江苏省低维材料物理与物态调控高校重点实验室是依托中国矿业大学材料与物理学院建立。
江苏省低维材料物理与物态调控重点实验室以解决低维材料在磁性、多铁性、物态调控及表面界面能源物理领域的核心科学问题为目标,致力于突破室温低维磁性材料设计、微纳结构跨尺度理论建模等关键技术瓶颈。通过构建“理论预测-实验验证-技术转化”全链条创新体系,推动自旋电子器件、新能源材料与智能微纳系统等领域的产业化应用,服务国家“双碳”战略与高端制造需求。实验室将打造国际一流的交叉学科研究平台,培育具有全球竞争力的科研团队,助力江苏省在低维材料物理领域形成引领性科技创新高地。
本实验室主要研究内容包括:(1)寻找与制备本征磁电耦合的二维多铁性材料,探索低维材料体系中物态的磁电交叉调控效应,解决低维材料在自旋电子器件、传感器、数据存储及能源表界面等领域的关键物理问题;(2)探索低维材料体系的不同微纳结构构筑方案,解决低维材料在微电子与新能源等领域的应用难题;(3)结合理论探索与技术创新,解决能源器件与电池中动态界面机制不清、多物理场耦合理论缺失、规模化制备技术瓶颈等难题;(4)综合研究现有低维材料体系观测手段与创新活性物质体系理论计算模型,探索低维材料体系的新物态、新效应和新原理,探索低维活性物质在生物医学、智能材料等方面的应用。通过攻克上述关键问题,实验室将形成“理论模拟—材料设计—结构制备—多场调控—功能化应用”的全链条创新能力,推动低维材料从基础研究走向产业应用,为江苏省及我国在新型电子器件、量子信息、新能源等领域的国际竞争力提供有力支撑。
本实验室以物理学为依托主体学科,材料科学与工程学科参与共建,拥有物理学一级学科博士点、材料与化工专业博士点、矿物材料工程二级学科自设博士点;物理学与材料科学均位列ESI全球前1%;应用物理学、材料科学与工程专业为国家一流专业、江苏省品牌专业、江苏省特色专业;材料科学与工程为国家特色专业建设点;光电信息科学与工程为江苏省一流专业;应用物理学为江苏省课程思政示范专业、江苏省品牌专业。依托以上学科,开展低维磁性及多铁性材料、低维半导体微纳结构与物态调控,表面界面与能源物理、低维活性物质及其动力学四个方向研究。
重点实验室与江苏华兴激光科技有限公司和先导薄膜材料(江苏)有限公司共同合作建设。目前中国矿业大学已与上述两家合作单位签订合作协议,联合成立江苏省研究生工作站,并与华兴激光共建有半导体量子调控联合实验室,华兴激光也委托中国矿业大学承担多项科研攻关项目。合作单位可为此次重点实验室的建设提供人才培养实践基地与应用技术研发基地。