3月17日，科学技术部高技术研究发展中心（科学技术部基础研究管理中心）发布了2022年度中国科学十大进展，涵盖数理天文信息、化学材料能源、地球环境、生命医学等领域。
高密度与海量存储是大数据时代信息技术与数字经济发展的关键瓶颈。中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员宋志棠、朱敏团队发明了一种新型基于单质碲和氮化钛电极界面效应的开关器件，充分发挥纳米尺度二维限定性结构中碲熔融—结晶速度快、功耗低的独特优势，“开态”碲处于熔融状态是类金属、和氮化钛电极形成欧姆接触，提供强大的电流驱动能力，“关态”半导体单质碲和氮化钛电极形成肖特基势垒，彻底夹断电流。
△新原理开关器件及其晶态-液态新型开关机理（Science, 2021, 374, 1390-1394）
该晶-液态转变的新型开关器件，组分简单，可克服双向阈值开关（OTS）复杂组分导致成分偏析问题；工艺与CMOS兼容且可极度微缩，易实现海量三维集成；开关综合性能优异，驱动电流达到11 MA/cm2，疲劳>108次以上，开关速度~15ns，尤其碲原子不丢失情况下开关寿命可大幅提升。该研究突破为我国发展海量存储和近存计算、在大数据时代参与国际竞争提供了新的技术方案。该成果发表在国际顶尖杂志Science (2021, 374, 1390-1394) 上。
费米面决定了固体材料的电学、光学等多种物理性质。对费米面的人工调控，是材料物性调控的最重要途径。超导体因为在费米能级处有能隙，没有费米面。1965年Peter Fulde理论预言，让超导体中库珀对动起来，增加其动量，会导致库珀对破裂，能在超导能隙中产生出一种特殊的“分段费米面”。
△ 超导“分段费米面”
上海交通大学贾金锋、郑浩团队与麻省理工学院傅亮团队合作，设计制备了拓扑绝缘体/超导体（Bi2Te3/NbSe2）异质结体系，借助超导近邻效应在Bi2Te3中诱导出超导，并用水平磁场在体系中产生较小的库伯对动量，得益于Bi2Te3拓扑表面态的费米速度极高的独特优势，在拓扑表面态中库伯对已经破裂，最终实现并观察到了这种特殊的“分段费米面”，成功验证了58年前的理论预言。该研究开辟了调控物态、构筑新型拓扑超导的新方法。
2022年度中国科学十大进展
“中国科学十大进展”遴选活动由科学技术部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）牵头举办，旨在宣传我国重大基础研究科学进展，激励广大科技工作者的科学热情和奉献精神，开展基础研究科学普及，促进公众理解、关心和支持基础研究，在全社会营造良好的科学氛围。
2022年12月，科学技术部高技术研究发展中心（科学技术部基础研究管理中心）组织召开了2022年度中国科学十大进展初选会议，按照推荐科学进展的学科分布，分成数理天文信息科学、化学材料能源科学、地球环境科学、生命医学科学等4个学科组，邀请专家从推荐的科学进展中遴选出30项进展进入终选。终选采取网上投票方式，邀请中国科学院院士、中国工程院院士、原国家重点实验室主任、原973计划顾问组和咨询组专家及项目首席科学家、国家重点研发计划有关重点专项总体专家组成员和项目负责人等3000余位专家对30项候选科学进展进行网上投票，并邀请高水平专家对得票数排名前10位的科学进展进行审议，最终确定入选2022年度中国科学十大进展。
来源：九三学社市委
