【晒晒科技新成果】拓扑电子态研究应用前景广阔
原标题:【晒晒科技新成果】拓扑电子态研究应用前景广阔
未来,变革性技术会出现在哪个方向?
拓扑电子态及其材料研究,极有可能。
拓扑电子态是什么?中国科学院院士、中国科学院物理研究所所长方忠这样解释:“它是一大类新的量子物态,其研究对当前物理学的发展产生了深远影响,不仅深刻改变人类对物态的认识,也为变革性技术的出现提供新的可能。”
2023年度国家自然科学奖一等奖颁给了由方忠院士领衔的“拓扑电子材料计算预测”。
对普通人来说,拓扑电子态太难弄懂,但要说到新拓扑材料的可能用途,大家或许就能明白,为什么这个领域会成为国际凝聚态物理界竞争的焦点和热点。它能实现低能耗的电荷输运,用于开发低能耗的电子器件;它将为未来磁存储设备和量子计算机提供关键设备……
方忠领导的研究小组,是我国拓扑电子态及其材料研究的中坚力量。2003年起,研究团队从零起步、跟跑、并跑到交替领跑,独立做出若干具有国际影响力的工作――计算预测首个量子反常霍尔效应绝缘体、计算预测首个拓扑狄拉克半金属和首个外尔半金属、提出并实现判别拓扑性质的普适计算方法、建立拓扑材料数据库……在关键时间节点上,他们引领了学科的发展,将我国推到拓扑电子材料研究的世界前列。
中国科学院物理研究所研究员翁红明自2010年回国后,加入方忠团队,并成为核心人员之一。2013年,他和同伴在众多候选物中,经过计算分析,确认化合物砷化钽(TaAs)就是一直在寻找的非磁性外尔半金属。这一结果在国内外引起强烈关注,掀起实验验证外尔费米子的激烈竞争。最终,TaAs成为世界上首个经实验确认的外尔半金属。
那些伏案计算的日日夜夜、那些走了弯路的焦虑和失望、那些突破瓶颈的欣喜和鼓舞……如今再谈起,都已云淡风轻。翁红明更愿意谈的是科学本身:“我们的研究不仅在拓扑材料上取得突破,更为凝聚态物理发展提供了一种新的研究范式――通过计算研究来推动实验进展。”在他看来,物理固然是一门实验科学,但发展到现在,理论研究应该发挥更大的指导作用,计算研究能从浩如烟海的化合物中迅速筛选出最具潜力的材料,从而加速新物态和新材料的发现。“我们已经形成‘理论计算―样品制备―实验测量―器件开发’的全链条正反馈研究模式。应该说,这一研究范式引领并推动了拓扑电子态研究领域跨越式大发展。”
理论研究仍要加强,但下一步更要关注如何调控拓扑物态、利用拓扑物性为功能器件的应用奠定基础。方忠说:“前景广阔!我相信,拓扑电子态研究的大门刚刚打开,拓扑时代的黎明即将到来!”
(本报记者 齐芳)
(光明日报)
电子行业呈现强复苏态势 算力存储等环节加速突破
来源:证券日报
本报记者 贾 丽
今年以来,电子行业呈现较快复苏增长态势,相关上市公司也交出了令人瞩目的成绩单。记者根据财报统计,2024年上半年电子行业整体营收同比增长15%,位居全行业第一;归母净利润同比增长54%,位居全行业第三,近八成公司实现盈利。
华创证券研究所副所长、首席电子行业分析师耿琛认为,今年以来,电子行业整体业绩向好,库存去化的顺利完成、自主可控的持续推进,以及AI创新拉动的需求增长为主要驱动力。
广发证券表示,上半年受到终端景气复苏的带动,消费电子板块营收及利润显著回升。AI的裂变时刻,新产品周期开启,带动电子行业强势复苏,国内算力、连接、存储产业链企业踏浪而行。下半年进入传统旺季,AI PC、AI手机等有望开启换机周期,并带动行业整体需求回暖。
“目前,手机、PC及智能可穿戴设备整体库存处于较低水平,电子行业呈复苏向上走势,这轮AI创新周期将不会是短周期,加之我国头部企业在自主可控等方面带动产业链形成规模优势,电子市场景气度有望持续提升。”海通证券科技行业资深分析师李轩向《证券日报》记者表示。
细分领域公司业绩向好
具体来看,今年上半年,深市245家电子行业公司合计实现收入8573.33亿元,同比增长13.51%;合计实现归属上市公司股东的净利润351.16亿元,同比增长74.94%;合计实现扣除非经常性损益后的归属于上市公司股东净利润290.57亿元,同比大幅增长160.74%。其中有190家公司实现收入同比增长,占比达77.55%,61家公司收入同比增速超30%;197家公司实现盈利,占比达77.25%。北方华创、蓝思科技、三环集团等103家公司净利润同比增速超30%,京东方A、歌尔声学等54家公司净利润同比增长超100%。
细分领域中,半导体、电子元件、光学光电子与消费电子等领域企业在2024年上半年整体业绩企稳向上。
其中,半导体行业作为电子行业上游的核心板块之一,受益于行业景气度回升及国产化进程加快,业绩提升显著。2024年上半年,深市半导体行业(申万二级)上市公司合计收入同比增长29.60%,利润同比增长74.67%。
半导体装备龙头公司北方华创业绩实现同比、环比高速增长,2024年上半年营收达到123.35亿元,同比增长46.38%,归母净利润27.81亿元,同比增长54.54%。北方华创业绩增长受多方因素影响,一是半导体产业链回暖趋势基本确立,进而提振上游半导体设备订单需求,促进销售量增加;二是公司在刻蚀、薄膜沉积等核心工艺装备突破多项关键技术并实现产业化应用,带动公司实现业绩增长。
除了受益于行业复苏和去库存外,自主可控的需求也日益增强,成为推动半导体企业业绩增长的关键因素。华创证券方面表示,随着下游晶圆厂恢复扩产和国产化需求的持续提升,行业新增订单持续向上。以国内半导体设备龙头中微公司为例,公司聚焦高端技术,坚持创新突破,上半年订单、收入、产品交付均创历史新高。公司预计,2024年前三季度的累计新增订单超过75亿元,同比增长超过50%。
电子元件行业上市公司业绩亦有不俗表现,2024年上半年该细分板块上市公司合计收入同比增长19.01%,利润同比增长33.33%。其中,主要得益于通信领域高速交换机、光模块产品需求增长等,PCB(印制电路板)龙头公司深南电路归母净利润同比增长108.32%。
此外,随着光通信、光存储、光量子芯片等技术的不断发展,光学光电子行业的应用领域也在不断拓展。行业上市公司上半年业绩整体回暖,合计收入同比增长7.58%,合计实现净利润32.99亿元。其中,京东方A归母净利润同比增长210.41%。公司表示,优势高端旗舰产品稳定突破,超大尺寸产品保持全球出货量第一。2024年上半年公司柔性AMOLED产品出货量同比增长超25%。
电子行业下游的消费电子领域公司业绩也持续向好,2024年上半年合计收入同比增长10.77%,合计利润同比增长29.44%。头部企业立讯精密归母净利润同比增长23.89%,其中消费电子业务毛利率同比提升0.98百分点。蓝思科技营收同比增长43.07%,智能手机和电脑类业务收入同比增长48.87%。
耿琛认为,电子各细分行业复苏趋势明显,周期已然触底反弹。同时,部分积极拥抱人工智能创新大趋势的先发赛道及公司,亦享受到较为明显的产业红利,实现了周期成长共振。
多环节有望持续受益
在AI算力需求的边际拉动下,电子行业也迎来具备较强持续性的上行周期。
生成式AI的崛起成为本轮电子创新周期的核心驱动力,推动内容创作与交互体验创新,促进产业链协同,并深入垂直行业融合。其中,算力、模型、数据成为AI发展的三大要素。基于“大数据+大计算”模型的新兴应用不断涌现,显著推动算力需求的持续攀升,
目前,浪潮信息、科大讯飞等国内算力产业链公司正持续加码AI研发投入,逐步建立本土化的AI算力生态。同时,寒武纪等国产AI芯片的研发和产业化落地也在不断加速。
广发证券电子行业首席分析师耿正表示,AI产业链正经历日新月异、百花齐放的蓬勃成长阶段。大模型侧,参数量已进入万亿元级别;谷歌、百度等海内外云厂商纷纷推出自研大模型,加速追赶。算力侧,服务器、高速互联、存储等算力产业链核心环节龙头厂商踏浪而行。应用侧,AI PC端应用生态不断完善、各类垂直应用领域产品高频推出。国内AI产业链相关企业正在加速核心环节的技术突破,未来成长空间广阔。
“技术追赶叠加政策助力,国内人工智能产业后劲十足,高性能芯片、AI服务器、交换机、高性能存储和端侧AI终端等产业链环节有望持续受益。”联创资本总经理王欣宇对《证券日报》记者表示。
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