新型量子物态平台

新型量子物态平台聚焦国际物理学前沿,围绕国家战略需求,主要面向新型量子物态、极端条件物理、材料表/界面等研究方向,总体目标是在物理规范、新奇物态、调控方法、探测手段等方面取得重要创新,在拓扑、低维材料等前沿方向实现结构设计、材料制备、原型器件的重大突破,催生更多引领科学前沿的原创性成果。

研究方向包括:

(1)材料物理的多尺度理论计算:利用多尺度理论计算方法研究凝聚态物质和材料的物理化学性质,特别是新型量子材料、功能材料/核材料表界面的结构、力学、热学、电学、磁学、光学、拓扑、输运、抗辐照等性能。包含了紧束缚近似、第一性原理、分子动力学、蒙特卡洛、有限元/相场,连续模型,机器学习与人工智能。

(2)低维磁性、拓扑物态、人工微结构、原型器件、表征及输运特性:利用分子束外延、物理/化学气相沉积方法实现材料、结构的原子制造;利用原子力/扫描隧道显微镜等相关表征技术研究材料的结构、光、磁、电/热等性质;发展高精度测量方法,开展相变、动力学研究;实现从材料结构的观测到材料生长的操控。

目前平台已投入1000余万元购置并搭建了一套高性能计算集群及分子束外延、扫描隧道显微系统。其中计算集群包含约100个计算节点,6000多核,各类计算软件均已安装并调优。通过长时间、跨尺度计算模拟与具有原子级精准的制造和表征工艺,支撑和引领相关学科发展,正全力筹建浙江省重点实验室。


超高真空低温磁场扫描隧道显微镜;分子束外延生长系统


高性能计算机架展示图


新结构、新材料的理论预测与分子束外延生长及扫描隧道显微表征


团队以北京航空航天大学物理学院优秀教师派驻为基础,引进海内外杰出人才和培养有学术潜力的青年人才并举,建设高水平专职科研教职梯队。团队主攻新型量子材料、功能材料/核材料表界面的结构、力学、热学、电学、磁学、拓扑、输运、抗辐照等物性。现有专职科研人员4人、硕博研究生10余人。先后承担国家自然科学基金、国防科工委挑战计划、国家级人才项目、浙江省自然科学基金重点项目等国家和省部级科技项目10余项。


团队核心成员:



周苗,教授、博导,国家级青年人才。长期从事凝聚态物理、材料表/界面的多尺度理论计算研究。主持国防科工委、国家自然科学基金、浙江省自然科学基金重点项目等10余项,以一作或通讯作者发表PNAS、PRL、AM等100余篇。担任科技部、教育部、国家自然科学基金、地区基金、大型创新企业基金的评委,JPCM委员,以及物理、化学、材料领域30多个杂志的期刊审稿人。


牛天超,研究员,长期从事基于扫描隧道显微镜的低维材料生长、分子自组装、表面模型催化体系的研究,主持、参与完成了国家自然科学基金、江苏省面上等项目。以第一/通讯作者发表包括JACS、ACS Nano、Nano Today、AM等30余篇。


团队成员:



华陈强,博士后,从事凝聚态物理中的第一性原理计算,主要包括:衬底支撑的拓扑材料、自旋轨道耦合效应、铁性材料等,目前已累计发表SCI论文18篇,其中以一作(共同一作)在Nature、Phys. Rev. B、Adv. Sci.、Chem. Mater.、J. Phys. Chem. Lett.等知名期刊发表论文10篇。


武媚媚,博士后,新型拓扑量子材料的理解计算与调控,研发具有实际应用价值的量子材料与器件,解释实验结果并指导实验。目前已累计发表SCI论文7篇,其中以一作在Solid State Commun.、Superlattices and Microstruct.、 Phys. Lett. A国际期刊发表论文3篇。