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密度泛函理论(DFT)
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DRAM,突破10nm
半导体芯闻· 2025-12-17 18:31
三星发布10纳米以下DRAM制造技术 - 三星及其先进技术研究院发布了制造尺寸小于10纳米的DRAM技术,该技术名为“用于10nm以下CoP垂直通道DRAM晶体管的高耐热非晶氧化物半导体晶体管” [1] - 该技术采用单元-外围电路架构,将存储单元垂直堆叠在外围电路之上,这与当前将外围晶体管置于存储单元下方的传统方式不同 [1] 技术细节与创新 - 传统CoP架构在堆叠过程中温度可达约550摄氏度,容易损坏存储单元下方的外围晶体管,导致性能下降 [1] - 三星利用非晶铟镓氧化物解决了高温问题,其沟道长度为100纳米的垂直沟道晶体管可承受高温工艺 [1] - 经过550摄氏度的氮气热处理后,该晶体管的阈值电压变化小于0.1电子伏,在高温高压实验中阈值电压漂移仅为-8毫伏,表明其具有超过10年的稳定工作寿命 [1][2] - 晶体管的高热稳定性源于其抑制沟道与电极界面处正负离子迁移的能力,公司利用分子动力学和密度泛函理论模拟对材料进行了分析 [2] 技术现状与应用前景 - 该技术目前仍处于研发阶段,距离应用于商用DRAM产品还需要一段时间 [2] - 该技术有望应用于未来的10纳米以下DRAM工艺节点 [1] - 具体而言,该技术未来将应用于10纳米以下的0a和0b代DRAM工艺节点 [2]
David Baker最新Nature论文:AI从头设计金属水解酶,无需实验优化,催化效率提升千倍
生物世界· 2025-12-04 16:30
文章核心观点 - 研究团队利用新一代生成式AI蛋白质设计工具RFdiffusion2,成功实现了高性能锌金属水解酶的“零样本”从头设计,其催化效率比此前设计的酶高出上千倍,且无需实验改造,标志着定制化催化剂开发取得重大突破 [2][3][18] 传统酶设计的瓶颈 - 金属水解酶在降解环境污染物等领域至关重要,但传统设计方法(如蛋白质工程改造或早期计算工具)产生的酶活性低,需大量实验筛选和定向进化才能达到实用水平 [7][8] - 团队此前开发的AI设计工具RFdiffusion,因需预先指定催化氨基酸残基的序列位置和主链坐标,限制了设计空间的探索 [8] RFdiffusion2的核心技术创新 - 新一代工具RFdiffusion2采用两大核心创新:原子级子结构支架设计(仅需指定关键功能基团位置)和序列位置无关的支架设计(无需预先指定催化残基序列位置) [10] - 该工具采用流匹配(Flow Matching)取代扩散模型,通过训练中使用随机天然原子坐标,能探索更大设计空间,AI可自行决定氨基酸数量、位置及协作方式 [10] 高效金属水解酶的设计过程与成果 - 研究以设计水解4-甲基伞形酮苯乙酸酯的锌金属水解酶为目标,使用密度泛函理论确定反应过渡态几何结构 [13] - 首轮设计从5120次AI推理轨迹中筛选,最佳设计ZETA_1的催化效率高达16000 M⁻¹s⁻¹,比之前设计的金属水解酶高出三个数量级(上千倍) [13] - 基于首轮经验改进策略后,第二轮设计的成功率大幅提升:在96个设计中,11个显示出显著锌依赖性水解活性 [15] - 第二轮最佳设计ZETA_2的催化效率高达53000 M⁻¹s⁻¹,催化速率常数达到1.5 s⁻¹,且设计展现了多样化的底物结合模式 [15] - 蛋白晶体结构解析证实,实验结构与设计模型高度吻合,为设计准确性提供了直接证据 [15] 研究的深远影响与行业前景 - 所设计酶的催化效率达到10³-10⁴ M⁻¹s⁻¹,与天然金属水解酶相当,远超所有先前设计 [18] - 结合PLACER和Chai-1的评估方法,能有效识别最活跃设计,显著提高了设计成功率 [18] - RFdiffusion2的设计方法通用性强,适用于多种化学反应,有望推动整个酶设计领域、合成生物学及绿色化学的发展 [18]
新宙邦CBS添加剂登上《Small》:高压电解液难题的新解法
高工锂电· 2025-08-26 19:01
电池材料升级趋势 - 2025年电池行业推动高镍正极、硅碳负极等高性能材料加速应用,以满足新能源汽车轻量化和超快充需求及消费电子轻薄与长续航追求[2] - 高压正极(4.5V–4.7V)成为行业重要方向,可提升能量密度和快充平台电压,但存在电解液氧化分解产气、过渡金属离子溶解等问题制约电池寿命和安全性[2] 新宙邦电解液添加剂CBS技术突破 - 新宙邦联合南方科技大学在《Small》期刊发表新型电解液添加剂CBS研究成果,为高压电池体系稳定性提供新思路[2] - CBS采用碳酸酯与硫酸酯结构融合的多环分子设计,具有更低LUMO能级(-0.6eV),优先于EC在负极表面还原形成致密富硫无机SEI膜,同时参与正极CEI膜构建[4] - CBS在正极侧抑制高电压下晶格氧析出与过渡金属离子溶解,在负极侧形成稳定SEI膜防止电解液溶剂分子嵌入石墨层间,从源头避免金属离子穿梭效应和电解液耗竭[4][5] CBS性能优势 - NCM613软包电池测试显示:25℃循环600次后容量保持率94%,45℃高温循环1000次容量保持90%,阻抗仅增长45.4%(基础电解液阻抗增长>900%)[6] - 60℃满电(4.4V)存储30天,容量保持率90%,体积膨胀仅3%(基础电解液容量保持13%,体积膨胀34%),活性锂损失仅8%[7] - DSC测试显示CBS形成的SEI分解温度从124.8℃提升至140℃,CEI分解温度从93.1℃提升至121.4℃,有效延缓热失控风险[8] 跨体系适配性 - LCO体系在3.0-4.5V电压区间25℃循环800次容量保持率超80%(基础电解液37%),45℃循环250次容量保持62%(基础电解液29%)[11] - LMFP体系在45℃高温下因有效抑制Mn²+溶解,循环稳定性显著优于基础电解液与PS电解液[12] 研发与产业化进展 - 新宙邦在含硫新型添加剂领域累计布局专利超百项,具备从分子设计、合成工艺到应用验证的研发能力[13] - 技术由新宙邦研发团队与南方科技大学邓永红教授、王军教授团队合作突破,已获行业头部企业关注并开展应用探索[16][17] - 该技术目前在ICT产业链广泛应用,并与动力及储能行业头部企业展开合作探讨,推动向更广阔能源应用场景延伸[17]
史上引用量第一的论文,是哪篇?
虎嗅· 2025-07-20 19:55
高引论文榜单分析 - 1951年发表于《生物化学期刊》的蛋白质测定方法论文以超过35万次被引位列历史第一 [1] - WoS数据库收录9800万篇论文,时间跨度从1900年至今 [1] - 被引次数超过20万的论文仅3篇,均为生物实验技术相关 [7] 数据库与排名变化 - 科睿唯安旗下WoS数据库显示生物学实验技术论文占据高引论文主体 [2] - 2014至2025年间前100名门槛从1.2万次升至3万次以上 [2] - Dimensions和OpenAlex数据库排名与WoS存在差异但上榜论文重叠度高 [3] 新兴领域论文表现 - 16篇21世纪论文进入历史前50名,计算机辅助研究类论文排名显著上升 [8] - 微软2015年AI会议论文在三大数据库排名中位数分析中跃居第五 [4] - 三篇密度泛函理论(DFT)论文跻身历史被引前十 [9] 引用增长趋势 - 论文年发表量增长和在线曝光度提升推动新论文引用激增 [9] - 微软AI论文和DFT论文若保持当前增速可能在2030年前超越榜首 [10] - 1980-90年代DFT论文引用增速加快成为新晋高引论文代表 [9]