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熱烈祝賀人工微結構和介觀物理國家重點實驗室獲評優秀類實驗室
發布日期:2016-06-21 浏覽次數:

2010年10月13日科技部發布數理、地學領域國家重點實驗室評估結果,beat365人工微結構和介觀物理國家重點實驗室被評為優秀類實驗室。數理領域有11+1個重點實驗室參評(其中1個申請免評),共有3個重點實驗室被評為優秀類實驗室。人工微結構和介觀物理國家重點實驗室經過二十年的建設和積累,已形成了一支高素質的科學研究隊伍,建成了高水平的實驗研究平台,是我國從事人工微結構和介觀物理高水平研究和高層次人才培養的重要基地。在3月份現場評估和5月份複評過程中,重點實驗室的各方面工作均得到專家的好評和肯定。此次評估被評為優秀實驗室,是重點實驗室運行和建設取得的一個重大突破,也是對實驗室科研人員的充分肯定和極大鼓勵。

人工微結構和介觀物理國家重點實驗室于1990年經國家計劃委員會撥款籌建,1994年經國家教育委員會組織驗收并獲得通過。同年,人工微結構和介觀物理國家重點實驗室正式對外開放。甘子钊院士先後擔任實驗室首任主任和現任學術委員會主任,現任實驗室主任為龔旗煌教授,常務副主任為李焱教授,副主任為歐陽颀教授和戴倫教授。十多名國内知名專家學者組成實驗室學術委員會,為實驗室的發展提供重要的指導。

近年來,實驗室以《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》為指導,建設有明顯介觀物理研究特色、光學與凝聚态緊密結合的研究基地,深入開展介觀物理中的重大基礎科學問題、應用前沿問題的研究。結合介觀物理研究前沿科學問題和所承擔的國家重大計劃和任務,形成了三個重大研究方向,分别為“介觀光學與飛秒光物理”,“介觀體系凝聚态物理與器件”和“介觀物理交叉與重大應用”。組成了九個研究課題組,并實行課題組長負責制。重點開展“介觀光學與新一代納/微光子學器件”、“新型分子與受限小量子體系制備、光電磁功能及其調控”、“納米尺度光學、電學、力學高分辨檢測”、“矽基發光材料與光互連”、“半導體納米線物性與器件”、“有機光電轉換器件中金屬/介質納米異質結構的應用”、“強場超快激光操控大分子和凝聚态物質微結構” 、“高溫超導SQUID測量與應用技術”、“生物網絡”等研究内容,在介觀半導體物理、介觀光學、飛秒光物理、納米表征與物理、寬禁帶半導體物理、交叉與理論、重大需求與應用方面等方面做出原創性成果。

近五年來,實驗室主持承擔了140餘項國家級科研項目,包括國家973計劃和重大科學研究計劃項目3項和課題11個,863計劃新材料領域重大項目課題8個,國家基金委重點項目5項。2005年和2007年分别入選了兩個國家基金委創新研究群體;2006年,入選了一個教育部創新研究團隊。實驗室獲得國家自然科學二等獎3項,北京市科學技術進步獎一等獎、物理學會饒毓泰獎等省部級獎勵十多項。在國内外學術刊物上發表論文600餘篇,國際學術會議邀請報告48次,獲得專利授權28項,主辦國際學術會議9次。

實驗室“介觀光學與飛秒光物理”研究團隊是國家基金委創新研究群體。團隊成員圍繞超快低功率介觀光學開關,飛秒近場時空小尺度測量系統,介觀光學理論發展和納/微光學結構材料與性質,超短飛秒激光在凝聚态介質中高度非線性物理,原子分子強場物理等方面開展研究,取得了豐富成果。在超快介觀尺度全光開關研究方面,提出了通過激發态電荷快速轉移實現複合材料的超快和共振增強非線性光學效應的新方法并實現了低阈值超快全光開關原理器件,全光開關阈值降低了4個量級,開關效率高達80%,開關時間僅為1.2皮秒。論文發表在權威期刊Nature Photonics(自然·光子學)上;在納/微光學結構表征關鍵技術方面,制備了高質量SNOM探針,利用SNOM和飛秒激光的結合,獲得時間分辯170fs和空間分辯80nm的高的時空分辨介觀光學測量。分别在照明、收集和雙波長三種不同工作模式下成功實現了飛秒近場系統。實現了同時空間—時間測量的四維顯微技術,建設了國内唯一、國際上為數不多的超高時空分辨光學測量系統;在飛秒超快激光與介觀凝聚态物質相互作用方面,實現了飛秒激光雙光子聚合精密制備納/微三維結構。發現了再聚合現象,利用該效應,将聚合線的特征尺度降到15納米,給出了長度2微米、寬度40納米的線條拉伸率高達75%的實驗發現,為制備高精度的三維納米聚合物結構提供了重要依據;在飛秒超快激光和原子、分子相互作用和操控方面,成功地利用飛秒強激光操縱氣相分子并應用于周期量級飛秒光頻率的調諧,發展了一種純外差弱光偏振光譜法來測量分子在飛秒激光脈沖作用後的取向程度,該方法在不破壞取向分子的情況下,直接量化分子的取向程度。

實驗室“介觀體系凝聚态物理與器件”研究團隊是教育部創新研究團隊。他們圍繞矽基高效發光與矽基電注入激光、單根金屬、半導體納米線的物理性質、有機及聚合物發光、GaN基白光LED關鍵技術、GaN基LD、GaN基異質結構制備和二維電子氣性質等方面開展研究。提出在國際上有重要影響的納米矽/氧化矽材料體系發光的物理機制, 結論與先前國際上有廣泛影響的觀點相反,卻獲得國際多項實驗結果有力支持, 獲得2007年度國家自然科學二等獎;在納米光電子器件研究方面,與美國科學家合作,研制成功單根CdS半導體納米線等離子體激光,其橫向光學模式比衍射極限小100倍,在該工作中多種直徑的高質量CdS納米線是由我們團隊提供的,該工作發表在Nature雜志;實現了對單根ZnO納米線的可控彎曲操作,發現納米線在彎曲條件下帶邊紫外發射峰呈現出明顯的約為50meV的紅移,從理論和實驗兩方面實現了對ZnO單根納米線的力電耦合機制的詳盡研究,為基于ZnO納米線的納米器件設計提供了堅實的基礎;與美國加州大學聖疊戈分校合作,用簡單化學氣相沉積的方法,實現了國際上ZnO納米線p型摻雜零的突破;與中科院半導體研究所半導體材料科學重點實驗室合作,利用圓偏光激發,電學探測的方法首次在常溫和宏觀尺度下觀察到半導體中由自旋流産生的橫向霍爾電流(逆自旋霍爾效應)。為在常溫和宏觀尺度研究逆自旋霍爾效應以及自旋流提供了新的實驗方法。開展介觀光學在有機光電器件中的應用研究,發現改變器件結構參數可以調節不同模式的能量分配,并使用介觀光學結構将其束縛的能量轉化為自由光子,提高OLED器件發光效率,成功采用弱電子傳輸材料實現100%内量子效率的有機藍色磷光;在GaN發光器件基礎及産業化方面,實現介觀光學結構和激光剝離技術結合提高GaN出光效率。開發出圖形化激光剝離技術,成功對p型GaN面和倒裝的藍寶石面出光兩種形式的GaN-LED的出光表面或底表面引入光子晶格結構,實現了LED出光效率的提高。在此基礎上初步獲得三種新型的基于光子晶格的GaN-LED原型器件。其中利用封裝材料壓印技術制備的GaN基LED受到了國際同行的好評。研究成果分别獲得第二屆國家半導體照明産品及應用創新大賽入圍獎和研發創新獎。

實驗室“介觀物理交叉與重大應用” 研究方向在物理學與生命科學交叉和面向國家重大需求方面做出了突出貢獻,研究團隊是國家基金委首個交叉學科創新研究群體項目“生物網絡研究”群體主體。團隊深入開展反應擴散體系中的斑圖形成和控制的實驗和理論研究。發現時空混沌中一類由特殊實體媒介的湍流,其動力學特性可以通過這些實體的統計性質來描述,澄清一直未能得到認可的反螺旋波和反靶波的重要問題,獲得2009年國家自然科學二等獎;面向國家需求,開展液氮溫區超導量子幹涉器(SQUID)及其應用的研究,自制的YBCO RF SQUID達到世界前沿水平。基于自制器件,研制了四通道基于射頻高溫超導量子幹涉儀的心磁儀,可在磁屏蔽室内進行人體心磁信号或動物心磁信号測量和研究,實測水平近于引進的液氦多通道超導量子幹涉器心磁儀。目前已安裝在總參總醫院進行心磁圖的研究;在發展新型超導材料MgB2上也做出重要貢獻。采用HPCVD方法,制備的MgB2超導薄膜達到世界最好水平,利用本團隊制備的優質MgB2超導薄膜進行了多項MgB2的物理研究。在超薄MgB2膜上本研究團隊得到世界上最好水平。

人工微結構和介觀物理國家重點實驗室今天所取得的成績與各級領導和各位專家的關心和支持是密不可分的。在實驗室5年評估周期發展過程中,依托單位beat365校領導和beat365院領導在各方面都給予了極大的關心和幫助,保證了實驗室各項工作的順利開展和運行。實驗室學術委員會各位專家在實驗室的建設過程中發揮了重要的引導作用,确立了實驗室的發展方向。科技部,教育部,國家自然科學基金委等上級單位對實驗室發展提供了必要的指導和支持。

人工微結構和介觀物理實驗室有信心在上級領導和各位專家的繼續關心和支持下,再接再厲,取得更好的成績。