2月21日，全省科学技术奖励大会在沈阳召开，我所三项成果获奖。“基于铁电极化的量子材料构筑及其亚埃尺度结构调控”项目和“绿色高耐蚀镁合金防腐蚀涂层制备理论与应用”项目获得2020年辽宁省自然科学一等奖；“大尺寸高性能非晶及非晶复合材料可控制备基础研究”项目获得2020年辽宁省自然科学二等奖。
　　“基于铁电极化的量子材料构筑及其亚埃尺度结构调控”（主要完成人：马秀良，唐云龙，朱银莲，王宇佳，刘颖）：铁电材料中的电极化在外加电场下发生翻转，可作为信息存储和逻辑器件。如何通过调控铁电极化，构筑基于铁电极化的量子材料，获得有望用于信息存储的结构单元，是铁电材料领域的重大基础性难题。该项目在实现亚埃尺度下对铁电极化直接观测的基础上，发现极化通量全闭合结构这一可能带来高密度信息存储的新基元，验证了物理学家30多年前的理论预测，在国际上引发了关于新型铁电拓扑结构的研究热点；构筑出具有巨大线性应变梯度、超低弹性能并具有特殊物理特性的铁电功能纳米结构；发现超薄铁电体可实现极化增强这一新效应，为解决超薄铁电体极化如何维持这一难题提供了新思路。研究结果被国内外****广泛引用，代表性论著入选Web of Science“高被引”论文。
　　“绿色高耐蚀镁合金防腐蚀涂层制备理论与应用”（主要完成人：王福会，杜克勤，李瑛，张涛，严川伟）：该项目以解决海洋环境下镁合金的腐蚀问题为目标。首次提出了微弧氧化涂层的“自致密化”理论，提出在酸性体系中制备自致密性微弧氧化涂层的思想，从本质上解决了微弧氧化膜层疏松多孔、防腐蚀性能不佳的难题；首次提出了镁合金化学转化膜溶液设计的“酸比”理论，兼顾成膜过程的热力学和动力学，使涂层获得预期的显微形貌和耐蚀性能，解决了转化膜抗裂与增厚难以兼顾的传统难题。在新理论的指导下，研发出三大系列绿色高耐蚀镁合金防护涂层技术，并在国民经济与国防建设领域大规模应用。微弧氧化部件在航空、航天等重要型号中使用；环保型转化膜替代了航天工业中使用了50余年的高污染六价铬技术，在多个航天型号上使用。
　　“大尺寸高性能非晶及非晶复合材料可控制备基础研究”（主要完成人：朱正旺，张宏伟，李正坤，李宏，张海峰）：非晶及其复合材料具有优异性能和广泛应用前景，备受关注。然而，由于成分的复杂性、微观结构的敏感性等，如何获得大尺寸、性能稳定非晶材料及构件已成为该研究领域面临的重大挑战，也是阻碍其实际应用的关键难题。该项目从非晶材料的凝固过程控制出发，围绕晶态相形核与长大、界面结构演化、结构与性能关系等核心科学问题，开展了深入研究，揭示了凝固控制与非晶微观结构、性能之间的关系及内在机制；发展了多种改善合金非晶形成能力的方法，获得了高非晶形成能力的Ni基、Cu基、Zr基等系列非晶合金；提出了原位形成界面“阻挡层”以抑制增强相与合金熔体的界面反应理念和多相复合材料宏微观一体化构筑的思想，非晶复合材料性能得到大幅度提升。