1、北航集成电路科学与工程学院研究成果登上《Nature Physics》封面，并在News & Views予以亮点报道！
2、西电集成电路学部游海龙教授团队研究成果入选国际顶级会议DAC
3、西安交大马天宇教授团队在合金孪生机制研究方面取得重要进展
4上海微系统所揭示相变存储器阈值转变的偶极有序新机理
1、北航集成电路科学与工程学院研究成果登上《Nature Physics》封面，并在News & Views予以亮点报道！
近日，北京航空航天大学集成电路科学与工程学院于海明教授课题组联合瑞士洛桑联邦理工大学Dirk Grundler教授课题组完成的题为“Control of spin currents by magnon interference in a canted antiferromagnet”的研究成果被Nature Physics选为5月封面文章（Cover），并被News & Views予以亮点报道。
Nature Physics期刊2025年5月期封面图片，展示了在反铁磁绝缘体赤铁矿中由磁子干涉引起的交变自旋手性；右手（红色）手性和左手（蓝色）手性分别用正、负电压的逆自旋霍尔效应检测
News &Views亮点报道
自旋流的调控是自旋电子学应用的核心科学问题。在铁磁材料中，由于时间反演对称性破缺，自旋泵浦效应产生的自旋流必须为右手手性；而反铁磁材料内禀存在的两个相反进动手性亚磁矩，为实现自旋流手性调控提供了独特优势。研究团队首次在反铁磁绝缘体α-Fe2O3中观测到反铁磁自旋波的相干干涉现象，创新性地采用电学与光学协同表征手段，系统揭示了自旋波在频域和空间上的干涉条纹分布特征，并成功实现通过调控自旋波频率来精确控制输出自旋流手性的突破性功能，为基于反铁磁手性的逻辑运算与计算技术带来全新可能。
2、西电集成电路学部游海龙教授团队研究成果入选国际顶级会议DAC
近日，西安电子科技大学集成电路学部游海龙、李聪教授团队研究成果被EDA领域国际顶级会议——第63届设计自动化大会（DAC 2026）正式录用。相关成果以《TOB-Sched: Topological Order Balancing-Driven Static Scheduling for Processor-Based Emulation》为题，针对处理器型硬件仿真器（Processor-Based Emulation，PBE）中的NP-hard问题——静态调度优化问题提出创新性解决方案。
该论文第一作者为集成电路学部2022级博士研究生毕舜阳，西安电子科技大学为第一完成单位，游海龙教授为通讯作者。这是集成电路学部被DAC录用的首篇EDA领域的研究论文，也是该团队继2024年在国际顶级会议ICCAD上发表硬件仿真编译相关成果后，取得的又一重要突破。
处理器型硬件仿真器凭借高并行性、高性能及良好的可扩展性，已成为当前芯片验证的重要EDA工具，其编译流程中的划分与调度阶段直接决定系统仿真效率。其中，在静态调度阶段，如何降低处理器执行时间步长（time step）、提升并行执行效率，一直是硬件仿真编译领域的关键挑战。然而，由于电路调度优化是学术界公认的NP-hard问题，加之时间步长难以直接优化、目标建模复杂等因素，使得该领域长期以来面临较大的研究难度。针对上述NP-hard挑战，研究团队首次提出“拓扑序均衡（TOB）”驱动的静态调度框架。该创新通过揭示拓扑序均衡性与仿真时间步长的内在联系，实现了对调度性能的直接优化。实验证明，该方法在XiangShan、NVDLA等大型芯片验证中表现卓越：TOB指标优化72%，时间步长降低22.5%，运行时间加速55%。此外，研究进一步验证了TOB指标与仿真性能之间的强相关性，为硬件仿真系统中的协同划分与调度优化提供了新的研究思路。
据悉，Design Automation Conference (DAC）全称为设计自动化会议，是全球电子设计自动化（EDA）与芯片系统领域的顶级学术会议，被誉为EDA界的“奥斯卡”，于1964年由ACM与IEEE联合主办，目前已成功举办63届，是EDA领域规模宏大、影响深远、历史悠久的顶级会议。会议覆盖EDA工具开发、AI/ML芯片设计、硬件安全等热点方向，今年的接收率仅为22.3%，是EDA领域唯一被中国计算机学会（CCF）列为A类的会议。
3、西安交大马天宇教授团队在合金孪生机制研究方面取得重要进展
随着纳米孪晶金属材料不断涌现，理解孪晶的形核与生长机制成为调控其尺寸、数量密度和界面结构提高材料性能的重要基础问题。然而，与变形孪晶、生长孪晶和退火孪晶相比，相变孪晶的形核与生长机制仍不清楚。纯位移型相变孪生过程动力学太快，难以从原子尺度观察孪晶形核与生长过程。与之相反，扩散-位移型（混合）固态相变动力学缓慢，可通过比较不同阶段的微观组织和化学特征，捕捉到相变孪晶的形核与生长过程。
近日，前沿院马天宇教授团队与杭州电子科技大学刘孝莲博士和北京航空航天大学吴煜烨博士合作，从原子尺度揭示了Fe-Ga合金混合型固态相变孪晶的形核与生长过程。他们研究发现，FCC平衡相孪晶最初以 L6 型面心四方（FCT）中间相的形式形核，这一阶段形成共格孪晶界（CTB）；随后，部分FCT纳米孪晶变体的择优生长导致了非共格孪晶界（ITB）形成，即优先长大的FCT纳米孪晶变体的四方度快速变大，与后长大的变体之间形成大的晶格错配度；随着FCT纳米孪晶变体的进一步生长与合并，在非共格孪晶界处堆积大量层错。此外，还发现非共格孪晶界附近区域成分起伏大于共格孪晶界附近，表明纳米孪晶的生长与原子扩散之间存在强烈的耦合作用。这些发现可为调控相变孪晶的形态和材料性能提供理论指导。
图1 Fe72Ga28合金混合型相变孪晶形核与生长阶段的微观结构与元素分布
相关工作以《扩散-位移混合型相变孪晶的形核与生长机制：以Fe-Ga合金为例》（Nucleation and growth of phase transformation twins via coupled diffusive-displacive mechanism: A case study in Fe-Ga alloy）为题在线发表于金属材料领域旗舰刊物《材料学报》（Acta Materialia）。前沿院博士生陈莹为论文第一作者，前沿院助理教授苟峻铭、马天宇教授和杭州电子科技大学刘孝莲博士为论文共同通讯作者，西安交通大学前沿院和金属材料强度国家重点实验室为论文第一通讯单位。
4、上海微系统所揭示相变存储器阈值转变的偶极有序新机理
2026年5月13日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所宋志棠研究员团队在国际顶级期刊《Nature Communications》发表重要研究成果。论文题为“Non-Arrhenius threshold switching by field-driven dipolar ordering”（图1）
针对硫系非晶材料结构无序性长期阻碍阈值转变机制解析、制约相关存储技术发展的难题，结合原子分辨率埃束电子衍射与电场耦合从头算分子动力学，首次在皮秒时间尺度捕捉到非晶GeSe中电场驱动Ge（+0.23 Å）和Se（-0.21 Å）原子发生反向位移并形成一维偶极有序链的动态过程（该结构由间距1.95 Å的双衍射斑点实验佐证）。这一发现揭示了偶极有序化引导导电通道生长的新机制，此电场诱导的非阿伦尼乌斯过程突破了传统热激活理论的速度极限。基于此，实现了在单一材料中通过偶极诱导的阈值电压不对称性构建自选通存储器（selector-only memory），从而获得选通与存储双功能特性。也为非晶硫系材料在新型存储与神经形态计算领域的应用奠定了理论基础。
图1 中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究团队在《Nature Communications》上发表了阐述硫系非晶阈值开关 (threshold switching) 与自选通存储 (selector-only memory) 核心物理机理论文。
图2 利用透射电镜埃束电子衍射(ABED)技术在电操作后的硫系非晶器件中观察到局部有序结构。
图3 外加电场的分子动力学模拟表明，Ge和Se原子分别沿着电场方向发生逆向迁移（平均位移为±0.2 Å左右），形成Ge在下、Se在上的极化键构型。该微观结构构建了具有一维特征的偶极链，其埃束电子衍射（ABED）模拟结果与实验观测高度吻合。
图4 基于分子动力学模拟的不同电场操作下电子结构与电学特性关联。快速淬火与缓慢退火的非晶模型分别呈现带隙中间缺陷态与约0.7 eV的PBE带隙；电场强度依赖的带隙变化：在0.02 V/Å低电场下，体系弛豫至势能更低的稳态，带隙微增；在0.04 V/Å临界电场下，体系势能升高促使偶极矩剧增，负的电势能降低体系自由能，并在HOMO能级附近诱导产生离域的LUMO态。该LUMO态沿电场方向贯通形成导电通道，其结构起源源于偶极链引发的局部非晶构型畸变与应变能升高，导致电子态离域化。这种电操作诱导的偶极构型进一步导致了器件在不同极性操作下的阈值电压不对称性，为自选通存储器（SOM）的工作机制提供了微观解释。
图5 电场诱导偶极响应的理论与实验关联。分子动力学模拟显示，随着电场强度增加，体系总偶极矩显著增大；宽频介电谱测试结果证实，GeSe非晶薄膜在交变电场下表现出强烈的偶极弛豫响应，与模拟预测的极化行为高度吻合。
我所宋文雄副研究员、华东师大时光洁博士、北航胡奇副教授为共同第一作者，宋志棠研究员、宋三年研究员、华东师大成岩教授为通讯作者，中科院上海微系统所为第一完成单位。该研究工作还得到北京航空航天大学刘利民教授、复旦大学朱凡教授、上海硅酸盐研究所陈莹副研究员、韩国国立首尔大学Cheol Seong Hwang院士、英国研究与创新署（UKRI）Gilberto Teobaldi博士及比利时微电子研究中心（IMEC）Sergiu Clima博士的大力支持。相关工作得到了科技创新2030—“新一代人工智能”重大项目(2022ZD0117602)，国家自然科学基金（62374171, 52225308, 52533010, W2412084），中国科学院战略性先导科技专项（B类）(XDB0670000)、上海市自然科学基金 (23XD1404700, 25JD1406500, 26HD0700300)的联合资助。
文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-72970-z
