实验室简介


固体微结构物理国家重点实验室于1984年成立,1987年通过国家验收,1995年被批准开放,是由国家计委首批投资建设的国家重点实验室之一。实验室以凝聚态物理学、材料科学和信息科学等多学科交叉融合为依托,面向量子调控等重大前沿科学问题和国民经济发展的重大需求,围绕微结构材料的设计、制备、性质及其应用等重大科学问题与技术关键,以量子调控研究、人工纳米结构材料与器件等为主要研究方向,设计、制备微米、亚微米、纳米尺度的新结构,揭示新的量子效应,发展量子调控科学,进而发展新一代的光电器件及其应用,以期为技术创新提供科学积累,促成我国新一代信息技术的跨越式发展。通过凝聚各方资源,建设成为从事高水平科学研究、拥有高层次实验研究平台和高素质的科学技术队伍、具有学科交叉、人才汇聚、管理科学、流动开放等特征的有重要国际影响的微结构研究基地和国家科技现代化的创新平台。

实验室现任学术委员会主任为邢定钰院士,实验室主任为陈延峰教授。实验室现有固定人员72人,其中中科院院士 8位:冯端教授、王业宁教授、闵乃本教授、龚昌德教授、都有为教授、邢定钰教授、祝世宁教授、王广厚教授;长江奖励计划特聘教授17位,国家自然科学基金委“杰出青年基金”获得者19位。实验室经过几代人的努力,为我国微结构科学的发展做出了重要贡献。1994年实验室第一篇关于界面生长机制的论文在Nature上发表,实现了实验室在国际上该级别刊物上发表文章零的突破;随后介电体超晶格研究的一批创新性成果发表在《Science》(3篇)等国际权威学术期刊上,在国内外产生重要反响。在连续6次国家重点实验室评估中,实验室均被评为优秀实验室,其中2000年度为数理学科的第一名,2005年度经科技部批准予以免评。国际著名刊物《Nature》曾在一篇评述性文章中[ Vol. 389 (1997)113 ] 评价固体微结构物理实验室是亚太地区(除日本以外)“已经接近世界级水平”的研究机构之一。

目前实验室主要研究方向包括人工微结构科学与工程、量子调控的电子学、纳米结构物理及器件、软物质的结构与功能、微结构材料设计和理论计算、基于微结构的高新技术及其应用等6个研究方向。作为首席科学家主持的国家级重大研究计划项目有9项,分别是吴迪教授主持的国家重大科学研究计划项目“若干关联系统中多重量子序的共存、竞争与调控研究”(2009-2013);丁海峰教授主持的国家重大科学研究计划项目“低维自旋体系的量子效应及其调控”(2010-2014);邢定钰教授主持的国家重大科学研究计划项目“固体微结构的量子效应、调控及其应用研究”(2011-2015);肖敏教授主持的国家重大科学研究计划项目“全固态量子信息处理关键器件的物理原理及技术实现”(2012-2016);彭茹雯教授主持的国家重大科学研究计划项目“人工微结构材料中光、声以及其它元激发的调控”(2012-2016);王牧教授主持的国家重点基础研究发展计划项目(973项目)“光电功能晶体的结构、性能和制备过程研究”(2010-2014);陈延峰教授主持的国家重点基础研究发展计划项目(973项目)“人工微结构红外光电耦合材料及深空目标探测应用研究”(2013-2017);王炜教授主持的国家重点基础研究发展计划项目(973项目)“与激光聚变、自然灾害和深空探测相关的非线性动力学斑图和轨道稳定性研究”(2013-2017);邹志刚教授主持的国家重点基础研究发展计划项目(973项目)“高效光催化材料及其应用的基础研究”(2013-2017)。目前各类科研项目进展顺利。2002至今,实验室成员获得了6项国家自然科学二等奖,并于2006年度获得一项国家自然科学一等奖。

实验室坚持“开放、流动、联合、竞争”的方针,力争把实验室建设成科学研究基地、高级人才培养基地和学术交流的中心,以各种模式推动国内外的学术交流和合作。实验室作为国家量子调控研究的基地,联合中国科学技术大学、中科院物理所等单位,目前已经启动了多项重大研究项目,联合十余个相关领域实验室成立了“微结构科学技术高等研究中心”、“固体微结构网上联合实验室”,召开“微结构科学技术钟山系列研讨会”等,加强交流与联合共同承担国家项目。

实验室现有实验室用房近20000平方米;拥有场发射透射电子显微镜、场发射扫描电子显微镜、聚焦离子束微加工系统、电子束曝光微加工系统、低温自旋分辨扫描隧道显微系统、固体核磁共振波谱仪、超导量子干涉测量仪、多功能X射线衍射仪等大型仪器50余套,仪器固定资产超过1亿元。实验室下设材料制备中心,测试表征中心,微加工与微结构器件研究中心,材料计算设计中心及实验室直接领导的实验技术队伍,集中管理大型仪器设备,实现资源共享。实验室的配套设施还包括南京大学的超级计算机系统,以及物理系的制备液氦、液氮的低温车间等。

南京大学固体微结构物理国家重点实验室面向重大前沿科学问题和国民经济发展的重大需求,以凝聚态物理学、材料科学和信息科学等多学科交叉融合为依托。在今后五年到十年内,围绕微结构材料的设计、制备、性质及其应用等重大科学与技术问题,以量子调控研究、纳米结构材料与器件等为重要研究方向,通过人工微结构设计和制备 (Top-down) 和材料自组装 (Bottom-up)两种方式,研究从微米、亚微米、纳米尺度乃至分子层次的新结构,揭示新的量子效应、发展量子调控科学,进而发现和研制新一代的光电器件及其应用。在研究内容上选择具有良好积累、处于科学发展前沿的重要问题,为技术创新提供源源不断的科学积累,促成我国新一代信息技术的跨越式发展,在未来国际战略竞争中抢占核心技术的制高点。特别关注关系到国民经济建设和国家安全的关键技术问题,以及江苏省“率先实现现代化”对科技的需求,获得一批具有自主知识产权的应用成果,争取微结构材料科学、量子调控研究领域的国际前沿地位,在若干方面取得原创性突破,成为有重要国际影响的微结构科学研究基地和国家科技现代化的创新平台。