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“前沿卓越”讲坛:我院量子中心组织召开量子材料与器件科学技术在线研讨会

发布时间:2020-12-21资料来源:

2020年12月19日下午,量子材料与器件研究中心邀请美国普林斯顿大学丁浩博士、北京航空航天大学材料科学与工程学院赵立东教授、中科院苏州纳米所李坊森副研究员、重庆大学物理学院卢旭研究员、浙江大学物理学院宋宇研究员及四川电子科技大学巫崇胜博士通过腾讯会议在线开展了关于量子材料与器件科学技术的研讨会,我院量子中心及物理学院各师生参加了此次学术会议。量子材料与器件研究中心何明全、柴一晟主持本次会议。

丁浩博士的报告主题是“超导体自旋间的调谐相互作用”。他认为,在杂化YSR态的旋转和精确控制之间的交互作用下诱导形成的铋(Bi)薄膜是由超导邻近效应引起的。其中,Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY)相互作用、自旋轨道耦合和表面磁各向异性之间的相互作用依赖于自旋的分离,稳定了不同类型的自旋排列。丁浩博士展示了探测这些自旋排列的数据,揭示了由它们分离调谐的超导体中一对自旋体的量子相变,并分享了实验结果,即在这个平台中控制YSR态的杂化,为这种态的能带结构的设计提供了可能。

接下来,赵立东教授分享了他对宽带层状热电材料的研究。赵教授表示,层状材料的各向异性让改善宽带材料的导电性见到了曙光,利用其高迁移率可以克服低载流子浓度的缺陷。宽带层状半导体的各向异性结构及相关的输运特性附注了优越的热电性能。然而,对于这些具有二维结构的材料,提高其热电性能的策略仍存在诸多亟待挖掘的空间。在此基础上,赵教授以SnSe和BiCuSeO为例,从晶体结构、非谐性、多价带结构、连续相变、三维电荷和二维声子输运等几个方面综述了层状宽带材料的显著电子和声子输运。这些具有启发性的发现为寻找具有二维结构的热电材料和提高热电性能提供了途径。

李坊森副研究员以“真空互联条件下低维量子材料研究和原位器件探索”为题,首先阐述了纳米真空互联实验站(Nano-X)在尘埃、表面氧化和吸附等污染问题方面的重要作用,接着详细介绍了纳米真空互联实验站如何与超高真空管道集材料生长、器件加工、测试分析融为一体,从而解决了传统超净间模式中难以解决的污染问题,并从Nano-X低维量子材料方向的规划布局出发,瞄准量子材料科学问题,阐述了真空互联的优点。李坊森副研究员表示,纳米真空互联实验站为低维量子材料和器件制备提供了良好的平台。

随后,重庆大学物理学院卢旭研究员解释了相变与热电材料及其性能间的关系,并以n型AgBiSe2为例阐述相变与输运性质之间的关联。卢旭研究员谈到,AgBiSe2是化合物中不多见的n型半导体,具有低晶格热导率和较好的热电优值,然而AgBiSe2晶体结构并不稳定,经过两次结构相变后在高温进入立方相。接下来,卢旭研究员分享了课题组的研究成果:利用固溶带来的结构熵增加在整个温区实现立方相的稳定,并且研究熵增和固溶体迁移率之间的定量关系,最终筛选出最佳组分,实现了兼具高热电性能和稳定立方结构的AgBiSe2材料。

紧接着,宋宇研究员以“用声子探测向列相关联长度”为题,分享了课题组的相关研究成果,并与其他专家围绕平面内横向声子的测量工作展开讨论。他认为,短期向列相涨落可能有利于超导,向列相相关长度是电子向列相不可缺少的一方面。

最后,巫崇胜博士分享了近期在Z型六角铁氧体的室温磁电耦合特性方面的研究工作。他谈到,以具有室温低磁场磁电耦合效应的多铁Z型六角铁氧体(Sr3Co2Fe24O41)为研究对象,通过自行设计搭建的磁电测试系统对其室温磁电耦合效应进行测试,最大磁电耦合系数可达到601 ps/m。此外,巫博士还分享了他研究提出的一种非易失性多态存储器原型,认为该存储器原型理论上可以实现128种存储状态。

会议期间,与会师生与各专家深入探讨了量子材料与器件科学技术的相关问题。在热烈的交流氛围中,此次研讨会圆满结束。