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实验室简介



复旦大学应用表面物理国家重点实验室是由我国著名物理学家谢希德先生亲自倡导建立的实验室,于1989年底通过国家计委组织的专家论证,1990年开始筹建,199212月底通过国家验收正式并对外开放,至今已走过近二十多年的历程。在历年来参加的国家重点实验室评估中均被评为良好。

实验室以表面物理学的概念、理论和方法为基础,在凝聚态物理、材料科学、信息科学的前沿开展基础与应用基础研究。面向国际学科前沿和国家经济与国防安全的重大需求,围绕新型半导体、磁性、关联体系和人工带隙与超构材料等研究领域的表面与界面科学问题,设立主要研究方向。将实验室建成本领域国际知名的学术基地、人才培养基地、服务全国的基地、应对国家重大需求的基地。

进入二十一世纪以来,国际上表面物理的发展呈现出了新的趋势,主要是利用表面物理的概念和方法,研究各种新型微小尺度、低维和多层薄膜材料中的新现象及相关应用。随着人们对材料和结构体系的研究兴趣从三维转向低维(二、一、零维量子体系),从宏观转向微观(微纳材料和微小体系),从均匀成分的单片体材料转向由不同成分组成的多层膜和超薄膜,研究对象的表面积(界面积)和体积之比越来越大,表面(界面)在决定材料性质中的作用越来越重要,许多新型材料的光、电、磁和自旋特性等受表面和界面的影响也更加突出,这些都使得表面物理的研究与微纳电子学、光电子学、磁电子学或自旋电子学的关系更加密切。

应用表面物理国家重点实验室的定位正是顺应国际上表面物理发展的这一趋势,开展表面物理相关的前沿基础研究,同时也面向国家安全和国家经济重大需求,国民经济和国家安全的开展表面物理相关的应用研究。根据这个定位,我们确定了以下四个主要研究方向

1、表面与界面中的新奇物性,主要开展以下四个方面的研究:

1)半导体和复杂氧化物的表面/界面的结构与电子态;

2)强关联体系和高温超导的新材料、物性、和电子结构;

3)半导体磁性纳米结构的表面/界面效应、量子尺寸效应、和自旋输运,及复杂磁性材料的相变行为;

(4)同步辐射在表面研究中的应用。

2表面与微结构的光物理和作用,主要开展以下四个方面的研究:

1)有机半导体中的电荷传输、有机光电器件中的界面效应、磁效应;

2)新型超构材料,及超构材料在微波通讯上的应用;

3)光子晶体和等离子体激元电子学;

(4)小量子体系和微腔的光电子学。

3表面与界面的理论和计算物理,主要开展以下五个方面的研究:

1)表面、界面电子态与声子态理论;

2)复杂凝聚态体系和复杂流体的计算和设计;

3)量子自旋系统和它们的动力学;

4)微结构和介观体系理论;

(5)固体的光子能带理论

4表面物理与其它学科的交叉研究,主要开展以下四个方面的研究:

1)智能电流变液;

2)蛋白质折叠,及肿瘤的荧光诊断;

3)蛋白质相关的计算生物物理;

4)雷达和天线设计

实验室的目标是在国际上代表中国的表面科学发展水平,在专业领域中占有一席之地和话语权,在部分方向上能够引领国际表面物理的发展,与此同时,为国家安全和国民经济的重大需求提供最先进的技术支持。


实验室现有固定人员71人,其中研究人员60人,技术人员8.5人,管理人员2.5人。在59名研究人员中,其中教授(研究员)55人,副教授(副研究员/青年研究员)4人,包括中科院院士4人(王迅、陶瑞宝、孙鑫、沈学础)和中科院外籍院士1人(沈元壤),973首席科学家5人(资剑、沈健、龚新高、金晓峰、吴义政)和973青年项目首席科学家1人(吴施伟),长江特聘教授7人(金晓峰、侯晓远、资剑、封东来、周磊、陈焱、张远波),国家杰出青年基金获得者13人(张远波、陈张海、封东来、侯晓远、龚新高、金晓峰、蒋最敏、吴长勤、吴义政、资剑、周磊、虞跃、陈焱),千人计划2人(沈健、武汝前),青年千人计划13人(张远波、赵俊、修发贤、晏湖根、吴赛骏、王熠华、孔令欣、季敏标、石磊、谭鹏、陈钢、王靖、李晓鹏等。同时,实验室还配备了一定数量的技术人员,为仪器设备的运行和共享提供了良好的硬件环境。此外,实验室设立了专职管理人员,保证实验室的行政管理和日常工作顺利进行。

实验室在表面物理相关的前沿基础研究方面做出了一批重要的研究成果。例如,在表面与界面等低维体系中的关联效应研究方面,封东来教授课题组关于铁基超导体KxFe2-ySe2反常电子结构的工作发表在2011年的Nature Material期刊上,被该杂志选为其自创刊十年以来发表的二十个里程碑工作之一,至今已被引用225;在半导体二维晶体研究方面,张远波教授课题组成功制备了基于新型二维晶体黑磷的场效应晶体管器件,该工作发表在2014年的Nature Nanotechnology期刊上,在国际上受到了广泛关注,短短一年的时间就已被引用122次,引领了国际上对二维晶体黑磷材料和器件的研究热潮。


实验室获得了一些重要的专业奖项,例如:以龚新高教授为第一完成人的项目金笼子与外场下纳米结构转变的研究2012年度国家自然科学二等奖;以封东来教授为第一完成人的项目铁基超导体电子结构的光电子能谱研究2015年度国家自然科学二等奖,项目高温超导体的电子结构研究2013年度上海市自然科学一等奖。封东来教授获得2010年华人物理学会亚洲成就奖、2010年亚太物理学会联盟杨振宁奖、和2011年中国物理学会叶企孙奖陈张海教授获得2011年中国物理学会黄昆奖,张远波教授获得2010年国际半导体物理大会青年科学家奖,张远波教授、赵俊教授和孔令欣教授分别获得2013年,2014年,2015年的求是基金会的求是杰出青年学者奖2015张远波教授获得Nishina Asia Award,李世燕教授获低温物理学会第二届Sir Martin Wood China Prize