主要功能：解决NFC（Near Field Communication）天线在金属环境下的失效问题 应用领域：配备NFC功能的智能终端及相关设备，如：智能手机及穿戴产品、智能家居及智能汽车等待 特色与先进性： ？ 采用缓冲均化技术，实现了磁性基板用铁氧体粉料的稳定批量生产，性能偏差控制在±1%以内； ？ 首次采用全相溶水性体系流延法制备NFC天线用铁氧体磁性系列基板材料，并厚度在0.06mm至0.3mm范围内可调，流坯体成型速度可大于12.7mm/s； ？ 形成了NFC天线模组抗金属特性从性能仿真到参数评估的一整套参数仿真、评估模型； ？ 形成了一系列自主知识产权，本项目目前为止共申请专利13项。在行业内形成了较强的影响力，并在行业内起到了带动作用； 性能指标达到世界先进水平，具体如下： ？ 研制的NFC天线用铁氧体磁性基板材料其磁导率实部（μ′）大于175@13.56MHz，磁导率虚部（μ″）小于3.5@13.56MHz； ？ 批生产制备的NFC天线用铁氧体磁性系列基板材料其性能指标达到磁导率实部（μ′）大于150@13.56MHz，磁导率虚部（μ″）小于2.5@13.56MHz。 能为产业解决的关键问题和实施后可取得的效果 自该项目立项之初，铁氧体型NFC天线基板材料长期被日韩企业所垄断，致使铁氧体型NFC天线基板材料在国内的销售价格一度高达3000元人民币/平米。此成果在于打破国外垄断，解决国内该材料空白的窘境，为NFC技术在国内的推广起到技术与价格的双重保障； 2013年被业界定位为NFC元年，ABI同时预测：至2017年具有NFC（近场通信）功能的设备年出货量将接近20亿部，其中主要为智能手机及其他消费类电子产品。 并随着物联网及智能家居及智能汽车的概念兴起，NFC标签作为物联网设备身份识别信息，需求量将大幅增加。NFC技术已经被视为智能家居及智能汽车各连接设备的接入方式，如果在不久的将来，智能家居及智能汽车进入家庭，则对NFC模块及其配件需求量将大幅增加，NFC天线基板材料的需求量也将随之增加。 综上，NFC技术正处在快速的推广期，NFC技术的应用将逐步在人们的日常生活中体现。NFC天线基板材料预期将有广阔的应用及市场空间。

解决 NFC（Near Field Communication）天线在金属环境下的失效问题。

NFC天线用铁氧体磁性基板材料

研制出了多个具有自主知识产权的铁磁性非晶、纳米晶软磁合金材料，具有优异的力学性能、软磁性能、耐蚀性能及对染料废水高效降解性能，具体研究成果包括：（1）高饱和磁感低损耗纳米晶软磁合金：研制了FeSiBPCu系列纳米晶软磁合金，饱和磁感应强度达1.8T以上，1.5T/50Hz条件下的铁损仅为0.29W/kg，是高级取向硅钢铁损的1/2，技术性能远优于日本主要生产和大力推广的FINEMET纳米晶合金系列产品，在高效节能电机、无线充电系统、新能源汽车等技术领域具有广阔市场前景；（2）铁磁性非晶合金构件涂层：制备了厚度达9mm的非晶合金构件涂层，非晶度90%以上，孔隙率低于1%，平均硬度达976HV，内聚强度为237MPa；利用激光熔覆技术进一步改善其力学性能，断裂强度达1800Mpa，具有优异的耐蚀性能和耐摩擦磨损性能，适用于各种功能构件的在线修复；（3）铁基非晶合金化学性能研究：研究了FePC(Cu)、FeSiBPCu、FeBC、FeCrNbYB等非晶/纳米晶合金在对染料废水的高效降解，发现合金表面的“自更新”行为可有效提高合金的重复利用性，同时良好的热磁调谐性使合金便于降解后的自动回收，对于实现高效、低成本处理印染废水，解决水污染问题具有重要的应用价值。

气体水合物相变蓄冷技术是一种新型的节能环保蓄冷技术，利用制冷剂水合物相变潜热储存能量，可将富余能量储存起来，然后在用能峰期将能量释放出来，在工业与民用建筑、空调、冰箱的节能中有重要应用价值。此研究项目基于溶液热力学和晶体生长理论，将常压下为液相制冷剂制备为热力学稳定的纳米制冷剂水合物相变蓄冷材料，将改变目前普遍利用机械力或外场等使水相和制冷剂相混合的方法，比传统蓄冷剂具有热力学性质稳定、反应速率快、制备简单、使用方便、蓄冷效率高的优点。

  该项目是北京科技大学和重庆钢铁公司的科研合作项目，主要研究开发将控制轧制及控制冷却技术从理论上已经完全成熟的技术结合在线模型对高速线材的组织和性能进行预测和控制的实用技术。利用多元线性回归软件，对轧制工艺参数与性能间的关系进行多元线性回归，以实现根据工艺参数预测轧后性能，最后确定出最优轧制工艺。 本课题的技术关键：为了准确的预测及控制线材的组织在冷却线上的转变，需开发在线的数学模型，根据实际情况调整生产工艺参数，稳定产品的质量。有关高速线材控冷段的数学模型已有文献报道，但这些模型仅用于离线分析，目前还没有见到国内在线模型的报道。国内的一些引进的生产线带有在线的数学模型，但其详细的构造未见报道，重钢高线厂是全国建立在线性能预测的第一条高线厂。

内容介绍： 磁性复合微球是一种以磁性物质为核以有机物为壳的核壳式小球。当 给小球表面带上不同功能基团时，它可以选择性的结合一种物质，然后 借助磁场的作用将该物质从混合体系中分离出来。 该技术达到国内领先水平，相关研究成果获陕西省科技进步一等奖和 二等奖各1项，获发明专利1项。

产品详细介绍

现阶段所设计的存算一体器件单元结构如图 1 所示： 器件的基本结构由波导和功能层（由下到上分为加热层、电极层、保护层、相变材料（硫系化合物）层）所构成。拟通过在当前流行的绝缘层上硅(SOI)光子平台上集成四氮化三硅光波导的方式实现器件的光学读取功能，即在非常厚的硅衬底层上生长一层绝缘层二氧化硅和波导层，然后在基片上通过光刻、显影、刻蚀等工艺制备四氮化三硅波导。功能层主要用于实现器件的电学写入功能。加热器层的主要用途是与相变材料层形成电接触，通过较小的接触面积使接触处的热量集中，从而可以在较小的电压或电流下使相变材料发生相变。因此需要加热器层具备较好的导热和导电性能，同时在近 C 波段具有较低的光损耗，可采用石墨烯。电极层可用于提供相变材料器件单元所需要的编程电脉冲。当前拟采用硒掺杂的相变材料合金（如 GSST）作为器件的核心功能层的相变材料。该材料在通信/非通信波段显示了极低的光损耗和更高的品质因数，且相变前后在通信 C 波段具有足够大的光学常数反差，可在更恶劣的高温环境下进行操作，适用于硅基光子器件应用。 采用的主要技术手段包括： ① 依托于相变材料的电致和光致相变特性，通过电学编程、光学读取的方法实现器件的存储、算术运算和逻辑运算功能：  存储功能的实现：拟利用相变材料晶态低透过率和非晶态高透过率分别代表二进制中的‘1’和‘0’，实现数据存储（编程）功能。例如在电极两端施加合适的电脉冲，所产生电流流经加热层时，生成的热量主要集中在加热层和相变材料层接触处，使得接触处的相变材料发生相变，实现存储功能。在完成上述编程操作后，从器件波导输入端输入读取连续光。由于相变材料功能层对光强的吸收能力在编程和非编程区域间存在着显著的差异，因此当输入光经过波导后，其能量会因为相变材料编程区域的吸收而发生改变，进而显著改变输出光强能量。所以通过测量输入输出光强的能量之比（即透过率），可实现对先前编程区域的读取。  算术和逻辑功能的实现：通过调整编程电脉冲的幅度和宽度可以动态调控相变材料的相变程度，使得器件的中间透过率值可用于代表不同的数值，实现多级存储功能。所以拟采用输入脉冲数量对应加数的方法实现标量加法计算。同时由于所设计器件的读取连续光输出功率可视为读取连续光输入功率和器件透过率的乘积，因此可采用将输入功率和透过率作为被乘数和乘数的方法实现基本乘法运算。除此之外还可以将器件功能层的初始状态设置为非晶相，把晶化脉冲幅值和不足以产生晶化的脉冲幅值分别作为输入逻辑‘1’和‘0’；同时设定一个判定阈值并与编程后器件透过率的变化率进行对比，把高于和低于阈值的透过率变化率分别作为输出逻辑 ‘1’和‘0’；通过合理选择编程脉冲有望实现各种逻辑功能输出。 ② 基于器件透射率可调特性验证其实现神经突触的可行性。并依托所设计人工突触构建人工神经网络芯片，实现图像、语音和文本识别功能：  突触可塑性是大脑记忆和学习的神经生物学基础，也是人工类脑器件需要实现的首要功能。为实现突触可塑性，拟把相变材料和波导之间的耦合区域视为仿生神经突触，左右两端电极分别代表突触前和突触后，分别施加在两端电极上的电脉冲则作为突触前和突触后刺激。通过调节从左右两端电极输入耦合区域的电脉冲时间差对耦合区域的光透过率进行连续调控，进而依托于上述存算理论模型和实物器件仿真和实验实现仿生神经突触的脉冲时序依赖可塑性（Spike-Timing-Dependent-Plasticity, STDP)。  将不同波长的光脉冲序列输入所设计的突触单元, 经过相变材料的作用，脉冲强度发生变化，对应于乘法器。进而借助于微环结构，将不同波长的脉冲导入进同一波导中，该功能类似加法器。相加后的脉冲光强较小时，读取光与微环发生共振，在输出端口没有光强输出。当光强达到一定的阈值后，读取信号不再和微环发生共振，而是传播到输出端口。这一过程类似神经元脉冲信号的激发，实现了非线性激活函数的功能。利用上述的单个神经元结构，验证其监督式机器学习和非监督式机器学习。对于监督式机器学习，权重的数值通过外部管理器设置；对于非监督式机器学习，不再需要外部管理器来设置权重值，而是通过输出光脉冲进行反馈控制，调整权重值。在单个神经元结构的基础上，更复杂的光学脉冲神经网络结构，证明该结构的可扩展性。拟设计的神经网络中的每一层结构包括三个功能单元，即收集器、分发器和神经突触结构。收集器将上一层不同波长的光脉冲信号收集到同一根波导中，分发器将光脉冲分发给多个神经元，神经突触结构则产生光脉冲信号，输入给下一层结构。基于上述结构实现图片、语音和文本的识别。 创新性分析：①首次研究了一款基于“电学编程、光学读取”模式的光电混合存算一体化器件。与传统电学存算一体化器件相比,拟研发的器件可以进行长距离的信息传输，具有传输带宽高、信号间延迟低、损耗低、抗干扰、集成密度高等优点。②采用硒(Se)掺杂的相变材料作为存算一体化器件的核心功能材料。与采用其他相变材料的存算一体器件相比，以硒参杂的相变材料作为功能材料的存算一体器件有望展现出极低的光损耗。③提出了一种基于“电学脉冲刺激、光学权重调节”的人工神经突触。该突触器件有望成为未来通用型人工神经突触，填补了光电混合型人工突触的技术空白。 先进性分析：①所提出的光电混合工作模式使得该存算一体化器件不但具有传统集成电路的高密度特性，且兼具光通信技术的宽频带、低延迟、抗干扰的优越性能。②所采用硒参杂的相变材料不但继承了传统材料具有的快速相变转化速度、低功耗和稳定性强等特性，且本身在通信波段非晶态透明的同时还保持了相变前后足够大的光学性能差异的特点。③所设计的突触继承了人工电子突触和全光突触的优点，具有高集成度、低功耗、超快响应时间、稳定性强等优点。 独占性分析：根据已取得成果正在撰写专利，以获得该关键技术的独有权。