理解材料本构关系在极端条件下对先进金属和超合金进行建模、设计和实际应用至关重要。目前，大多数本构模型都是唯象的。虽然晶体塑性有限元（CPFE）建模能够在微观尺度纳入物理方程，但高昂的计算成本使其在工程领域的应用变得困难。传统力学研究往往依赖于理论分析、数值模拟和实验观察的结合。然而，这些方法经常面临诸如高昂的计算成本、较强的模型假设等处理高维参数空间、复杂多尺度耦合和非线性实验数据的挑战。人工智能....

在近地空间与主小行星带中，双小行星系统（“双星系统”）普遍存在。当前学界公认其中多数起源于小行星（“主星”）自旋加速导致的物质脱落，经典理论认为这一机制将产生一颗在主星洛希极限附近轨道上运转的扁长形卫星。然而，来自近年深空探测任务与天文观测的数据彻底打破了这一传统认知。例如，美国航空航天局的“露西”号太空探测器在对主带小行星“丁基内什”的飞越探测中，意外发现其卫星“塞拉姆”是由两个尺寸相近的“....

偏微分方程（PDEs）是描述复杂物理系统演化规律的核心数学语言，也是航空航天、先进制造、能源装备、生物医学工程等领域开展数值模拟与工程设计的基础。传统有限元、有限体积、有限差分等数值方法在过去几十年中取得了巨大成功，但面对复杂几何、强非线性、多尺度、多物理场和高维参数空间问题时，仍然面临计算成本高、重复求解耗时长、数据与物理难以融合等挑战。近年来，人工智能与科学计算深度交叉形成的AI for Science正在....

随着三维集成电路技术的飞速发展，芯片内部高功率晶体管产生的热量亟需沿面外（垂直芯片表面）方向高效传导至封装表面。同时，还需有效阻挡环境反向热流以保护温度敏感元器件。然而，现有热整流器件尺寸多在数十至数百微米量级，且主要局限于面内方向的热流调控，难以满足纳米尺度多层堆叠芯片对超薄、面外热管理的迫切需求。实现纳米尺度下界面热导的精确控制与非对称声子输运，长期是芯片热管理领域的一项重大挑战。受二维材....

摩擦是机械与电子器件中广泛存在的能量损失机制。运动界面处的摩擦源于不可逆的力学过程以及声子、电子的激发与耗散，是构筑低能耗、长寿命器件的关键挑战。自超滑技术利用非公度van der Waals界面将声子摩擦抑制至最低程度，然而，隐藏在界面下的“电子摩擦”依然是实现极限能效的最后障碍。近日，清华大学郑泉水、徐志平团队构建了基于自超滑界面的可重构器件，通过力学与电学的方法控制界面耦合机制，首次在实验中将电子摩擦...

近年来，相关研究表明，对二维材料进行层间扭转调控可诱导出非常规超导、关联拓扑态、铁电性等一系列新奇的物理现象。这些现象主要源于材料内部形成的莫尔超晶格结构，该结构能够显著改变原有晶格的对称性并重构电子能带。在微小扭转角度下，原子尺度重构会引发纳米尺度变形，对材料的电子特性与拓扑性质产生显著影响。准确理解并有效调控这类纳米尺度变形，对新型功能器件的设计与研发具有重要意义。然而，迄今为止仅有很少的....