国家自然科学基金重大项目 “钙钛矿材料多功能原理及其耦合新效应”2019年学术交流会召开
发布人:电子材料与器件物理研究组  发布时间:2019-05-20   浏览次数:1485

2019516日至18日,国家自然科学基金委员会工程与材料科学部重大项目钙钛矿材料多功能原理及其耦合新效应”2019年度项目交流会在浙江绍兴举行。国家自然科学基金委工程与材料科学部无机非金属材料学科陈克新处长、综合与战略规划处苗鸿雁处长、无机非金属材料学科流动项目主任李亮教授、项目专家同济大学姚熹院士、清华大学南策文院士、燕山大学田永君院士、山东大学梅良模教授、中国建筑材料科学研究总院欧阳世翕教授、中国科学院合肥物质研究院孟国文研究员、南京大学刘俊明教授,项目负责人中国科学技术大学李晓光教授和课题负责人清华大学刘光华教授、浙江大学陈湘明教授、南京理工大学袁国亮教授及研究骨干等参加了交流会,南策文院士主持了会议。

交流会上,李晓光教授就项目钙钛矿材料多功能原理及其耦合新效应立项一年来的总体研究情况进行了汇报,各课题负责人刘光华教授、陈湘明教授、李晓光教授、袁国亮教授分别就课题多功能耦合原理与新效应探索单相室温磁电耦合新材料设计、制备及性能调控磁电耦合异质结与信息存储原型器件铁电半导体新材料与光能源原型器件”2018年度研究计划执行情况、研究工作主要进展、存在的问题与后续研究等作了汇报。

项目组围绕钙钛矿材料多功能原理及其耦合新效应,2018年度取得了一定的研究进展:(1)围绕钙钛矿多功能耦合原理,搭建了基于机器学习的新材料筛选与性能预测系统,并针对分子动力学和自旋动力学的局限,提出了自旋晶格动力学新方法,用以计算声子与磁振子耦合效应。(2)针对单相室温磁电耦合新材料的研究目标,通过对称性调控打破BiFeO3螺旋自旋结构,显著改善了其铁电性与磁性,并利用场致相变,同时借助热处理,实现了BiFeO3的可逆电控磁性。(3)围绕磁电耦合异质结及其非易失信息存储器件原型构建,在La0.7Sr0.3MnO3/BaTiO3/La0.7Sr0.3MnO3多铁隧道结中实现了超快(~6 ns)、低写入电流密度(~3×103 A/cm2)、多阻态非易失信息存储以及基于该磁电耦合忆阻器的人工突触模拟。(4)在铁电半导体新材料与新能源原型器件探索方面,以Ba0.7Sr0.3TiO3铁电材料为催化剂探索冷热变换驱动水分解,在25 ℃50 ℃范围36个冷热循环激励下,每克催化剂分解水的产氢量高达46.89微摩尔,可用于构建新型能源器件。

项目指导专家认真听取汇报后,与项目组成员充分交流、热烈讨论,针对各课题报告进行点评与提问。针对课题一,专家们认为课题组成员在进行机器学习计算之前应先判定计算的方法是否可行,需要从物理的角度多考虑问题。针对课题二,课题组成员应深入思考掺杂对材料的晶体结构、磁结构以及磁电耦合效应的影响机制。针对课题三,课题组成员可深入探索忆阻器在神经网络中的应用。针对课题四,课题组成员需要跳出原有氧化物铁电材料体系,在新型非氧化物材料中寻找高迁移率的新型铁电半导体。

专家组对项目一年来取得的进展给予了充分肯定,同时提出了许多有助于进一步凝练科学目标、明确研究方向、加强交流合作的意见与建议。专家们指出,每个课题需要突出所做出的成果,抓住课题执行中的重点,将研究计划集中到更有前景和价值的方面,将科学问题精炼一些。另外,各课题间的相互交流和合作至关重要,需要站位再高一些,从课题中跳出,从而能够实现多功能原理指导具体的材料体系,或对具体材料体系背后的多功能原理进行总结,进而对具体的物理问题有更好的认识,在钙钛矿方面做出一些前人未认识到的成果。

    

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