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【交大力量】电子陶瓷与器件教育部重点实验室: 功能电子器件的牵头者

日期: 2017-11-10 15:20 点击:

电子陶瓷与器件教育部重点实验室由中科院院士姚熹教授于1986年创建,是全国第一个电子材料与元器件专业博士点和重点学科点,是电介质功能材料的重要研究基地,在国内外享有一定的学术声誉和地位,有力地支撑了西安交通大学电子科学与技术学科的发展。成立30年以来,实验室一直聚焦于以电介质和氧化物半导体为基础的功能材料和器件,研究相关材料的合成与制备、组成与结构、性能与应用,以及它们之间的相互关系,开发具有介电、铁电、压电、热释电、电光和非线性光学性能以及传感和驱动性能的先进功能材料和器件。实验室目前拥有一支以院士为核心,“千人计划”入选者、“长江学者”特聘教授等知名教授为学术带头人,“青年千人”等青年才俊为骨干,老中青相结合、优势突出、结构合理的精品研究团队,在国内外电介质研究领域具有非常重要的影响。近年来,围绕西安交大建设世界一流大学和一流学科的总体目标,以国家“一带一路”战略为契机,实验室的建设目标是:利用在电介质材料与器件领域的深厚积淀,吸引和培养国际一流的人才,产生一流的学术成果。

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引领学术前沿,开辟“荒芜之地”

弛豫铁电材料是电子技术领域重要的功能性材料,在电子通信、生物医学、航空航天、国防科技等高新技术产业和国防装备等领域具有广泛应用。西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室在姚熹院士的带领下,历经几代人50多年的不懈研究,在国际上原创性地提出了弛豫铁电体“微畴-宏畴转变”理论、“新玻璃模型理论”等国际广泛承认的弛豫铁电体理论,开发了一系列高性能铁电纳米复合、薄膜、陶瓷和单晶材料,为推动国内外电子元器件行业的发展作出了重要贡献。实验室研发的弛豫铁电单晶材料的压电性能比压电陶瓷高4-6倍,电致应变高10倍,已经成功应用于国防尖端装备,电子陶瓷与器件教育部重点实验室也成为国内外少数几个能够批量生长高性能弛豫铁电单晶的单位。2009年至今实验室荣获国家自然科学二等奖一项,教育部自然科学奖一等奖3项。在学校和上级管理部门的支持下,2009年成立了国际电介质研究中心,2013年底获批成立多功能铁电材料与器件111引智基地,2014年获批成立了陕西省电介质材料与器件国际合作研究中心,2015年加入教育部微纳制造国际联合实验室,2016年获批成立了科技部多功能铁电材料与器件国际联合研究中心。

姚熹院士等实验室学术带头人在国内外学术会议应邀作大会报告和邀请报告数十次,创建了亚洲铁电联盟及亚洲铁电系列会议,姚熹院士也于2002年获得了国际电气与电子工程师协会颁发的IEEE铁电学成就奖,2007年当选为美国工程院外籍院士,姚熹院士团队的“弛豫铁电体的微畴-宏畴理论体系及其相关材料的高性能化”项目获得2015年国家自然科学二等奖。

汇聚一流学者 培养杰出人才

近年来在国家和学校相关高层次人才引进计划、111引智计划等相关政策的支持下,实验室积极引进海外高水平学术人才,帮助他们组建研究队伍、搭建研究平台和申请国家项目,使他们尽快适应融入国内的科研教学环境,早日产生高水平的研究成果。同时实验室也利用机会支持优秀青年人才出国深造,充分利用国外的优势条件和资料,使年轻人在学术成长期内更快更好地发展。

西安交通大学千人学者、特聘教授叶作光由于在铁电压电材料与应用方面的突出贡献于2017年当选IEEE Fellow。叶作光教授是铁电压电领域的知名科学家,长期致力于新型多功能多铁性材料的研究,在弛豫型铁电体、高性能压电单晶和新材料新合成方法等方面开拓创新,取得了一大批具有国际影响的创新性研究成果,在PNAS,Nature Materials,Nature Communication,PRL 等高水平学术期刊上发表论文近300篇,他引次数7200多次,论文H因子达47。在重要国际会议上做大会报告和特邀报告80余次,担任国际会议组织者或分会主席50多次。目前担任国际压电单晶标准化委员会主席及IEEE-UFFC学会标准化委员会主席。

徐卓教授课题组开展弛豫铁电材料的研究工作长达20年之久。李飞副教授在美国留学访问期间,与澳大利亚伍伦贡大学和美国宾夕法尼亚州立大学合作,通过低温介电/压电性能实验分析和相场模拟的方法,首次定量确定了极性纳米微区对弛豫铁电单晶压电性能的贡献程度,并从介观尺度阐述了弛豫铁电单晶高压电性能的起源,进而揭示了铁电材料中局域结构对其宏观机电耦合性能的重要性,该研究成果于2016年发表在国际知名期刊Nature Communications上。

“青年千人计划”入选者、西安交通大学“腾飞”特聘教授刘明教授自2013年加入实验室以来,成功组建了集成铁性材料与器件研究团队,在磁电存储器及存储介质、磁电传感器、自旋电子元器件、介电储能材料以及多铁材料与器件等方向开展高水平学术研究,在国际知名学术期刊Nature Communications,Advanced Materials,Advanced Functional Materials,ACS Nano,NPG Asia Materials等高水平学术期刊发表论文7篇,发表SCI论文100余篇,论文总被引次数超过2600次。

开展国际合作,瞄准国际一流

电子陶瓷与器件教育部重点实验室一贯注重国际合作交流及其平台建设,与美国、俄罗斯、德国、澳大利亚等国家的著名电介质研究单位和团队长期保持紧密的合作关系,承担科技部国际合作项目6项,合作申报俄罗斯联邦国际科技合作项目1项,金砖国家自然科学基金国际合作项目1项。实验室2013年向教育部和国家外专局申报的111引智项目“多功能铁电材料与器件研究创新引智基地”成功获批,为实验室开展更广泛的国际学术交流和批量引进海外优秀学术团队提供了新的途径和支撑,进一步提升了实验室的国际学术交流水平。从2014年111引智计划启动至今,实验室共邀请海外知名专家学者来基地工作70人次,其中院士、IEEE Fellow等国际著名学者十余人次,为推动西安交大电子科学与技术学科的发展和国际化进程作出了贡献。

实验室注重学术交流,扩大学术影响力,创办了介电铁电前沿学术论坛,成功举办了多场国际会议,包括弛豫铁电体结构与性能关系国际研讨会,中俄介电与铁电材料论坛暨高性能压电铁电单晶国际研讨会,无铅压电与新型铁性材料国际研讨会和中德铁电国际研讨会。实验室于2011年创办了《Journal of Advanced Dielectrics》期刊,是中国主办的电介质研究专门期刊。通过这些学术交流活动,实验室的学术影响力逐年上升。


作者:科研院、电子陶瓷与器件教育部重点实验室