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实验室概况

信息功能材料结构与器件安徽普通高校重点实验室

2019年1月,信息功能材料结构与器件安徽普通高校重点实验室获教育厅批准建设。实验室主要从材料功能设计的角度出发,通过人工微结构、元素掺杂、复合及新制备技术等途径,调控材料的晶体结构、电子或光子带隙等,开发功能材料新的光、电、磁等功能。实验室受到了中科院常凯院士的关心关注,他曾多次就实验室研究方向和队伍建设进行了悉心指导。实验室现设三个科研方向:光子学材料与器件的设计、制备以及应用研究、光-机-电功能转换材料结构与器件和量子信息处理与低维材料的理论研究。通过近6年的建设,实验室在微纳光子学、人工智能反射面、光-机-电功能材料和量子信息等方面具有凸出的成果,有效地支撑了地方相关产业的发展。

实验室按研究方向和研究内容设置研究单元,固定研究人员44博士占比88%,学缘和年龄结构合理。经过6年的建设,实验室具备了相对独立的实体化运行场所,建筑总面积2200余平方米,具备了科研所需的基础设施与仪器设备。例如:电子扫描显微镜、磁控溅射、拉曼、材料光谱学测试等科研设备,总价值2000多万。围绕实验室三个研究方向,实验室建有“材料制备及生长实验室”“强、弱光检测实验室”“量子光学实验室”“光电催化材料实验室”“光伏材料实验室”“电磁仿真实验室”等8个实验室。6年,实验室共发表SCI论文100余篇,授权专利20余项,其中发明专利7项;科研成果获奖5项。何娟先后获批安徽省学术和技术带头人后备人选、安徽省教学成果一等奖、安徽省高端人才引育行动项目青年拔尖人才等。实验室获批省部级以上科研项目58项,其中国家级项目11项。实验室积极开展校企合作,与“阜阳市镓数氮化物产业研究院有限公司”“安徽智磁新材料科技有限公司”“阜阳欣奕华材料科技有限公司”等企业深入合作,共同研发,获批横向项目46项,金额2825。此外,实验室还与“南京大学”“中国科学院合肥物质科学研究院”“安徽大学”等国内知名大学合作,提升自身科研能力。

研究方向一,开展光子学材料与器件的设计、制备以及应用研究,内容主要设计光子学功能材料的理论设计、实验制备和应用研究。提出利用金属的表面等离激元和局域表面等离激元的耦合实现微纳尺度的偏振旋转器[Phys. Rev. Lett. (一区)、Appl. Phys. Lett.、 Opt. Lett.等)、高品质因子的表面等离激元共振腔(Appl. Phys. Lett.、Opt. Lett.、J. Phys. D: Appl. Phys.等)的理论设计和实验研究;提出利用表面等离激元的强局域效应设计介质厚度探测传感器(J. Phys. Chem. Lett.、 J. Phys. Chem. C等);利用石墨烯理论设计了电、磁控光学偏振旋转器件和光开关[Adv. Opt. Mater.(一区)、 Opt. Communi.];该方向已发表SCI论文50多篇,发明专利2项。

研究方向二,主要围绕“多压性”材料与器件、介电与铁电材料、光催化材料、荧光及上转换材料、固态激光材料等光、机、电功能转换材料开展工作。目前,在Sr3Sn2O7: Sm3+材料压光性能的优化、(Na, Li)NbO3:Pr3+材料的多压性、高居里温度无铅压电陶瓷的特殊方法制备、Na2Fe2Ti6O16磁性半导体、锂、钠电池材料等领域取得了不错的进展。相关文章分别发表在Acta Mater.、J. Eur. Ceram. Soc.、J. Mater.Chem. A,、Electrochim. Acta等国际知名期刊(SCI一区)。该方向已发表SCI论文50多篇,发明专利2项,其中关于NaNbO3-CaTiO3:Pr3+稀土掺杂复合红色应力发光功能转换材料的专利正在审查之中。

研究方向三,开展量子信息处理过程与低维材料方面的理论研究,在理论上研究了量子信息处理过程中重要的量子资源如量子纠缠、量子关联、量子相干的动力学特性、开放系统中的纠缠保护以及基于相对论效应下的多种量子资源特性。提出了在具体的物理系统比如原子-腔系统、自旋链系统中量子纠缠、量子关联以及量子非定域性的特性;提出了在噪声环境下,基于量子弱测量有效保护两比特纠缠以及关联的方案;提出了基于非惯性系框架下的量子系统关联度量的动力学以及信息转移特性;提出了控制低维功能材料异质结构输运性质的新途径和方法。相关文章已发表在国际著名学术期刊如Phys. Lett. B (JCR一区Top期刊)、Carbon(JCR 一区)、Ann. Phys. (Berlin)、Ann. Phys. (NewYork)、Sci. Rep.、Quantum Inf. Process.、PhysicaA等。该方向已发表SCI论文60多篇。

该实验室负责人是武山教授,安徽大学物理系本科毕业, 南京大学物理学院博士,南京大学材料学院博士后。主要从事微纳光子学的研究,具体方向有:人工微纳材料的设计、制备及光学应用研究、发光材料与表面等离极化激元相互作用研究,以及二维原子晶体材料和人工微纳结构杂化系统的设计、制备和光学应用研究。主持国自然1项,省自然2项,省高校重点研究项目1项,国家重点实验室开放基金1项,获得省高校优秀青年人才支持计划重点项目,参与国家自然科学基金项目多项。在光子器件领域发表SCI论文30多篇,主要分布于中科院JCR分区的一区和二区,如Phys. Rev. Lett.、Adv. Opt. Mater.、Appl. Phys. Lett.、Opt. Lett.、Opt. Express、Phys. Rev. E、J. Phys. Chem. C、J. Phys. D: Appl. Phys.、Opt. Mater. Express等,论文被他引350余次,H因子为10。

该实验室培养的学生多次获批国家级和省级大学生创新创业项目,发表SCI论文和获批国家专利。毕业的学生大多都考入名校的研究生,如南京大学、华中科技大学、吉林大学等。



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