电子信息材料器件的超材料设计方法及其先进制造装备与技术

关注

联系合作

成果单位：北京科技大学

合作方式：面议

所处阶段：其他

关键词：电子信息材料器件超材料设计先进制造

成果评价

总得分（满分100）

资本强度（满分0）

该成果得分：0

团队介绍

核心团队分别来自北京科技大学、清华大学、东南大学、中国农业大学、中国电子科技集团公司第九研究所等相关领域内的国内顶级单位。团队成员有国家级人才、青年教师、工程师。

小果解读

核心问题

在电子信息产业中，传统材料已逐渐无法满足日益增长的高性能、高集成度需求，成为制约信息技术进一步发展的瓶颈。特别是在高频、高速信号传输及处理领域，传统材料的局限性愈发凸显，急需一种全新的材料设计方法来突破这一困境。超材料以其独特的物理特性和可设计性，为解决这一问题提供了可能，但如何有效设计并制造出适用于电子信息材料器件的超材料，成为当前亟待解决的核心问题。

解决方案

我们提出了电子信息材料器件的超材料设计方法及其先进制造装备与技术。该方法基于先进的物理模型和算法，能够精确设计超材料的微观结构，以实现特定的电磁特性。同时，结合自主研发的先进制造装备，如高精度光刻机、纳米压印机等，实现了超材料的高效、精准制造。关键技术点包括超材料结构的设计与优化、高精度制造工艺的开发以及制造过程中的质量控制技术。

竞争优势

本成果所提出的超材料设计方法及其制造装备与技术，不仅填补了国内在超材料电子信息器件设计与制造领域的空白，还显著提升了电子信息材料器件的性能。与传统材料相比，超材料具有更高的集成度、更优的电磁特性以及更强的可设计性，为电子信息产业的发展注入了新的活力。此外，本成果还拥有完全自主知识产权，具有极高的创新性和竞争力，有望引领电子信息产业的新一轮变革。

成果描述

成果公开日期

20250327

所属产业领域

新材料-新材料

产品设计方案

国际领先

市场分析

市场前景：良好-在行业领域的水平：前沿

当前进展

主要功能：电子信息材料器件的超材料设计方法及其先进制造装备与技术-核心技术：（1）率先提出了一种4D打印超材料提升铁氧体工作频率的电磁波调控方法，利用人工微结构的尺寸效应与局域效应，采用超材料人工微结构单元的精确几何模型，有效集成超材料的设计、分析与优化环节，搭建超材料行为的多影响因素数值模拟平台,首次实现了基于4D打印超材料，获得了太赫兹波束操控能力，突破了传统铁氧体材料的工作频率较低、调控方式不足的瓶颈。（2）基于超材料思想设计自然材料获得超常属性的材料设计方法，提出通过球晶材料获得旋转对称光学属性，并以此为基础实现了多种高性能结构光器件。在国际上率先建立了超材料的稀土正铁氧体陶瓷构筑方法。（3）研发了用于电子信息超材料器件先进制造的非接触、近零摩擦、高精度气浮式运动平台，率先开发了超材料的3D/4D打印智能制造装备。