先前在Ta/Ni双层膜中观测到的正自旋轨道矩实际来自Ni自身的自旋霍尔效应且随厚度增大而增大(图2b)。这种组分均匀、大厚度的磁性薄膜产生体自旋轨道矩效应的现象并不鲜见,例如朱礼军团队已在CoPt(Adv. Funct. Mater. 30, 2020:2005201)、FeTb(Appl. Phys. Rev. 9, 2022:021402)、Fe、FeCoB等多种磁性体系均观测到了体自旋轨道矩效应。有趣的是,Ni产生显著体自旋轨道矩效应所需的厚度相对其他磁性材料更小,所以Ni的体自旋轨道矩效应在自旋电子实验中更易凸显。该研究澄清了自旋电子学领域关于Ta轨道霍尔效应能否贡献自旋轨道矩的重要争论,对研究其他体系的轨道流效应具有重要参考价值。
此研究成果以“Absence of Orbital Current Torque in Ta/Ferromagnet bilayers”为题发表在国际知名学术期刊《自然-通讯》(Q. Liu & L. Zhu, Nature Communications 16, 8660 (2025), https://doi.org/10.1038/s41467-025-63809-0), 朱礼军研究员为通讯作者,刘前标博士为第一作者。相关研究得到了国家重点研发计划项目、北京市自然科学基金、国家自然科学基金的资助。
图1. 产生自旋轨道矩的自旋流可能来源:自旋霍尔效应产生的自旋流和轨道霍尔效应产生的非局域轨道流
图2. (a)Ta/铁磁异质结中的自旋轨道矩、铁磁层的体自旋轨道耦合及界面垂直各项异性能密度(代表自旋轨道耦合强度),(b)对铁磁层自身的体自旋轨道矩修正前(uncorrected)和修正后(corrected)的Ta/Ni双层膜器件的自旋扭矩铁磁共振信号
3.电子科技大学光电子器件与应用技术团队连续发表多项医用三维光学成像及处理研究成果
光学相干断层成像(Optical Coherence Tomography, OCT)作为一种非侵入、高分辨率的三维成像技术,已广泛应用于眼科、心血管、皮肤等医学临床领域。然而,受限于相干成像固有散斑等噪声干扰、生物组织复杂结构及三维图像处理等挑战,OCT在真实临床环境中应用仍面临诸多挑战。针对这一系列难题,电子科技大学光电科学与工程学院光电子器件与应用技术团队(负责人:刘永教授)医用光学课题组持续开展创新研究,围绕OCT三维成像及深度学习处理与临床转化应用取得了多项重要成果,相关研究成果近期连续发表于IEEE国际医学影像领域顶级期刊IEEE Transactions on Medical Imaging (2025年IF=9.8)。该系列工作中,电子科技大学均为唯一通讯单位,团队博士生吴壬熊、硕士生覃小洋和裴绍雨等为第一作者,倪光明副教授为通讯作者。
实现“无散斑”的光学相干层析成像 让图像更接近“真值”
在题为《Toward ground-truth optical coherence tomography via three-dimensional unsupervised deep learning processing and data》的研究中,团队提出了全新的三维无监督深度学习/三维数据自驱动无散斑OCT成像策略(tGT-OCT),如图1所示。该方法利用相干三维成像数据的空间相干属性,并结合三维无监督卷积网络,从OCT体数据中自动鉴别散斑等噪声与真实组织结构,首次在无需干净对照数据的情况下实现了强适应性的“真值级”(Ground truth)三维无散斑OCT成像。研究结果表明,该技术不仅显著提升了成像质量,还能解析出以往被散斑掩盖的微小结构,其成像效果接近目前公认的“理想物理方案”(Speckle-free OCT. Nature Methods 14, 767 (2017)),但无需复杂昂贵的光学装置,也不会牺牲成像灵敏度和时间分辨率。该方法有望推广到眼科视网膜疾病、心血管斑块检测及皮肤病诊断等多个临床场景,为临床医生提供更清晰、更可靠的“光学活检”。
图1. 眼底视网膜(左)与人体皮肤(右)tGT-OCT无散斑成像
心脏支架植入的三维可视量化评估 助力精准PCI手术
支架植入是冠心病治疗的关键手段,但若支架与血管壁贴合不良,易引发再狭窄或血栓等风险。现有评估依赖医生逐帧观察X-ray或超声等二维图像,既耗时费力,也可能遗漏细节。在题为《3D distance-color-coded assessment of PCI stent apposition via deep-learning-based three-dimensional multi-object segmentation》研究中,团队首次提出了三维空间距离-颜色编码(3D DccA)PCI手术方法,图2所示。该方法基于心血管OCT三维内窥成像和混合维度(3D+2D)深度学习三维多目标分割,能够精准提取冠脉腔面与金属支架,并通过三维空间距离计算与颜色映射直观呈现支架贴壁度。研究表明,该方法在支架与腔面分割上精度超过95%,实现了PCI术后支架贴壁度的三维直观评估,有助于医生术中“一眼”识别潜在的贴壁异常和再狭窄风险,为个体化心血管PCI干预提供了全新智能化工具。
图2. 人体冠状动脉PCI植入支架3D DccA 三维可视化评估:术后内膜新生并发症
揭示汗腺随温度变化的三维形态学反应 无创观察人体“散热系统”
皮肤汗腺是人体调节体温的重要“散热装置”,也是多种皮肤疾病的病灶所在。在题为《3D deep-learning-based segmentation of human skin sweat glands and their 3D morphological response to temperature variations》研究中,团队基于前述工作研发的tGT-OCT无散斑成像和三维图像深度学习分割等技术,首次实现了在体汗腺三维形态无损获取与定量分析,图3所示。通过tGT-OCT获取高质量的人体皮肤3D图像并结合三维深度学习分割,研究定量揭示了人体汗腺三维螺旋结构及其在不同温度下的三维形态变化,例如在43℃相较10℃条件下汗腺体积、表面积和导管长度分别增加42.0%、26.4%和12.8%(p<0.001)。该研究为皮肤腺体功能评价及相关疾病诊断提供了实时、无创、可量化的新手段,推动了皮肤病学和生理学研究的深入发展。
图3. 人体皮肤汗腺三维形貌:首次揭示汗腺三维螺旋形貌(上图为人手指处采样)
4.华南理工大学学院周长见副教授课题组在Science Advances发表研究论文
近日,华南理工大学周长见副教授以唯一通讯作者的身份,在Science Advances期刊上发表了《Comprehensive analog signal processing platform enabled by acoustic charge transport in two-dimensional materials》论文,论文第一完成单位为华南理工大学微电子学院,我院2022级博士生孙悦怡为论文第一作者。该工作得到了香港科技大学Mansun Chan教授、香港中文大学(深圳)张敏教授和美国Santa Clara大学Cary Y. Yang教授的参与和帮助,相关器件制备和测试实验得到了华南理工大学微纳电子平台(Micro & Nano Electronics Platform , MNEP)of SCUT的支持。
声表面波(SAW)器件作为现代通信与传感技术的关键组成部分,以其微型化、低损耗和高响应特性在信号处理与信息传输等领域受到广泛重视。随着二维材料物性研究与器件制备工艺的持续进展,基于SAW技术与二维材料相结合的声电混合平台(2D-ACT)展现出非接触式调控、实时响应以及多功能集成的独特优势,不仅为新一代无线通信和高精度传感系统开辟了新的技术路径,还在微观尺度上实现了对载流子的动态操控,显著突破了传统SAW器件的功能局限。
在声表面波(SAW)技术与高性能二维半导体器件相融合的研究中,长期存在一个关键挑战:如何在单一平台上实现对直流与交流模拟信号的协同处理。周长见课题组(研究方向包括压电声学电子器件与低维材料电子器件)通过将WSe₂场效应晶体管与高效SAW器件进行集成,成功实现了栅压可调控的双极性声电流,并在二维材料系统中完成了对交流声电流的检测与动态调控,从而突破了传统二维声电混合平台(2D-ACT)仅限于直流参数测量的局限。研究团队进一步利用双向传播SAW构建驻波场,通过精确调控相位与幅度,实现了模拟信号的相干叠加与削减运算。这一方法为2D-ACT平台引入了直接执行模拟信号计算的新功能,拓展了其在低维材料系统中实现模拟信息处理的路径。该平台在结构设计、声电耦合优化及信号处理功能方面的创新,使其不仅适用于高频、低功耗的无线通信系统,也为精密传感与多物理场调控提供了新的思路。
图1.(a)声电平台功能示意:包括声电流极性控制、直流与交流模拟信号处理,以及SSAW振幅与相位调制。(b)声表面波叉指换能器(IDT)与二维材料场效应晶体管(FET)的相对位置及结构示意图。(c)基于SSAW的载流子操控示意图。(d)、(e)栅控直流声电流随射频信号频率的变化关系,分别对应正、负声电流。(f)平台对简单交流信号的声电响应。(g)声电流对SSAW相对相位的依赖关系。
5.中国科学院上海微系统所在NbN磁显微探针方面取得重要进展
近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所张露副研究员、陈垒研究员团队在低温磁成像技术领域取得重要进展。团队成功研制出基于超导氮化铌(NbN)材料和三维纳米桥结构的新型磁显微探针,将超导量子干涉器件(SQUID)类扫描磁显微技术的空间分辨率提升至80纳米,为量子材料与器件的研究提供了新的有力工具。该成果已发表于学术期刊《ACS Nano》(论文链接:https://doi.org/10.1021/acsnano.5c06397)。
磁场是基础物理性质之一,实现对它的高分辨率成像,对于探索量子材料和器件具有重要意义。传统扫描SQUID显微镜虽磁场灵敏度极高,但其空间分辨率受器件结构限制,难以进一步提升。为突破这一瓶颈,超导电子实验室研究团队创新利用高质量超导NbN薄膜,成功制备出基于单个“纳米桥结”的磁探针。NbN材料具备高临界温度和强抗磁性能,其薄膜质量直接影响探针器件的性能。通过精密调控薄膜生长和微纳加工条件,团队将NbN桥结区域厚度降低20纳米以下,使其具备量子级别的磁场响应特性,同时本征磁场噪声低至100 nT/√Hz。实验证明,该探针不仅能清晰观测到铌薄膜中单个磁通量子涡旋,还可分辨间距仅80纳米的超导纳米线结构,展现出卓越的磁场灵敏度与空间分辨能力。
上海微系统所博士后潘银萍(已出站)为该论文的第一作者,张露副研究员和陈垒研究员为共同通讯作者。该工作获得了国家自然科学基金(项目编号:62071458、11827805)、上海市自然科学基金(项目编号:22ZR1473400)、中国科学院青年创新促进会(编号:2022235)以及量子科技创新计划(项目编号:2023ZD0300100)等项目的资助。
图1:NbN纳米桥结探针的SEM图和电学性能表征图,该结的磁场响应曲线显示出夫琅禾费衍射图案。
图2 (a)超导磁通量子涡旋成像;(b)超导纳米线条的抗磁信号成像。