1、 中国工程科技知识中心 基于文献计量的量子材料领域主题分析基于文献计量的量子材料领域主题分析2022 年第三期中国工程科技知识中心2022 年 8 月I目 录摘 要.摘 要.I I1.技术概要.1.技术概要.1 12.数据源.2.数据源.2 23.论文量与趋势分析.3.论文量与趋势分析.3 34.资助项目和机构分析.4.资助项目和机构分析.5 55.主题分布与演化分析.5.主题分布与演化分析.5 55.1.主题分布.55.2.主题演化.136.学科分布与演化分析.6.学科分布与演化分析.15156.1.学科分布.156.2.学科演化.156.3.学科交叉.187.期刊分布与演化分析.7.期刊分

2、布与演化分析.19197.1.期刊分布.197.2.期刊演化.208.国家（地区）合著关系与竞争分析.8.国家（地区）合著关系与竞争分析.22228.1.国家（地区）论文数量.228.2.国家（地区）论文趋势.228.3.国家（地区）合著关系关系.258.4.国家（地区）技术侧重与技术关联.258.5.国家（地区）期刊交叉分析.279.机构合著与竞争分析.9.机构合著与竞争分析.29299.1.机构论文数量.29知领报告2022 年第 3 期本报告由机器自动生成，仅做研究参考审本报告由机器自动生成，仅做研究参考审 核：核：刘玉琴 黄 颖 刘 佳崔成磊 王雨童II9.2.机构论文趋势.309.3

3、.机构突破.329.4.机构合著关系.339.5.机构技术侧重与技术关联.349.6.机构期刊交叉分析.3610.作者合著与竞争分析.3910.作者合著与竞争分析.3910.1.作者论文数量.3910.2.科研团队分析.41i1 1摘摘 要要本报告基于 SCI 论文数据库，针对量子材料技术进行检索、筛选与计量分析，从而剖析量子材料领域技术发展历程、技术热点、演化趋势，国家、机构、研究人员之间的合著、竞争、技术侧重点等。本报告主要结论如下：1.2008年1月到2021年12月，在 SCI 论文数据库中检索得到量子材料相关记录 21615 条，总体呈现递增趋势，2021 年数量达到顶峰为 2758

4、件。2.2008-2021 年量子材料领域的研究热点主要分为四方面：半导体材料（主题词包括半导体、半导体 III-V材料、分子束外延等）、纳米材料（主题词包括纳米材料、纳米结构、纳米颗粒等）、量子点材料（主题词包括量子点、量子点荧光、量子阱、石墨烯等）和发光材料（主题词包括光学特性、太阳能电池、有机发光二极管、热激活延迟荧光、电致发光、OLED、发光等）。2008-2010 年主题词主要为摄氏度,量子点,光学特性,X-射线衍射,外部量子效率,低温,太阳能电池,量子产额,磁场,量子效率；2011-2015 年主题词主要为量子点,摄氏度,光学特性,外部量子效率,太阳能电池,X-射线衍射,薄膜,量子

5、效率,主体材料,带隙；2016-2020 年主题词主要为外部量子效率,光学特性,量子点,摄氏度,太阳能电池,薄膜,带隙,潜在应用,X-射线衍射；2021 年主题词主要为光学特性,外部量子效率,量子点,密度泛函理论,光电器件,摄氏度,太阳能电池,实际应用,第一原理计算。3.按照期刊进行数量统计，排序前 5 位的分别为 Physical Review B、Journal of Physiacl Chemistry C、Journal of Materials Chemistry C、ACS Applied Materials&Interfaces、Nano Letters，数量分别达到 2505

6、篇、1235 篇、1057 篇、995 篇、767 篇。4.按照国家（地区）进行数量统计，排序前 5 位的分别为中国、美国、ii德国、韩国、印度，数量分别达到 7464篇、5155 篇、1978 篇、1590 篇、1451 篇。技术关联关系显著的国家（地区）由美国、英国、加拿大、意大利、澳大利亚、瑞士、瑞典、荷兰、巴西、比利时、以色列、捷克、丹麦；中国、韩国、日本、中国台湾地区、新加坡；德国、法国、俄罗斯、波兰、奥地利；印度、沙特阿拉伯、伊朗、土耳其、墨西哥；西班牙、葡萄牙。国家（地区）之间的合作是广泛的，中美合作是最显著的。5.按照学科类别进行数量统计，排序前 5 位的分别为多学科材料科学、

7、应用物理、纳米科学与技术、物理化学、凝聚态物理学，数量分别达到21615篇、11456篇、8944篇、7432篇、6518 篇。量子材料是凝聚态物理、粒子物理、材料科学、量子信息科学等多学科交叉融合的基础。2008-2010 年主要为多学科材料科学,应用物理,凝聚态物理学,物理化学,纳米科学与技术,多学科化学,结晶学,冶金与冶金工程,工程学-电子电气工程,光学；2011-2015 年主要为多学科材料科学,应用物理,纳米科学与技术,物理化学,凝聚态物理学,多学科化学,结晶学,能源和燃料,光学,冶金与冶金工程；2016-2020 年主要为多学科材料科学,应用物理,纳米科学与技术,物理化学,凝聚态物

8、理学,多学科化学,光学,能源和燃料,冶金与冶金工程,工程学-电子电气工程；2021 年以后主要为多学科材料科学,应用物理,纳米科学与技术,物理化学,凝聚态物理学,多学科化学,光学,冶金与冶金工程,能源和燃料,工程学-电子电气工程。6.按照机构进行数量统计，排序前 5 位的分别为中国科学院、中国科学院大学、吉林大学、苏州大学、成均馆大学，数量分别达到 1434 篇、445 篇、385 篇、299 篇、298 篇。2008-2021 年机构突现情况可分为强度最强的机构，如中国科学院和庆熙大学，这两个机构的发文热度最高，在量子材料领域取得了显著成就；持续时间较长的突现机构，如东华大学、南京工业大学、

9、南京理工大学等机构，这些机构开展的科研项目为量子材料的发展注入活力；持续时间较短的突现机构，如斯克利普斯研究所、华南师范大学、圆周理论物理研究所、雷恩大学、嵩山湖材料实验室、洛桑理工学院、台湾阳明交通大学等机构。iii中国科学院、中国科学院大学、北京大学、中国科技大学、清华大学、南京大学、华中科技大学、复旦大学、新加坡国立大学、浙江大学、首尔国立大学、香港城市大学、深圳大学、北京理工大学、印度理工大学、上海交通大学、中山大学、郑州大学、天津大学、山东大学主题词侧重于外部量子效率、摄氏度、潜在应用；麻省理工学院、南洋理工大学、剑桥大学、奈尔科学研究所、阿贡国家实验室、洛斯阿拉莫斯国家实验室、法国

10、国家科学研究中心、俄罗斯科学院、美国西北大学、CNR、伊利诺伊大学主题词侧重于薄膜、光电应用、石墨烯量子点、发光二极管；橡树岭国家实验室、东京大学、多伦多大学、加利福尼亚大学伯克利分校、斯坦福大学、德累斯顿科技大学、劳伦斯伯克利国家实验室、华盛顿大学、英国牛津大学、加利福尼亚大学圣巴巴拉分校主题词侧重于胶体量子点、光学特性、磁场、外部量子效率、低温；吉林大学、苏州大学、成均馆大学、台湾大学、华南理工大学、武汉大学、台湾清华大学、香港科技大学、中国科学院主题词侧重于外部量子效率、功率效率、发光效率、最大外部量子效率、主体材料。7.按照作者角度进行统计，排序前 5 位 的 分 别 为 Kim,Yo

11、ung Kwan香港大学信息显示系韩国、Yoon,Seung Soo成均馆大学化学系韩国、Lee,Jun Yeob成均湾大学化学工程学院韩国、Lee,Jun Yeob丹麦大学高分子科学与工程系韩国、Sargent,Edward H多伦多大学选举与薪酬工程系加拿大，数量分别达到 95 篇、85 篇、82 篇、81 篇、71 篇。基于文献计量的量子材料领域主题分析中国工程科技知识中心111.技术概要技术概要“量子材料”（quantum materials）是当今材料领域中非常重要的研究热点和科学前沿之一，是凝聚态物理、粒子物理、材料科学、量子信息科学等多学科交叉融合的桥梁和基础1。2020 年 1

12、0 月，在中共中央政治局集体学习中，习近平总书记强调提倡发展量子科技，量子材料作为量子科技重要的组成部分，引起了研究学者的广泛关注和研究热潮。“量子材料”作为专业术语首次见于北京大学物理学院量子材料科学中心王恩哥院士 1996 年发表的论文新奇量子材料中的激子：一项蒙特卡洛研究。“量子材料”概念的演化，可大致归结为上世纪 80 年代末 90 年代初“关联电子材料”概念的引入，以及本世纪人们对拓扑、新型磁性等现象的持续关注，进而将关联电子材料扩展为量子材料这两个阶段2。量子材料最初作为强关联电子材料的新术语,2012 年,约瑟夫奥伦斯在物理学杂志中写道：“量子材料是一个象征凝聚态物理领域的标签，

13、以前被称为强关联电子系统，目的是发现和研究那些电子特性用传统的凝聚态物理教科书框架难以阐明的材料体系4。”在量子凝聚态领域，强关联电子体系在三十年的发展历程中占据了重要地位。这类材料的典型特征是各种有序的共存,包括电荷有序、轨道有序、电荷密度波、超导序和磁有序。高温超导、巨磁电阻和重费米子材料都是典型的强关联电子材料。2016 年，Nature Physics发表的一篇文章中提出：涌现现象在凝聚态物质中很常见，对这种现象的研究，已经超越了强关联电子体系，从而产生了更广泛的量子材料概念5。2017 年 Y.Tokura 在 Nature Physics 上发表热点综述文章，其中总结了量子材料研究

14、发展历程：20 世纪 80年代的高温超导和庞磁电组材料、20 世纪 90 年代的重费米子体系、21 世纪的1“量子材料”概念溯源EB/OL.(2021-08-04)2022-07-09.https:/ Anniversary of npj Quantum Materials.npj Quantum Mater.6,68(2021).https:/doi.org/10.1038/s41535-021-00366-x.4Orenstein,Joseph.Ultrafast spectroscopy of quantum materialsJ.Physics Today,2012,65(9):44-

15、50.5The rise of quantum materialsJ.Nature Physics,2016,12,(2):105.基于文献计量的量子材料领域主题分析2中国工程科技知识中心二维材料和拓扑量子物质等是量子材料的典型代表6。量子材料主要是透过材料之间的作用力，也就是电子之间的相互作用，产生多元的物理效应，由于是人造材料，所以可以进行调控，展现不同的物理特性，在量子传感、量子计算及量子通讯方面，应用前景非常可观。其中超导电性、拓扑铁磁性可开发用于储存的磁性记忆体，在低温条件下，能极大地降低能量的消耗。此类材料亦能制成量子电脑的关键部件，即是量子芯片大大提升运算能力和存储能力；亦能制作

16、高敏感的量子信号传感器，在低温的太空环境中发挥功用7。材料是制造业核心器件的基础和高技术的支撑，从超越摩尔定律的下一代人工智能计算芯片，到高速磁悬浮列车和量子计算机的拓扑单元，都需要量子材料领域的新研究。新型量子材料的发现推动着凝聚态物理学和材料科学的发展，对量子材料的研究和应用也将推动未来科学技术的发展，改善人民的生活。2.数据源数据源数据来源：SCI 论文数据库检索时间：2008-1-1 截止到 2021-12-31检索策略：TS=Quantum materials OR TS=quantum dot material OR TS=Quantum Well Material OR(TS=q

17、uantum dot OR TS=Carbon Quantum dots OR TS=quantum well OR TS=Multiple quantum well OR TS=multi-quantum well OR TS=Graphene quantum dots)AND TS=materials)and WC=materials science检索结果：仅保留期刊论文和会议论文，并去除综述性论文后，共计 21615篇文献6Tokura Y,Kawasaki M,Nagaosa N.Emergent functions of quantum materialsJ.Nature Phys

18、ics,2017,13(11):1056-1068.7郭虹宇.探索量子材料助力祖国科研EB/OL.（2021-02-01）2022-07-19http:/ 21615 件，总体呈现递增趋势，2021 年数量达到顶峰为 2758 件。量子材料的论文总量不多，2012 年量子材料因其概念拓展而引发研究热潮，这种热潮一直持续到今天，虽然论文增长趋势逐渐放缓，但论文数量在逐年递增。这表明量子材料逐渐受到学者的重视，从而不断促进新型量子材料的发现与研究。2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 20210400800

19、024002800-7.00%-2.00%3.00%8.00%13.00%18.00%23.00%28.00%论文数量增长率图 1 历年论文数量及其增长率趋势图基于文献计量的量子材料领域主题分析4中国工程科技知识中心2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 20200080004000000022000论文数量累计论文数量图 2 历年论文数量及其累积数量趋势图由上图可知，量子材料文献的发展历程可以分为三个阶段：（1）初步

20、发展阶段（2008-2011 年）。21 世纪初，全球科技革命与产业变革使量子材料逐渐受到人们的重视。在该阶段，虽然发现一些新的量子材料，但是各国对于量子材料的研究还在初步阶段，并没有进行系统的规划，所以论文数量变化有所起伏，增长速度较为平缓，没有实现快速发展。（2）快速发展阶段（2012-2016 年）。2012 年因为量子材料概念的拓展而引发研究热潮。在这一阶段，量子材料得到了快速发展，人们发现许多新型量子材料和与这些材料相关联的新奇性质和物理效应，这些量子材料有可能解决能源、信息、量子通讯和计算等方面的问题，推动下一次产业革命的到来，量子材料受到国家和学者的重视，量子材料领域研究不断深入

21、，论文数量逐年增加，呈现快速发展的趋势。（3）稳定发展阶段（2017-2021 年）。经过快速发展之后，量子材料领域成为研究热点，并呈现学科交叉融合发展。科研人员也在不断研究和发现新的量子材料，论文数量虽然仍在增加，但是发展速度有所放缓。从论文产出趋势来看，历年论文数量呈现上升趋势，这主要得益于各国政策的推动，使更多的科研机构和人员投入到量子材料领域的研究中。相关研究促进了更多量子材料的发现，这些材料能够应用于生产生活中，促进下一代产业革命基于文献计量的量子材料领域主题分析中国工程科技知识中心55的到来，量子材料的应用价值也在被不断发掘。4.资助项目和机构分析资助项目和机构分析项目资助是因为学

22、术研究具有天然的资源依附性，所以通过物质帮助的方式鼓励学术研究和技术创新活动，通过对量子材料领域的主要资助项目和机构进行分析是学术评价的重要指标。统计该主题（量子材料）资助项目分布比如表 1，排序前 5 位的分别为中央高校基本科研业务费基金项目、江苏高校优势学科建设工程资助项目、加拿大国家科学与工程研究委员会、印度科学与工业研究委员会、美国佛罗里达州，数量分别达到 191 项、164 项、102 项、86 项、81 项。排名前十的主要国家有中国、巴西、加拿大、印度、美国、英国和德国，中国资助项目的数量最多，达 433 项。可见量子材料作为物理学和材料科学领域的重要科学前沿，成为各国争相上马的新

23、分支，这些资助项目为量子材料领域的基础研究和人才培养提供了条件，有利于量子材料领域的科技进步和发展创新。表 1:主要资助项目和机构数量表序号资助项目和机构数量1中央高校基本科研业务费基金项目1912江苏高校优势学科建设工程资助项目1643加拿大国家科学与工程研究委员会1024印度科学与工业研究委员会865美国佛罗里达州816中国国家留学基金管理委员会资助项目787英国皇家学会788德国洪堡基金会789巴西教育体育部高等人才培训基金会7810巴西国家科学技术发展委员会745.主题分布与演化分析主题分布与演化分析5.1.主题分布主题分布技术主题图是进行技术布局分析、技术路线追踪的有效方法之一，可以

24、实现对相关技术领域研究热点主题的可视化。绘制量子材料领域文献主题分布如下两基于文献计量的量子材料领域主题分析6中国工程科技知识中心幅图所示，2008-2021 年量子材料领域的研究热点四个方面：半导体材料（主题词包括半导体、半导体 III-V 材料、分子束外延等）、纳米材料（主题词包括纳米材料、纳米结构、纳米颗粒等）、量子点材料（主题词包括量子点、量子点荧光、量子阱、石墨烯等）和发光材料（主题词包括光学特性、太阳能电池、有机发光二极管、热激活延迟荧光、电致发光、OLED、发光等）。图 3 主题词分布图基于文献计量的量子材料领域主题分析中国工程科技知识中心77图 4 主题词聚类图针对以上四个主题

25、，选择高被引论文作为该主题前沿热点论文进行重点解读。（1）半导体材料是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要基础材料，支撑着通信、计算机、信息家电与网络技术等电子信息产业的发展8。随着能源技术的变革和产业结构的调整，半导体在不断地向着高性能、低功耗的目标发展。半导体材料的发展,第一代半导体材料为硅、锗等元素材料，应用于晶体管及光电探测器等器件。第二代半导体材料主要为砷化镓、磷化铟等材料，应用于微波、毫米波、通信、导航等领域。第三代半导体材料以碳化硅和氮化镓为代表，被广泛应用于智能电网、轨道交通、电动汽车等领域9。在石墨烯半导体研究方面，Mak,Kin Fai 等10用光谱法研究由

26、 N=1,2,6 8杨素心.半导体材料领域国内标准现状及发展方向分析J.世界有色金属,2020,(14):154-156.9王旭.半导体材料的应用现状及发展趋势J.光源与照明,2022,(01):67-69.10Mak K F,Lee C,Hone J,et al.Atomically thin MoS2:A new direct-gap semiconductorJ.Physical Review Letters,2010,105(13):15.基于文献计量的量子材料领域主题分析8中国工程科技知识中心S-Mo-S 单层组成的二硫化钼超薄晶体的电子性质，通过吸收、光致发光和光电导谱表征，追踪量

27、子限制对材料电子结构的影响，发现与统装材料相比 MoS2单层发光强烈，且独立单层的发光量子效率提高了 10 倍以上。Splendiani,A等11发现当 MoS2 晶体变薄为单层时，会出现强烈的光致发光，d-电子系统中存在间接到直接的带隙跃迁，层状 d-电子材料（如 MoS2）中的量子限制为在纳米尺度上设计物质的电子结构提供了新的机会。Boukai,Ai 等12记录硅纳米线的单组分系统高效热电性能,通过改变纳米线尺寸和杂质掺杂水平，在宽温度范围内实现比体硅约 100 倍的 ZT 值，结合对塞贝克系数、电导率和热导率独立测量的数据，表明效率的提高源于声子效应。Yoon,Y 等13使用基于非平衡格

28、林函数的量子输运模拟来预测 MoS2 晶体管的最终性能极限，并将单层 MoS2晶体管与最先进的基于 III-V 材料的晶体管进行比较，发现虽然 MoS2 晶体管由于电子有效质量较重和迁移率较低，可能不适合高性能应用，但可以成为低功率应用的有效替代品。Ozcelik,VO 等14研究二维半导体材料的能带排列，发现这些材料中几乎一半的导带和/或价带边缘位于区域中心，利用密度泛函计算得出903 种不同可能的二维材料组合的异质结构类型，建立异质结构的周期表。（2）纳米材料由无数晶体组成，主要具有下面四点性质：小尺寸效应、量子尺寸效应、表面与界面效应、宏观量子轨道效应15。随着科学技术的不断发展，纳米材

29、料独特的结构和性能受到了人们的关注，在生产生活中的应用也越发广泛。纳米材料在电化学、工业催化、冶金和生物医学领域的应用广泛。纳米材料作为一种性能优异的新型材料,在很多高精尖领域都有很好的应用前景，虽然发展时间较短，但凭借其优异的热学性能、物理性能、11Splendiani A,Liang Sun,Yuanbo Zhang,et al.Emerging Photoluminescence in Monolayer MoS2J.Nano Letters,2010,10(4):1271-1275.12Boukar A I,Bunimovich Y,Tahir-Kheli J,et al.Silico

30、n nanowires as efficient thermoelectric materialsJ.Nature,2008,451(7175):168-171.13Yoon Y,Ganapathi K,Salahuddin S.How good can monolayer MoSJ.Nano Letters,2011,11(9):3768-3773.14V,Ongun,zelik,et al.Band alignment of two-dimensional semiconductors for designing heterostructures with momentum space m

31、atchingJ.Physical Review B,2016,94(3):35125-35125.15李成帅.纳米材料的发展与应用J.石化技术,2019,(01):274.基于文献计量的量子材料领域主题分析中国工程科技知识中心99电化学性能,在很多领域有着光明的应用前景，科学家们也在不断探索纳米材料的理论基础、制备方法和应用方向16。Park,JH 等17提出可以携带药物有效载荷，且其固有的近红外光致发光能够监测体内的累积和降解发光的多孔硅纳米颗粒（LPSiNPs），并使用葡聚糖涂层的 LPSiNPs（D-LPSINP）进行肿瘤成像，证明它是一种新型多功能纳米结构，可用于体内应用。Hu,PA

32、 等18采用机械裂解和溶剂剥离法制备二维超薄气体纳米片,将单层和多层 GaSe 纳米片在 SiO2/Si 衬底上剥离，并通过原子力显微镜和拉曼光谱进行表征，超薄 GaSe 基光电探测器在 254nm 处显示出 0.02s 的快速响应、2.8AW 的高响应和 1367%的高外量子效率，表明 GaSe 的二维纳米结构是一种高性能光电探测器新材料。Tang,J 等19利用一价卤化物阴离子来增强电子传输，并成功钝化 PbS CQD 膜中的表面缺陷的原子配体策略，按照该策略制造的太阳能电池显示出高达 6%的太阳能功率转换效率，CQD 薄膜的特性使得该工艺适合于低成本逐卷制造。Schmidt,LC 等20

33、使用具有中等大小链的溴化铵方法制备纳米级有机卤化铅 CH3NH3PbBr3 钙钛矿 6nm 大小的纳米颗粒，在石英衬底上旋涂来制备薄膜在可见光谱的窄带宽内发射光，并具有高量子产率，有利于光电子器件的设计。Choi,H 等21使用碳点作为还原剂和模板制备碳点支撑的银纳米颗粒（CD-Ag 纳米颗粒），制备聚合物发光二极管和聚合物太阳能电池，CD-Ag 纳米颗粒是实现高性能聚合物光电子器件的一种通用和有16李宁;赵宝.纳米材料的科技发展和实际应用J.科技风,2017,(10):15.17Park J H,Gu L,Maltzahn G V,et al.Biodegradable luminescen

34、t porous silicon nanoparticles for in vivo applications.J.Nature Materials,2009,8(4):331-336.18Hu P A,Wen Z,Wang L,et al.Synthesis of Few-Layer GaSe Nanosheets for High Performance PhotodetectorsJ.Acs Nano,2012,6(7):5988-5994.19Tang J,Kemp K W,Hoogland S,et al.Colloidal-quantum-dot photovoltaics usi

35、ng atomic-ligand passivationJ.Nature Materials,2011,10(10):765-771.20Schmidt L C,Pertegas A,Gonzalez-Carrero S,et al.Nontemplate Synthesis of CH3NH3PbBr3 Perovskite NanoparticlesJ.Journal of the American Chemical Society,2014,136(3):850-853.21Choi H,Ko S J,Choi Y,et al.Versatile surface plasmon reso

36、nance of carbon-dot-supported silver nanoparticles in polymer optoelectronic devicesJ.Nature Photonics,2013,7(9):732-738.基于文献计量的量子材料领域主题分析10中国工程科技知识中心效的途径。Becker,MA 等22证明铯铅卤化物钙钛矿（CsPbX3,X=Cl、Br 或 I）中的最低激子涉及高发射三重态,提供识别其他表现出明亮激子的半导体的标准，对光电子器件具有潜在的意义。Park,YS 等23证明 CsPbX3 量子点（X=I,Br）可以用作室温量子光源，并分析这些量子点与

37、不可逆光降解和光致发光强度波动相关的局限性，钙钛矿量子点具有重要的应用前景，但必须解决光化学稳定性和光充电问题。（3）量子点(Quantum Dots)是指空间三个维度上存在量子限域效应的半导体纳米晶材料,又被称作“人造原子”，量子点材料的粒径一般介于 1-10nm24。量子点具有优异的光学性质,包括全光谱发光峰位连续可调、色纯度高、稳定性好,是一种优异的发光和光电材料，量子点显示是利用量子点的特殊性能来实现高性能、低成本的显示技术25。目前，量子点材料在光电领域、催化领域、安全领域和生物领域有着广泛的应用。Peng,J 等26阐述在传统沥青基碳纤维进行酸处理和化学剥离的过程中，纤维的堆叠石墨

38、亚微米结构域很容易被分解，从而产生了具有不同尺寸分布的可扩展数量的 GQD,具有发光稳定性、纳秒寿命、生物相容性、低毒性和高水溶性，是高对比度生物成像和生物传感应用的优秀探针。Zhang,F 等27开发配体辅助再沉淀策略用于发光和颜色可调的胶体 CH3NH3PbX3（X=Br,I,Cl）量子点，发现这些量子点的光致发光增强，而且胶体 CH3NH3PbBX3 量子点有望表现出纳米级激子特性，在激光器、电致发光器件和光学传感器中22Becker M A,Vaxenburg R,Nedelcu G,et al.Bright triplet excitons in caesium lead halid

39、e perovskitesJ.Nature,2018,553(7687):189-193.23Park Y S,Guo S,Makarov N S,et al.Room Temperature Single-Photon Emission from Individual Perovskite Quantum DotsJ.ACS Nano,2015,9(10):10386-10393.24量子点的发展历程J.电子元器件与信息技术,2018,2(01):34-35.25史冬梅;杨斌.量子点材料与显示技术发展现状与趋势J.科技中国,2017,(12):8-10.26Peng J,Gao W,Gupt

40、a B K,et al.Graphene quantum dots derived from carbon fibers.J.Nano Letters,2012,12(2):844-849.27Feng Z,Haizheng Z,Cheng C,et al.Brightly Luminescent and Color-Tunable Colloidal CH3NH3PbX3(X=Br,I,Cl)Quantum Dots:Potential Alternatives for Display TechnologyJ.ACS Nano,2015,9(4):4533-4542.基于文献计量的量子材料领

41、域主题分析中国工程科技知识中心1111具有其他潜在应用。Luther,JM 等28通过半导体纳米晶体的自由载流子掺杂实现 LSPR 将允许对 LSPR 响应的芯片上主动控制，证明掺杂半导体量子点在同一纳米结构内实现 LSPRs 和量子受限激子，对光收集、非线性光学和量子信息处理产生影响。Lee,YL 等29将硫化镉（CdS）和硒化镉（CsE）量子点（QD）顺序组装到纳米晶 TiO2 膜上以制备 CdS/CdSe 共敏化光电极，CdS 和 CdSe量子点在光收集中具有互补效应，并且量子点共敏化太阳能电池的性能强烈依赖于 CdS 与 CdSe 相对于 TiO2 的顺序。Chen,O 等30使用十八

42、硫醇和油酸镉作为前体，在优化的过程中合成此类高质量 CdSe-CdS 核壳量子点，单点闪烁仅用相对较薄的外壳就能显著抑制，这些量子点将显著提高量子点在固态照明和照明等其他应用中的性能。Tran,TT 等31演示二维六方氮化硼色心的室温、偏振和超亮单光子发射，计算表明空位相关缺陷可能是发射源，证明范德华晶体在大规模纳米光子学和量子信息处理方面的前所未有的潜力。Lin，KB 等32将预合成的 CsPbBr3 钙钛矿与 MABr 添加剂混合形成 CSPBDR3/MABr 准核/壳结构，MABr 外壳钝化 CsPbBr3 晶体中可能存在的非辐射缺陷，提高了光致发光量子效率，而 MABr 覆盖层实现平衡

43、电荷注入,代表着钙钛矿型 LED 在照明和显示领域的实际应用迈出了实质性的一步。Eda,G 等33阐释化学剥落的 MoS2 单层的化学均匀的原子和电子异质结构，使用高分辨率扫描透射电子显微镜（STEM）28Luther J M,Jain P K,Ewers T,et al.Localized surface plasmon resonances arising from free carriers in doped quantum dotsJ.Nature Materials,2011,10(5):361-366.29Lee Y L,Lo Y S.Highly Efficient Quantu

44、m-Dot-Sensitized Solar Cell Based on Co-Sensitization of CdS/CdSeJ.Advanced Functional Materials,2010,19(4):604-609.30Chen O,Zhao J,Chauhan V P,et al.Compact high-quality CdSe-CdS core-shell nanocrystals with narrow emission linewidths and suppressed blinkingJ.Nature Materials,2013,12(5):445-451.31T

45、ran T T,Bray K,Ford M J,et al.Quantum Emission From Hexagonal Boron Nitride MonolayersC.Nature Nanotechnology.IEEE,2015,11(37):37-41.32Lin K,Xing J,Li N Q,et al.Perovskite light-emitting diodes with external quantum efficiency exceeding 20 per centJ.Nature,562(7726):245-248.33Eda G,Fujita T,Yamaguch

46、i H,et al.Coherent atomic and electronic heterostructures of single-layer MoS2.J.Acs Nano,2012,6(8):7311-7317.基于文献计量的量子材料领域主题分析12中国工程科技知识中心成像揭示了化学均匀二维 MoS2 纳米片中金属和半导体相的共存，表明在原子薄 2D 层中开发分子尺度电子器件设计的潜力。Deng,MT 等34使用纳米线末端的量子点作为分光计，证明在具有外延Al的混合InAs纳米线中从聚结Andreev束缚态（ABS）中出现 MBS,MBS 和末端点束缚态的杂交与数值模型一致,ABS/M

47、BS 谱提供有助于理解该系统拓扑超导电性的参数。（4）发光材料是指能够以某些方式吸收能量，将其转化为光辐射的物质材料，物质内部以某种方式吸收能量，将其转化为光辐射的过程称为发光。发光材料的发光方式是多种多样的，主要类型有：光致发光、电致发光、阴极射线发光、辐射发光等。发光材料包括无机材料和有机材料，在发光领域，有机发光材料逐渐受到重视，尤其是有机发光二极管，因为低功耗、主动发光、高对比度等特点，在显示技术中占有很大的优势，逐渐受到关注和重视。Jellicoe,TC 等35合成 CsSnX3 钙钛矿纳米晶体，并通过量子限制效应和阴离子组成控制提供光谱可调性的证据。Zhu,HM 等36基于高效阳离

48、子交换反应的策略，制造一种高性能白色 LED，具有低相关色温、高显色指数，为探索新型非稀土红色发光材料开辟新途径。Li,WJ 等37阐述供体-受体三苯胺咪唑分子TPA-PPI 的合成，有效利用由具有交叉激发态特性的材料产生的激发能被认为有利于提高电致发光器件的效率。Qian,DP38等结合光谱和量子化学方法来确定最小化电压损失的关键规则并提出一系列现有和新的施主-受主系统，为解释和34Deng M T,Vaitiekenas S,Hansen E B,et al.Majorana bound state in a coupled quantum-dot hybrid-nanowire syst

49、emJ.Science,2016,354(6319):1557-1562.35Jellicoe T C,Richter J M,Glass H F J,et al.Synthesis and Optical Properties of Lead-Free Cesium Tin Halide Perovskite NanocrystalsJ.Journal of the American Chemical Society,2016,138(9):2941-2944.36Zhu H M,Lin C C,Luo W Q,et al.Highly efficient non-rare-earth re

50、d emitting phosphor for warm white light-emitting diodesJ.Nature Communications,2014,5(7):4312-4312.37Li W,Liu D,Shen F,et al.A Twisting Donor-Acceptor Molecule with an Intercrossed Excited State for Highly Efficient,Deep-Blue ElectroluminescenceJ.Advanced Functional Materials,2012,22(13):2797-2803.

51、38Qian D,Zheng Z,Yao H,et al.Design rules for minimizing voltage losses in high-efficiency organic solar cellsJ.Nature Materials,2018,17(8):703-709.基于文献计量的量子材料领域主题分析中国工程科技知识中心1313进一步改善最近展示的高开路电压有机太阳能电池的性能提供了理论依据。Li，WJ 等39使用荧光溶剂化显色实验和量子化学计算证明扭曲的供体-受体三苯胺噻二唑分子（TPA-NZP）通过杂交的局域和电荷转移激发态（HLCT）表现出荧光发射，HLCT

52、态是实现电致发光器件高效率的新途径。Zhi-Kuang T 等40使用光致发光研究表明，辐射双分子重组在较高激发密度下占主导地位，量子钙钛矿的效率发光的二极管在更高的电流密度下增加，这种有效钙钛矿电致发光的演示为开发这类独特的电致发光材料提供了空间材料用于低成本显示、照明和光通信应用的高效和颜色可调的发光器。5.2.主题演化主题演化分析主题词演化的趋势可以了解量子材料领域在不同发展阶段的研究热点，提取历年主要主题词趋势如图 5。据图可知，2008-2010 年主要为半导体 III-V材料,量子点,纳米材料,分子束外延,光致发光,纳米结构,磁性材料,发光,铁磁质,氮化物；2011-2015 年主

53、要为量子点,半导体 III-V 材料,发光,光致发光,分子束外延,纳米结构,光学特性,纳米颗粒,石墨烯；2016-2020 年主要为量子点,光致发光,2D 材质,石墨烯,发光,量子点,太阳能电池,密度泛函理论,钙钛矿,碳点；2021年以后主要为量子点,光致发光,2D 材质,石墨烯,石墨烯量子点,碳点,发光,稳定性,过渡金属二卤化物,密度泛函理论。2008-2021 年量子点、光致发电和发光一直是量子材料领域的持续研究热点，2008-2015 年对于纳米材料的研究比较多，2011-2021 年二维材料石墨烯逐渐受到科研人员的重视，成为新的研究方向。从主题演化趋势中可以看出，量子材料的研究范围非常

54、广泛且在不断扩展，并且比较重视在应用方面的研究。39Li W,Pan Y,Xiao R,et al.Employing100%Excitons in OLEDs by Utilizing a Fluorescent Molecule with Hybridized Local and Charge-Transfer Excited StateJ.Advanced Functional Materials,2013,24(11):1609-1614.40Zhi-Kuang T,Reza Saberi M,May Ling L,et al.Bright light-emitting diodes

55、based on organometal halide perovskiteJ.Nature nanotechnology,2018,9(9):687-692.基于文献计量的量子材料领域主题分析14中国工程科技知识中心图 5 主题词演化趋势图基于文献计量的量子材料领域主题分析中国工程科技知识中心15156.学科分布与演化分析学科分布与演化分析6.1.学科分布学科分布学科分析从学科发展态势等发展的各项指标进行分析，为科研人员摸清学科现状、对标国内外量子材料学科的长短板提供辅助支持。统计该主题学科类别分布比如下表，量子材料主要学科有 30 个，排序前 5 位的分别为多学科材料科学，应用物理，纳米科

56、学与技术，物理化学，凝聚态物理学，数量分别达到 21615篇、11456 篇、8944 篇、7432 篇、6518 篇。此外，量子材料在各种工科类学科中也有研究和应用。从主要学科类别的分析可以看出量子材料领域发展特征是学科交叉融合，这是知识生产和学科发展的必然结果。量子材料的种类十分广泛，多学科交叉融合发展对于它的发展具有十分重要的意义，有利于量子材料领域方向的不断拓展。表 2:主要学科类别论文数量表序号学科类别论文数量序号学科类别论文数量1多学科材料科学2161516量子科学与技术792应用物理1145617多学科物理学683纳米科学与技术894418多学科工程654物理化学743219应用

57、化学635凝聚态物理学651820材料科学-陶瓷576多学科化学457621力学297光学122722矿物学268能源和燃料106923化学工程239冶金与冶金工程84424生物技术与应用微生物学1710结晶学80925采矿和选矿1611电气和电子工程66826仪器仪表1612过渡金属二元化学物理-原子、分子和化学51627绿色与可持续科学技术1513材料科学-涂料和薄膜19328机械工程1214聚合物科学18629多学科科学1115电化学16030制造工程106.2.学科演化学科演化学科演化对揭示学科成长历程、了解学科发展的热点趋势具有重要的意义。提取历年主要学科类别论文趋势如图 6 所示。

58、据图可知，2008-2010 年主要为基于文献计量的量子材料领域主题分析16中国工程科技知识中心多学科材料科学,应用物理,凝聚态物理学,物理化学,纳米科学与技术,多学科化学,结晶学,冶金与冶金工程,工程学-电子电气工程,光学；2011-2015 年主要为多学科材料科学,应用物理,纳米科学与技术,物理化学,凝聚态物理学,多学科化学,结晶学,能源和燃料,光学,冶金与冶金工程；2016-2020 年主要为多学科材料科学,应用物理,纳米科学与技术,物理化学,凝聚态物理学,多学科化学,光学,能源和燃料,冶金与冶金工程,电气和电子工程；2021 年以后主要为多学科材料科学,应用物理,纳米科学与技术,物理化

59、学,凝聚态物理学,多学科化学,光学,冶金与冶金工程,能源和燃料,工程学-电子电气工程。学科演化表明量子材料是凝聚态物理学、材料科学、纳米技术和应用物理等多学科交叉融合的基础，通过学科的交叉融合有助于量子材料领域的发展创新。基于文献计量的量子材料领域主题分析中国工程科技知识中心1717图 6 学科类别演化趋势图基于文献计量的量子材料领域主题分析18中国工程科技知识中心6.3.学科交叉学科交叉交叉学科是指学科交叉融合逐渐形成的一批交叉学科，学科交叉发展对科技进步有极大的推动作用，学科交叉研究体现了科学向综合发展的趋势。2008-2021 年量子材料领域主要学科类别交叉如图 7 所示。图中节点大小与

60、论文数量多少成正比，图中连线粗细与合著数量多少成正比。从图中可以看出，交叉融合显著的多学科材料科学、应用物理、纳米科学与技术、物理、凝聚态物理学；能源和燃料、电化学、绿色可持续科技、分子科学科学、多学科物理学、应用化学、工程化学；矿物学、采矿和矿物加工、机械,机械工程。随着量子材料学科的交叉融合发展，新的学科将不断出现，在学科交叉融合中以多学科材料科学为核心向其他学科辐射，其中与应用物理、纳米科学与技术、物理化学和凝聚态物理等学科的联系最为密切。图 7 学科类别交叉图基于文献计量的量子材料领域主题分析中国工程科技知识中心19197.期刊分布与演化分析期刊分布与演化分析7.1.期刊分布期刊分布统

61、计该技术主题期刊论文总量及其占比如下表，排序前 5 位的为国际专用物理期刊物理评论 B（physical review B），涵盖了凝聚态、材料物理学和相关领域的全部范围；跨学科材料科学、物理化学、纳米科学和纳米技术学科交叉的期刊物理化学杂志 C（Journal of Physical Chemistry C）；跨学科材料科学、应用物理学科交叉的期刊材料化学杂志（Journal of Materials chemistry C）、跨学科材料科学、纳米科技和纳米技术学科交叉的期刊应用材料与界面(ACS Applied Materials&Interfaces)、跨学科化学、跨学科材料、纳米科学和

62、纳米技术等学科交叉的期刊 纳米快报（Nano Letters），数量分别达到 2505 篇、1235 篇、1057 篇、995 篇、767 篇。通过主要期刊分析发现量子材料领域论文发表学科交叉，覆盖跨材料科学、物理学、化学等学科。表 3:主要期刊论文数量表序号期刊论文数量比重1Physical Review B250511.589%2Journal of Physical Chemistry C12355.714%3Journal of Materials Chemistry C10574.890%4ACS Applied Materials&Interfaces9954.603%5Nano

63、Letters7673.548%6Nanoscale6392.956%7ACS Nano6112.827%8Journal of Crystal Growth5512.549%9Chemistry of Materials5272.438%10Journal of Physical Chemistry Letters5002.313%11Journal of Alloys And Compounds4992.309%12Advanced Functional Materials4802.221%13Advanced Materials4652.151%14Organic Electronics

64、3951.827%15Nanotechnology3731.726%16Optical Materials3601.666%17Journal of Materials Chemistry A3051.411%基于文献计量的量子材料领域主题分析20中国工程科技知识中心18Advanced Optical Materials3011.393%19Materials Letters2911.346%20Journal of Nanoscience and Nanotechnology2721.258%21Journal of Materials Chemistry2661.231%22ACS Ph

65、otonics2631.217%23Small2271.050%24Journal of Materials Science-materials in Electronics2130.985%25Materials Chemistry and Physics1920.888%26Solar Energy Materials and Solar Cells1840.851%27Nanomaterials1820.842%28ACS Applied Nano Materials1650.763%29Carbon1590.736%30Langmuir1580.731%7.2.期刊演化期刊演化提取历年

66、主要期刊论文趋势如图 8 所示。据图可知，2008-2010 年主要为Physical Review B,Journal of Crystal Growth,Journal of Physical Chemistry C,Journal of Materials Chemistry,Nanotechnology,Advanced Functional Materials,Nano Letters,Chemistry of Materials,Organic Electronics,Journal of Alloys and Compounds；2011-2015 年主要为 Physical R

67、eview B,Journal of Physical Chemistry C,Journal of Crystal Growth,Journal of Materials Chemistry C,Nano Letters,ACS Nano,Journal of Materials Chemistry,Nanoscale,ACS Applied Materials&Interfaces,Chemistry of Materials；2016-2020 年 主 要 为 Physical Review B,ACS Applied Materials&Interfaces,Journal of Ma

68、terials Chemistry C,Journal of Physical Chemistry C,Nano Letters,Nanoscale,Journal of Physical Chemistry Letters,ACS Nano,Chemistry of Materials,Advanced Materials；2021 年以后主要为 Physical Review B,Journal of Materials Chemistry C,ACS Applied Materials&Interfaces,Journal of Physical Chemistry C,Journal

69、of Physical Chemistry Letters,Nano Letters,Advanced Optical Materials,Advanced Functional Materials,ACS 基于文献计量的量子材料领域主题分析中国工程科技知识中心2121Nano,Optical Material。基于文献计量的量子材料领域主题分析22中国工程科技知识中心图 8 期刊演化趋势图基于文献计量的量子材料领域主题分析中国工程科技知识中心23238.国家（地区）合著关系与竞争分析国家（地区）合著关系与竞争分析8.1.国家（地区）论文数量国家（地区）论文数量分析国家(地区)在量子材料领域发

70、表的论文数量，可以了解不同国家（地区）在量子材料领域的发展状况。统计主要国家（地区）论文占比如图 9 所示，排序前 5 位的分别为中国、美国、德国、韩国、印度，数量分别达到 7464 篇、5155篇、1978 篇、1590 篇、1451 篇。数据显示，中国的论文总量排名第一，发布论文数量达 7464 篇。美国论文数量位居第二，发布论文数量 5155 篇。中国和美国论文数量遥遥领先，可见中国和美国十分重视量子材料研究，在量子领域的发展处于领先地位，德国、韩国、日本、英国等国家的发文量在 1000-2000 篇，这些国家比较关注量子材料领域。法国、加拿大、西班牙、澳大利亚、俄罗斯、新加坡等国家的发

71、文量在 500-1000 篇，这些国家在量子领域也有一定的发展。中国美国德国韩国印度日本英国法国加拿大意大利西班牙中国台湾省澳大利亚俄罗斯新加坡瑞士瑞典荷兰波兰巴西沙特阿拉伯比利时伊朗以色列土耳其捷克奥地利葡萄牙丹麦墨西哥0040005000600070008000图 9 国家（地区）历年论文数量趋势图8.2.国家（地区）论文趋势国家（地区）论文趋势提取历年主要国家(地区)论文趋势如图 10 所示。据图可知，2008-2010年主要为美国,中国,德国,日本,韩国,法国,英国,意大利,印度,加拿大；2011-2015年主要为中国,美国,德国,韩国,日本,印度,英国,法国,中

72、国台湾地区,意大利；2016-2020 年主要为中国,美国,德国,韩国,印度,英国,日本,法国,加拿大,西班牙；基于文献计量的量子材料领域主题分析24中国工程科技知识中心2021 年以后主要为中国,美国,印度,德国,韩国,日本,英国,法国,中国台湾地区,西班牙。由图可以得出如下结论：（1）中美在量子材料领域的研究处于领先地位，日、韩、印、德等国的科研水平稳步发展。2008-2014 年，美国居于首位，2015 年之后，中国居于首位，中美两国的发展远远超越其他国家，并且这种差距在不断增大。日本、韩国、印度、德国等国家的发展相比于其他国家（地区）比较稳定。中美两国对于量子材料的发展比较重视，制定发

73、展战略、明确发展目标，加大对量子材料的资金投入以鼓励发展，这些对于量子材料的发展有着巨大的推动作用，因此才能在该领域处于领先地位。而日、韩、印、德等国家虽然一直在发展量子材料，但是科研投入较少、发展速度缓慢，但近年来，也在不断进行产业布局来促进量子材料的发展研究。（2）研究量子材料领域的国家（地区）在不断增多，量子材料领域逐渐受到各国的重视。这是因为量子材料是新一轮科技革命和产业变革的必争领域，它催生了一系列产业，对于社会、经济发展有着重要的作用。所以越来越多的国家将量子材料作为科技发展的重要一环，纷纷投入到量子材料领域，制定发展战略，加大资金投入来促进量子材料领域的发展。基于文献计量的量子材

74、料领域主题分析中国工程科技知识中心2525图 10 国家（地区）演化趋势图基于文献计量的量子材料领域主题分析26中国工程科技知识中心8.3.国家（地区）合著关系关系国家（地区）合著关系关系随着科学领域的专业化发展，国家（地区）之间的合著现象也越来越普遍。2008-2021 年量子材料领域主要国家（地区）合著关系关系如图 11 所示。图中节点大小与论文数量多少成正比，节点红、绿、黄色分别表示署名第一、第二、第三及以后的论文文献数量。图中连线粗细与合著关系数量多少成正比。从图中可以看出，国家（地区）之间的合作是广泛的，中美合作是显著的。目前，全球各个国家和地区均注重量子材料领域，而中国和美国在此领

75、域已处于领先地位。中美之间在科研项目、人员和技术等方面合作深入，有利于两国科技水平的发展和创新，而且量子材料领域的发展需要大量的投入，而这种开放性的合作关系能够分摊成本。中美之间的合作符合现实需求，密切合作有利于量子材料的发展和突破。图 11 国家（地区)合著关系关系图8.4.国家（地区）技术侧重与技术关联国家（地区）技术侧重与技术关联利用文本挖掘技术，挖掘国家（地区）的技术主题词侧重，计算国家（地区）基于文献计量的量子材料领域主题分析中国工程科技知识中心2727之间的技术关联强度，揭示国家（地区）之间的技术竞争，如图 12 所示。图中节点大小与论文文献数量多少成正比，图中连线粗细与国家（地区

76、）之间的技术关联强度成正比。节点标注文字为该国家（地区）名称及其应用最多的三个技术主题词和论文学科类别编码。关联关系显著的美国、英国、加拿大、意大利、澳大利亚、瑞士、瑞典、荷兰、巴西、比利时、以色列、捷克、丹麦；中国、韩国、日本、中国台湾地区、新加坡；德国、法国、俄罗斯、波兰、奥地利；印度、沙特阿拉伯、伊朗、土耳其、墨西哥；西班牙、葡萄牙。图 12 国家（地区）关联关系图从主题词角度看，美国、英国、加拿大、意大利、澳大利亚、瑞士、瑞典、荷兰、巴西、比利时、以色列、捷克、丹麦侧重于量子点、光学特性、电子结构、密度泛函理论、薄膜；中国、韩国、日本、中国台湾地区、新加坡侧重于外部量子效率、潜在应用、

77、摄氏度、光学特性；德国、法国、俄罗斯、波兰、奥地利侧重于光学特性、太阳能电池、摄氏度、磁场、电子结构；印度、沙特阿拉伯、伊朗、土耳其、墨西哥侧重于 X-射线衍射、光学特性、量子点、摄氏度、太阳能电池；西班牙、葡萄牙侧重于太阳能电、光学特性、密度泛函理论、量子点、低基于文献计量的量子材料领域主题分析28中国工程科技知识中心温。图 13 国家（地区）关联关系图(标注主题词)8.5.国家（地区）期刊交叉分析国家（地区）期刊交叉分析统计 2008-2021 年各国家（地区）在量子材料领域期刊分布情况，如图 14所 示。中 国 倾 向 于 Journal of Materials Chemistry C

78、、ACS Applied Materials&Interfaces、Physical Review B、Nanoscale、Journal of Physical Chemistry C;美国倾向于 physical Review B、Nano Letters、Journal of Physical Chemistry C、ACS Nano、Chemistry of Materials;德 国 倾 向 于 physical Review B、Nano Letters、Journal of Crystal Growth、Journal of Physical Chemistry C、Chemis

79、try Of Materials;韩国倾向于 ACS Applied Materials&Interfaces、Journal of Nanoscience and Nanotechnology、Organic Electronics、Ournal of Materials Chemistry C、Physical Review B;印 度 倾 向 于 journal of Physical Chemistry C、Physical Review B、Journal of Materials Science-基于文献计量的量子材料领域主题分析中国工程科技知识中心2929Materials in

80、 Electronics、Journal of Alloys And Compounds、ACS Applied Materials&Interfaces。基于文献计量的量子材料领域主题分析30中国工程科技知识中心图 14 国家（地区）期刊矩阵图基于文献计量的量子材料领域主题分析中国工程科技知识中心31319.机构合著与竞争分析机构合著与竞争分析9.1.机构论文数量机构论文数量统计 2008-2021 年量子材料主题机构论文总量及其占比如下表，排序前 5位的分别为中国科学院、中国科学院大学、吉林大学、苏州大学、成均馆大学，数量分别达到 1434 篇、445 篇、385 篇、299 篇、298

81、篇。30 多所机构中中国高校和机构有 14 所，占比最多，且在论文发表数量上占据很大的优势，以中国科学院为首在量子材料领域有着深入的研究，可见中国在量子材料领域的研究中极具优势。其次是美国，有 6 家机构。韩国、新加坡、日本、加拿大、英国、德国、法国的机构数量相对比较平均。表 4:主要机构论文数量表序号机构论文数量比重1中国科学院14346.634%2中国科学院大学4452.059%3吉林大学3851.781%4苏州大学2991.383%5成均馆大学2981.379%6北京大学2741.268%7麻省理工学院2641.221%8南洋理工大学2551.180%9中国科技大学2541.175%10

82、清华大学2541.175%11南京大学2431.124%12华中科技大学2160.999%13台湾大学2120.981%14橡树岭国家实验室2100.972%15华南理工大学2080.962%16东京大学2070.958%17复旦大学2020.935%18多伦多大学1990.921%19新加坡国立大学1970.911%20剑桥大学1940.898%21加利福尼亚大学伯克利分校1840.851%22奈尔科学研究所1810.837%23浙江大学1760.814%24斯坦福大学1750.810%基于文献计量的量子材料领域主题分析32中国工程科技知识中心25阿贡国家实验室1700.786%26德累斯顿

83、工业大学1690.782%27洛斯阿拉莫斯国家实验室1660.768%28首尔国立大学1630.754%29香港城市大学1630.754%30法国国家科学研究中心1620.749%9.2.机构论文趋势机构论文趋势2008-2021 年量子材料领域提取历年主要机构，绘制机构趋势图如图 15所示。据图可知，2008-2010 年主要为中国科学院,法国国家科学研究中心,斯坦福大学,台湾大学,吉林大学,东京大学,洛斯阿拉莫斯国家实验室,东北大学,阿贡国家实验室,麻省理工学院，在这一阶段，各个国家的机构都保持稳定发展，水平比较平均；2011-2015 年主要为中国科学院,吉林大学,丹国大学,成均馆大学,

84、麻省理工学院,法国国家科学研究中心,南洋理工大学,苏州大学,台湾大学,清华大学，这一阶段，各个国家的发展速度加快，中国机构的发展初显优势；2016-2020 年主要为中国科学院,中国科学院大学,吉林大学,苏州大学,北京大学,成均馆大学,华南理工大学,南京大学,中国科技大学,麻省理工学院；2021 年以后主要为中国科学院,中国科学院大学,中国科技大学,郑州大学,华南理工大学,复旦大学,南京大学,清华大学,华中科技大学,北京大学。2016-2021 年，相关机构数量大幅增多并且速度发展较快，其中中国机构的发展无论在数量上还是速度上都保持领先优势。基于文献计量的量子材料领域主题分析中国工程科技知识中

85、心3333图 15 机构演化趋势图基于文献计量的量子材料领域主题分析34中国工程科技知识中心9.3.机构突破机构突破从机构突破角度也可以看出不同时间新进入的机构情况与机构持续时间，参考图 16 机构突破图。可以看出，中国的突破机构数量最多，共有 7 所机构，其他国家只有一所机构。（1）强度最强的突破机构从 2008-2021 年，突破强度最强的机构为是中国科学院，突破强度为0.0235，占据领先地位。中国科学院是中国自然科学最高学术机构、科学技术最高咨询机构和自然科学与高技术综合研究发展中心，集科研院所、学部和教育机构为一体，致力于发展我国关键核心技术，是不可替代的国家战略力量。比如中国科学院

86、合肥物质科学研究院于 2021 年联合中国科学技术大学和中国科学院大学，面向信息领域对低功耗器件的国家战略需求，依托稳态强磁场大科学装置，组建低功耗量子材料建制化科研平台，为我国未来在材料、信息等领域的下一代科技革命中占据制高点奠定基础。（2）持续时间较长的突破机构庆熙大学、东华大学、南京工业大学、南京理工大学等机构，这些机构这些机构均是重点大学，庆熙大学是韩国最著名的高等学府之一，庆熙大学工程学院为信息技术、纳米技术和能源技术领域输送人才。东华大学材料科学与工程专业是强势学科，许多科研团队致力于量子材料领域的研究。南京工业大学和南京理工大学等学校科研团对也在量子材料领域有所研究。这些时间较长

87、的突破机构在发展量子材料上具有明显的学科、人才和资金优势，能够实现稳定的发展，开展的科研项目为量子材料的发展注入活力。（3）持续时间较短的突破机构斯克利普斯研究所、华南师范大学、圆周理论物理研究所、雷恩大学、嵩山湖材料实验室、洛桑联邦理工学院、台湾阳明交通大学等机构，这些机构出现时间相对较晚、持续时间比较短。其中，斯克利普斯研究所、华南师范大学和雷恩大学、在突破后未能持续，其他机构从突破开始持续至今。基于文献计量的量子材料领域主题分析中国工程科技知识中心3535图 16 机构突破图9.4.机构合著关系机构合著关系2008-2021 年量子材料领域机构合著关系如图 17 所示。图中节点大小与论文

88、数量多少成正比，节点红、绿、黄色分别表示署名第一、第二、第三及以后的论文文献数量。图中连线粗细与合著数量多少成正比。从图中可以看出，合著关系较为显著的合著网络群为中国科学院、中国科学院大学、吉林大学、苏州大学、北京大学，这些机构合著数量较多，以中国科学院为核心，其他均是中国重点高校，具有明显的地域性特征；另一个合著网络群为成均馆大学、麻省理工学院、橡树岭国家实验室、东京大学、多伦多大学，是高校之间的跨国合作，有利于发挥学科优势；南洋理工大学、华中科技大学、华南理工大学、新加坡国立大学、浙江大学形成双向的合著网络群，中国和新加坡的合著关系比较紧密；台湾大学、台湾清华大学、印度理工大学、台湾中央研

89、究院这一合著网络群主要是印度和中国台湾地区的联系，双方机构间的连通性较强。基于文献计量的量子材料领域主题分析36中国工程科技知识中心图 17 机构合著关系图9.5.机构技术侧重与技术关联机构技术侧重与技术关联挖掘机构的技术主题词侧重，计算机构之间的技术关联强度，揭示机构之间的技术竞争，如图 18 所示。图中节点大小与论文文献数量多少成正比，图中连线粗细与机构之间的技术关联强度成正比。节点标注文字为该机构名称及其应用最多的三个技术主题词和论文学科类别编码。技术关联关系显著的机构关联网络群有（1）中国科学院、中国科学院大学、北京大学、中国科技大学、清华大学、南京大学、华中科技大学、复旦大学、新加坡

90、国立大学、浙江大学、首尔国立大学、香港城市大学、深圳大学、北京理工大学、印度理工大学、上海交通大学、中山大学、郑州大学、天津大学、山东大学；（2）麻省理工学院、南洋理工大学、剑桥大学、奈尔科学研究所、阿贡国家实验室、洛斯阿拉莫斯国家实验室、法国国家科学研究中心、俄罗斯科学院、美国西北大学、CNR、伊利诺伊大学；（3）橡树岭国家实验室、东京大学、多基于文献计量的量子材料领域主题分析中国工程科技知识中心3737伦多大学、加利福尼亚大学伯克利分校、斯坦福大学、德累斯顿科技大学、劳伦斯伯克利国家实验室、华盛顿大学、英国牛津大学、加利福尼亚大学圣巴巴拉分校；（4）吉林大学、苏州大学、成均馆大学、台湾大学

91、、华南理工大学、武汉大学、台湾清华大学、香港科技大学、中国科学院。从图中可以看出机构之间以中国科学院为核心向四周发散，并且从吉林大学、麻省理工学院和橡树岭国家实验室等机构又延伸出新的分支。图 18 机构关联关系图从主题角度看，中国科学院、中国科学院大学、北京大学、中国科技大学、清华大学、南京大学、华中科技大学、复旦大学、新加坡国立大学、浙江大学、首尔国立大学、香港城市大学、深圳大学、北京理工大学、印度理工大学、上海交通大学、中山大学、郑州大学、天津大学、山东大学侧重于外部量子效率、摄氏度、潜在应用；麻省理工学院、南洋理工大学、剑桥大学、奈尔科学研究所、阿贡国家实验室、洛斯阿拉莫斯国家实验室、法

92、国国家科学研究中心、俄罗斯科学院、美国西北大学、CNR、伊利诺伊大学侧重于薄膜、光电应用、石墨烯量子点、发光二极管；橡树岭国家实验室、东京大学、多伦多大学、加利福尼亚大基于文献计量的量子材料领域主题分析38中国工程科技知识中心学伯克利分校、斯坦福大学、德累斯顿科技大学、劳伦斯伯克利国家实验室、华盛顿大学、英国牛津大学、加利福尼亚大学圣巴巴拉分校侧重于胶体量子点、光学特性、磁场、外部量子效率、低温；吉林大学、苏州大学、成均馆大学、台湾大学、华南理工大学、武汉大学、台湾清华大学、香港科技大学、中国科学院侧重于外部量子效率、功率效率、发光效率、最大外部量子效率、主体材料。图 19 机构关联关系图(标

93、注主题词)9.6.机构期刊交叉分析机构期刊交叉分析统计各机构在期刊的分布情况，如图 20 所示。中国科学院倾向于 Journal of Materials Chemistry C、Physical Review B、ACS Applied Materials&Interfaces、Advanced Materials、Advanced Functional Materials 等期刊发表科研文献;中国科学院大学倾向于 physical Review B、Journal of Materials Chemistry C、ACS Applied Materials&Interfaces、Advan

94、ced 基于文献计量的量子材料领域主题分析中国工程科技知识中心3939Materials、Advanced Optical Materials 等期刊发表科研文献;吉林大学倾向于 Journal of Materials Chemistry C、ACS Applied Materials&Interfaces、Journal of Physical Chemistry C、Nanoscale、Advanced Functional Materials 等期刊发表科研文献;苏州大学倾向于 Journal of Materials Chemistry C、Organic Electronics、A

95、CS Applied Materials&Interfaces、Advanced Functional Materials、Advanced Optical Materials 等期刊发表科研文献;成均馆大学倾向于 Journal of Nanoscience And Nanotechnology、Journal of Materials Chemistry C、Organic Electronics、ACS Applied Materials&Interfaces、Journal of Physical Chemistry C 等期刊发表科研文献。基于文献计量的量子材料领域主题分析40中国工

96、程科技知识中心图 20 机构期刊矩阵图基于文献计量的量子材料领域主题分析中国工程科技知识中心414110.作者合著与竞争分析作者合著与竞争分析10.1.作者论文数量作者论文数量2018-2021 年量子材料领域作者论文数量及其占比如下表，排序前 5 位的分别为Kim,Young Kwan香港大学信息显示系韩国、Yoon,Seung Soo成均馆大学化学系韩国、Lee,Jun Yeob成均湾大学化学工程学院韩国、Lee,Jun Yeob丹麦大学高分子科学与工程系韩国、Sargent,Edward H.多伦多大学选举与薪酬工程系加拿大数量分别达到 95 篇、85 篇、82 篇、82篇、71 篇。前

97、 50 名作者中中国作者共有 21 位。中国作者发表的论文总量第一，且数量分布比较均匀，在各个区间都有作者，主要集中在北京、吉林、江苏和中国台湾地区。韩国有四位作者的论文数量位居前四，发文数量远远高于平均水平。表 5:主要作者论文数量表序号作者数量比重1Kim,Young Kwan香港大学信息显示系韩国950.44%2Yoon,Seung Soo成均馆大学化学系韩国850.39%3Lee,Jun Yeob成均湾大学化学工程学院韩国820.38%4Lee,Jun Yeob丹麦大学高分子科学与工程系韩国810.38%5Sargent,Edward H.多伦多大学选举与薪酬工程系加拿大710.33%

98、6Ma,Dongge中国科学院长春应用化学研究所中国420.19%7Wong,Ken-Tsung台湾大学化学系台湾中国台湾地区400.19%8Liao,Liang-Sheng苏州大学功能纳米与软物质研究院江苏中国380.18%9Adachi,Chihaya九州大学有机光子与电子研究中心日本380.18%10Lee,Song Eun香港大学信息显示系韩国380.18%11Kwon,Jang Hyuk京熙大学信息展示系韩国360.17%12Hoogland,Sjoerd多伦多大学选举与薪酬工程系加拿大340.16%13Voznyy,Oleksandr多伦多大学选举与薪酬工程系加拿大330.15%1

99、4Lee,Kum Hee成均馆大学化学系韩国330.15%15Yang,Bai吉林化工大学吉林中国320.15%16Rogach,Andrey L.城市大学香港分校材料科学与工程系中国320.15%基于文献计量的量子材料领域主题分析42中国工程科技知识中心17Yang,Chuluo武汉大学化学系湖北中国320.15%18Demir,Hilmi Volkan比尔肯特大学联合国大学材料科学与纳米技术研究所土耳其300.14%19Bawendi,Moungi G.麻省理工学院化学系美国280.13%20Aharonovich,Igor悉尼理工大学数学与物理科学学院澳大利亚280.13%21Hung,

100、Wen-Yi台湾海洋大学光电科学研究所台湾中国台湾地区280.13%22Duan,Lian清华大学化学系北京中国280.13%23Lee,Chun-Sing城市大学香港超金刚石及先进薄膜研究中心中国270.13%24Gamelin,Daniel R.华盛顿大学化学系美国260.12%25Lu,Jing北京大学介观物理国家重点实验室北京中国260.12%26Tang,Ben Zhong香港大学科技系化学中国260.12%27Schaller,Richard D.阿贡国家实验室纳米材料中心美国250.12%28Schaller,Richard D.西北大学化学系美国250.12%29Yook,Ky

101、oung Soo丹麦大学高分子科学与工程系韩国250.12%30Lu,Jing北京大学物理系北京中国250.12%31Kim,Yong Baek多伦多大学物理系加拿大240.11%32Jou,Jwo-Huei台湾清华大学材料科学与工程系台湾中国台湾地区240.11%33Toth,Milos悉尼理工大学数学与物理科学学院澳大利亚230.11%34Lee,Ho Won香港大学信息显示系韩国230.11%35Liao,Liang-Sheng苏州大学江苏省碳基功能材料与器件重点实验室江苏中国230.11%36Lu,Ping吉林大学超结构与材料国家重点实验室吉林中国230.11%37Lee,Seok J

102、ae香港大学信息显示系韩国230.11%38Veinot,Jonathan G.C.阿尔伯塔大学化学系加拿大220.10%39Samuel,Ifor D.W.圣安德鲁斯大学物理与天文学院英国220.10%40Lu,Jing量子物质科学协同创新中心北京中国220.10%41Chou,Pi-Tai台湾大学化学系台湾中国台湾220.10%42Jeon,Soon Ok丹麦大学高分子科学与工程系韩国220.10%43Rogach,Andrey L.城市大学香港分校物理与材料科学系中国210.10%基于文献计量的量子材料领域主题分析中国工程科技知识中心434344Wang,Yue吉林化工大学吉林中国210

103、.10%45Cheng,Chien-Hong台湾清华大学化学系中国台湾地区210.10%46Adachi,Chihaya九州大学国际研究所碳中和的能源研究所日本210.10%47Sun,Handong南洋理工大学理学与数学科学新加坡200.09%48Rogach,Andrey L.城市大学香港分校中国200.09%49Alivisatos,A.Paul加州大学伯克利分校化学系美国200.09%50Lee,Chun-Sing城市大学香港分校物理与材料科学系中国200.09%10.2.科研团队分析科研团队分析科研团队关系如图 21 所示。图中节点大小与论文数量多少成正比，节点红、绿、黄色分别表示署

104、名第一、第二、第三及以后的论文数量。图中连线粗细与合著的论文数量多少成正比。从图中可以看出，合著关系显著的 Lee,Song Eun香港大学信息显示系韩国、Lee,Kum Hee成均馆大学化学系韩国、Lee,Ho Won香港大学信息显示系韩国、Lee,Seok Jae香港大学信息显示系韩国、Kim,Young Kwan香港大学信息显示系韩国；Hung,Wen-Yi台湾海洋大学光电科学研究所台湾中国台湾地区、Rogach,Andrey L.城市大学香港分校材料科学与工程系中国、Rogach,Andrey L.城市大学香港分校中国、Lee,Chun-Sing城市大学香港超金刚石及先进薄膜研究中心中

105、国、Rogach,Andrey L.城市大学香港分校物理与材料科学系中国；Jeon,Soon Ok丹麦大学高分子科学与工程系韩国、Yook,Kyoung Soo丹麦大学高分子科学与工程系韩国、Lee,Jun Yeob丹麦大学高分子科学与工程系韩国；Lu,Jing北京大学介观物理国家重点实验室北京中国、Lu,Jing北京大学物理系北京中国、Lu,Jing北京大学中观物理国家重点实验室北京中国；Adachi,Chihaya九 州 大 学 国 际 研 究 所 碳 中 和 的 能 源 研 究 所 日 本、Adachi,Chihaya九州大学有机光子与电子研究中心日本、Liao,Liang-Sheng苏

106、州大学江苏省碳基功能材料与器件重点实验室江苏中国；Tang,Ben Zhong香港大学科技系化学中国、Lu,Ping吉林大学超结构与材料国家重点实验室吉林中国；Schaller,Richard D.西北大学化学系美国、基于文献计量的量子材料领域主题分析44中国工程科技知识中心Schaller,Richard D.阿 贡 国 家 实 验 室 纳 米 材 料 中 心 美 国；Sun,Handong南洋理工大学理学与数学科学新加坡、Demir,Hilmi Volkan比尔肯特大学联合国科学与纳米技术研究所土耳其、Voznyy,Oleksandr多伦多大学选举与薪酬工程系加拿大、Sargent,Edw

107、ard H.多伦多大学选举与薪酬工程系加拿大。随着量子材料领域的发展，科研团队合著的现象越来越普遍，而且这种合作具有明显的地域性特征，科研团队合著对于提高科研产出、提升科研影响力都具有重要的意义。基于文献计量的 mRNA 疫苗领域主题分析中国工程科技知识中心4545图 21 科研团队分析图版权声明版权声明版权所有，未经中国工程科技知识中心许可，不得以任何形式或任何方式（电子、机械、影印或其他方式）复制，传播本报告的任何部分，不得将其存储在检索系统中或进行传播。免责条款免责条款本报告中部分观点和数据采集于公开信息，中国工程科技知识中心对该等信息的准确性、完整性或可靠性作尽最大努力的追求，但不作任

108、何保证。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的观点均不构成任何建议。本报告中发布的调研数据采用样本调研方法，其数据结果受到样本的影响。由于调研方法及样本的限制，调查资料收集范围的限制，该数据仅代表调研时间和人群的基本状况，仅服务于当前的调研目的，提供基本参考。受研究方法和数据获取资源的限制，本报告只提供给用户作为参考资料，本中心对该报告的数据和观点不承担法律责任。定制服务定制服务知识中心可根据政府、企业、智库等组织的需求提供公益性深度分析报告服务详情联系我们联系电话：邮箱：; 本报告可扫描下载47 二维码地址：北京市西城区冰窖口胡同 2 号电话：86-10-59300004网址：http:/E-mail：科技智库，大国工程创造科技价值，服务大国工程携科技利器，创大国伟业科技智库，大国工程创造科技价值，服务大国工程携科技利器，创大国伟业