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“物理电子学”重点学科简介

2019年10月09日 10:51 添加人:李浩  预审人: 唐洁

2010年,“物理电子学”获批为校级重点学科。本学科现有教授9名、副教授8名、讲师9名,其中博士20名,硕士8名。目前本学科已经形成量子信息、光电检测和功能材料与器件三个主要研究方向和团队,该学科已经与美国密歇根大学、香港大学、中国科学技术大学、华东师范大学、福州大学、中科院合肥物质科学研究院等机构建立了良好的合作研究交流平台。

一、主要研究方向

量子信息。主要包括量子调控和量子信息基础理论两个方向。其中量子调控方向基于对微结构中电子、光子和准粒子运动的规律探索与性质的研究,对未来构造相干时间更长的量子比特和实用化的固态量子计算提供理论支撑,主要研究量子点系统、超导比特系统和自旋链系统三个方面;量子信息基础理论主要研究量子纠缠的刻画与度量和量子相干性保护两个方向,此外还关注量子信息与其它学科交叉方向,比如光合作用中量子效应的研究,生物体光合作用中能量传递过程及其分子机理研究,模拟光合作用中的能量转换过程的量子网络以及量子效应在光合作用中存在及作用的研究。

光电检测。光电检测。以信息技术为基础,将光信息的辐射、传输、探测以及光电信息的转换、存储、处理与显示等内容与工程技术及工业应用相结合,致力于光电信号检测原理、信号分析,系统设计与实现等方面的研究。主要包括:1、高温物体红外辐射特性与波长、辐射率的相关性,环境背景对红外辐射传输与红外成像系统的影响,系统的工程化应用与分析校准等。2、高分辨率实时图像压缩、存储及传输技术;高质量成像技术;特种光学镜头设计及集成技术等。 3、激光光谱吸收技术、激光探测应用技术等,研究工业过程检测与控制技术,以多参量检测技术为基础,进行智能控制系统的开发与应用研究,实现工业过程节能、降耗、减排、增效的目的。4、研究激光探测技术在气象、环保等领域的应用技术,实现大气参量的多角度、多参数全方位立体探测,用于我国的大气污染物监测,实现污染物精准溯源。

功能材料与器件。研究单相具有螺旋磁结构的磁致多铁性材料中内禀的磁电关联与耦合规律,通过离子替代来影响系统近邻和次近邻相互作用的空间对称性调节系统的磁结构,着重调控系统的磁性序参量进而影响系统电极化有序以及磁电耦合强度;结合离子替代的本征手段,选择磁晶各向异性较强体系,利用磁场下原位制备或者退火热处理手段来促进磁晶各向异性多铁性材料中磁晶取向来调节体系磁性、相变温度和磁电耦合,探索利用磁场获得本征非易失且磁电性能协同增强的磁电功能材料制备方法。研究结果将为实现高温低场驱动磁电材料提供实验基础。

研究具有低场驱动的高磁熵变和磁制冷容量的单相磁热材料制备和磁热性能调控:钙钛矿结构过渡金属氧化物、尖晶石结构的硫属化合物、铁磁性金属间化合物等。分别通过非磁离子替代调控系统结构、磁性离子替代调控系统磁结构,影响系统的磁性有序、铁磁相变进而调节磁热材料的工作温度、磁熵变大小以及磁制冷参量,探索获得室温低场驱动的高磁热材料制备方法。

研究ZnO基纳米薄膜材料的可见光响应性能。通过窄带半导体材料复合、贵金属表面修饰以及金属掺杂等手段研制具有多级结构的二元/三元ZnO基复合材料,该结构有助于增强其对入射光的散射作用,延长入射光线在该结构中的光程,增强该复合材料对光子的俘获能力,从而调控ZnO基复合材料的可见光吸收光谱范围,增强复合材料对可见光的吸收能力,提高电子界面传输速度,延长光生载流子的寿命,从能带结构和光生载流子的产生和输运等角度揭示增强可见光响应的微观物理机理。并在可见光响应材料研究工作的基础上,进一步拓展光电探测材料的波长响应范围。

二、学科带头人及研究团队

学科带头人:李大创

量子信息团队:宋伟(负责人)、曹卓良、李大创、董萍、余龙宝、张剑、陶蕊、宗晓岚

光电检测团队:唐磊(负责人)、舒志峰、傅强、胡丽、冯俊生、刘纯红、蒋杉、毕玉、熊丹枫、赵读亮

功能材料与器件团队:吕建国(负责人)、訾振发、李仁文、魏义永、马小航、赵敏、孟影、魏薪、张钧君、孟强强

三、学科团队主要成员

曹卓良教授,博士生导师。安徽省学术和技术带头人,合肥师范学院副校长,现为安徽省物理学会常务理事,国家核心期刊《量子电子学报》编委。主持和参加过多项国家自然科学基金和省部级重要科研课题。近五年来在《Phys. Rev. A》、《J. Phys. A/B/C》、《Eur. Phys. J. D》、《Phys. Lett. A》、《Opt. Commun.》等国际重要学术期刊上发表论文一百多篇。目前主要从事量子通信和量子计算的基础理论研究。主讲过《量子力学》、《原子物理》、《普通物理》等多门课程。曾获安徽省高等学校省级优秀科技成果一等奖1项,安徽省自然科学二等奖1项、三等奖3项,安徽省教学成果二等奖1项、三等奖1项。

李大创教授,硕士生导师。安徽省学术和技术带头人后备人选,UFC竞猜副院长(主持工作),安徽省物理学会理事,中国电子学会高级会员。主讲过《电动力学》、《量子力学》、《大学物理》等课程。主要研究量子信息基础理论及实验,主持国家自然科学基金项目1项、省部级项目多项,近年来在《Physical Review A》、《Scientific Reports》、《J. Phys. C》、《Eur. Phys. J. D》和《Opt. Commun.》等国际重要学术期刊发表论文30多篇,这些工作被SCI他引两百余次。曾获安徽省自然科学二等奖1项、三等奖2项,获安徽省教学成果二等奖2项。

唐磊教授,安徽省115产业创新团队主要成员,主要从事光电检测相关技术研究,主持国家自然科学基金项目1项、省科技攻关项目1项、横向课题多项,近年来发表论文10多篇,获批国家专利6项,参与制定省地方标准1项,曾获军队科技进步一等奖1项、安徽省科技进步三等奖1项。

吕建国教授,硕士生导师,安徽省教学名师,安徽省教坛新秀,主要从事宽禁带半导体材料和新能源材料的研究工作。先后主持国家自然科学基金、中国博士后基金、安徽省高校自然科学研究重大项目、安徽省科技厅年度重点项目和安徽省高校自然科学研究重点项目等科研项目,参与国家自然科学基金重点项目和重大项目的研究工作,在SCI收录期刊发表学术论文100余篇,发表的SCI收录论文被他人正面引用1200余次,单篇最高他引100余次,申请发明专利6项(其中授权2项,实审4项),获授权实用新型专利4项。获安徽省科学技术奖二等奖和三等奖各1项,安徽省教学成果奖二等奖1项,获省自然科学优秀学术论文三等奖1项。担任Journal of the American Ceramic Society, Journal of Alloys and Compounds, Materials Letters, Applied Surface Science等国际主流学术刊物审稿人,指导数十名本科生开展大学生创新创业活动,学生获批国家级和省级大学生创新创业项目10余项,学生在SCI收录期刊上发表论文40余篇,获“挑战杯”安徽省大学生课外学术科技作品竞赛二等奖4项,获“创青春”安徽省大学生创业大赛铜奖1项。

宋伟教授,安徽省学术和技术带头人后备人选,主要从事量子理论相关的研究,到目前为止在国内外重要学术期刊共发表SCI论文50多篇,其中包括Phys. Rev. Lett.1篇,Physical Review A12篇,论文被SCI他引700多次,主持国家自然科学基金2项,省部级项目多项,曾获中科院院长优秀奖,安徽省自然科学二等奖1项、三等奖2项。

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