星空在线,星空在线(中国)前沿讲坛第30讲:外场对钙钛矿低维结构材料新奇物性的调控效应
发布时间: 2021-07-22 19:16
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报告时间:202172413:30-14:30

报告地点:阶三教室

讲座人:郭海中

报告摘要:钙钛矿材料存在晶格、电荷、自旋和轨道等多重自由度,这些自由度之间存在很强的相互耦合和竞争的关系,使体系形成一系列能量相近的低能激发态甚至是相互竞争的基态。另外,钙钛矿材料具有非凡的自我调节能力,其结构很容易受到外场的扰动发生畸变,在外场调控作用下会产生一些新奇的物理性质和量子态,进而大大拓展物质科学的研究空间。

应力可以调控材料的晶格结构,而晶格结构决定了材料的电子结构,因此通过调控应力可以来调控材料的电子结构。我们在SrCoO2.5薄膜通过应力来调控带隙[1]。用超快激光来激发,SrCoO2.5薄膜的c轴晶格常数膨胀可以达到1.12 %,是已经发现的氧化物中最大的晶格膨胀,称之为超大晶格畸变[2]。高压是另一种有效的外加应力调控方法。在压力的作用下,非铅双钙钛矿(NH4)2SeBr611.2 GPa由立方相变为一个新结构,并引起光学带隙减小[3]。用电场调控SrTiO3/LaAlO3二维电子气产生阻变效应[4]。我们又用应力调控LaCoO3薄膜,产生新奇物性[5,6]

1. J. L. Zhao, et al. Electronic structure evolutions driven by oxygen vacancy in SrCoO3x films, Sci. China. Mater.62, 1162 (2019).

2. B. B. Zhang, et al. Giant photoinduced lattice distortion in oxygen vacancy ordered SrCoO2.5 thin films, Phys. Rev. B 100, 144201 (2019).

3. L. Wang, et al.Pressure-Induced Structural Evolution and Bandgap Optimization of Lead-Free Halide Double Perovskite (NH4)2SeBr6, Advanced Science, 7, 1902900 (2020)

4. Z. Gao, et al., Reversible Resistance Switching of 2D Electron Gas at LaAlO3/SrTiO3 Heterointerface, Advanced Materials Interfaces 5, 1701565 (2018).

5. S. Li, et al., Strong Ferromagnetism Achieved via Breathing Lattices in Atomically Thin Cobaltites, Adv. Mater.33, 2001324 (2021).

6. J. Tian, et al., Nanoscale Topotactic Phase Transformation in SrFeOx Epitaxial Thin Films for High-Density Resistive Switching Memory. Advanced Materials 31, 1903679 (2019).


个人简介;

一、教育背景

2000.9-2005.7,中国科学院物理研究所,硕-博研究生,博士

1996.9-2000.7,中国科学技术大学物理系,学士

二、工作履历

2019.2-至今,国家自然科学基金委数理学部,物理一处流动项目主任

2017.4-至今,郑州大学星空在线,星空在线(中国),教授,院长助理(负责基金和人才引进)

2009.4-2017.3,中国科学院物理研究所,副研究员,博士生导师

2009.1-2009.4,美国路易斯安娜州立大学物理与天文系,研究助理

2007.5-2008.12,美国佛罗里达国际大学物理系,研究助理

2007.1-2007.4,美国加州大学戴维斯分校化工与材料系,博士后

2005.7-2006.12, 美国阿拉巴马大学信息材料研究中心,博士后

三、研究领域

1. 过渡金属氧化物低维结构制备、表征及物性调控

2. 光与氧化物低维结构相互作用及超快特性

3. 低维结构的催化特性研究

四、科研项目:

1. 河南省杰出青年基金:钙钛矿低维结构的物性调控;资助金额:50万;时间2021.1-2023.12

2. 河南省教育厅高校创新团队:外场对钙钛矿材料的功能调控;时间:2020.1-2022.12;资助金额:60万;团队带头人。

3. 中央军事委员会科学技术委员会“原子制造”课题:原子级精控的氧化物制备与光学性质;资助金额:65万;2019.11-2021.10;主持。

4. 国家自然科学基金面上项目:氧空位及氧空位长程有序对过渡金属氧化物异质结构新奇物性的调控;项目编号:11574365;资助金额:73万;时间:2016.1-2019.12;项目主持。

5. 国家自然科学基金青年基金:光学二次谐波研究过渡金属氧化物薄膜和异质结的界面特性;项目批准号:11004238;资助金额:23万;时间:2011.1-2013.12;项目主持。

6. 国家重点基础研究发展计划项目(量子调控专项)-课题3:界面结构的精控生长与光学性质调控;课题批准号:2012CB921403;资助金额:650万;时间:2012.1-2016.8;学术骨干。

7. 国家重点基础研究发展计划项目(973计划)-课题6:介观结构新型氧化物紫外/深紫外光电探测及器件研究;课题批准号:2013CB328706;资助金额:580万;时间:2013.1-2017.8;学术骨干。

8. 国家自然科学基金重点基金:氧化物低维结构的光物理研究;项目批准号:11134012;资助金额:310万;时间:2012.1-2016.12;学术骨干。

五、奖励荣誉

河南省杰青,2020

河南省自然科学二等奖(排名第二),2020

河南省教育厅高校创新团队带头人,2019

《饶毓泰基础光学奖》优秀奖,2010

六、学术兼职

《物理通报》第十届编辑委员会(2017-2021)编委

全国材料与器件网理事会理事(2018-2023

郑州大学星空在线,星空在线(中国)教授委员会委员

七、学术成果

发表SCI收录论文120多篇,其中包括Adv.Mater.Adv. Sci.Adv. Funct. Mater.Nano Lett.Chem. Mater.ACS Appl. Mater. InterfacesPhys. Rev. BAPL等。SCI论文被引用2500多次,H因子27。申请专利10项,获授权7项。在国际国内会议上做邀请报告30余次。