物理学院 School of Physics, Nanjing University

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物理学院第 201707 期工作简报(2017-7-5)(院办)

2017年07月05日

南京大学物理学院工作简报
第201707期(总第266期)
南京大学物理学院 2017-7-5

 
6月28日,南京大学2015-2016年度社会治安综合治理总结表彰大会,在仙林校区召开。我院张文俊老师获得先进个人。(院办)
近日,学校发文《南京大学关于表彰2017年接收推荐免试研究生招生工作先进集体、 先进个人的决定》(南字发[2017]75号),对22个先进集体,66名先进个人予以表彰。我院获得先进集体一等奖,吴兴龙和张亚辉老师获得先进个人。(院办)
 
1、人工微结构科学与技术协同创新中心评出年度十大科研成果
人工微结构科学与技术协同创新中心管委会第十三次会议在于2017年6月23日——24日在南京大学召开。中心主任邢定钰院士和中心管委会主任施毅教授主持会议。
在本次会议上,人工微结构科学与技术协同创新中心所属科学家共申报了23项科研成果参与述职和评审。专家委员会现场听取了候选项目申请人的报告和答辩。经过专家无记名投票,共选出十项高水平工作作为人工微结构科学与技术协同创新中心2016年度十大科学成果。本次遴选是中心年度十大成果的第二次评选,评选工作引入了外部专家机制,更为注重科研工作的质量和原创性,关注该项工作的内在科学意义和对于国际学术界的影响力。这也是协同创新平台探索新型科研评价机制改革的积极尝试和有益实践。
此次人工微结构科学与技术协同创新中心年度十大成果评选中,中心成员单位得奖情况如下:南京大学4项,复旦大学3项,中国科学技术大学1项,上海交通大学1项,中科院强磁场中心1项。分别是:
1、量子自旋液体
2、铁硒薄层样品中发现重电子掺杂诱导的高温超导电性
3、拓扑半金属材料高压调控研究
4、基于微纳结构的高效界面光热转换
5、声拓扑绝缘体
6、新型理想Weyl半金属
7、Majorana费米子的自旋相关性质
8、第二类外尔半金属的实验验证与特性调控
9、强关联氧化物中电子相分离的特征长度的调控
10、铜氧化物高温超导无节点能隙--Bi2212和YBCO的截面扫描隧道显微学研究
特别值得一提的是一项中科院强磁场中心和南京大学合作完成的拓扑半金属材料高压调控研究和另一项上海交通大学、南京大学和浙江大学实验观测到磁通涡旋中心的Majorana费米子研究成为通过协同创新中心平台打破既有科研行政组织框架,深度合作,强强联合取得世界级科研佳绩的经典案例。该两项工作均由中心成员之间超越现有科研单位建制,通过长期紧密协同、有效科研合作创新完成,目前均已在国际物理学界引起了大量关注和反响。
同时,中心本年度十大成果排名第一,由人工微结构中心成员、复旦大学赵俊教授课题组完成的“量子自旋液体”工作已发表在《自然》杂志正刊。人工微结构科学与技术协同创新中心为该项重要工作的完成单位之一。
(南京大学新闻网http://news.nju.edu.cn/show_article_12_46193)
 
2、缪峰教授课题组及合作团队在Science子刊报道室温中波红外光电探测器重要进展
近年来,中波红外在热成像、分子鉴定、自由空间通讯、光学雷达等方面获得越来越重要的应用,都要求器件在室温下具备高灵敏度。目前非制冷(室温)红外探测器的主流技术为热敏电阻式微辐射热计,但是器件比探测率偏低,响应时间慢。针对这方面的技术挑战,我校物理学院缪峰教授课题组及科研合作团队利用新型窄带隙二维材料“黑砷磷”(b-AsP)及相关范德华异质结,成功实现了室温性能超越现有商用技术的高灵敏中波红外光电探测,为推动二维材料在红外探测领域的应用迈出重要一步。
该课题组近年来在二维材料可见和近红外光电探测器领域已取得若干研究进展(Nano Lett. 16,2254 (2016);Adv. Func. Mater. 26,1938 (2016).),在此基础上,这项工作选取了黑砷磷这样一种新型的窄带隙二维材料。这类材料通过元素砷同族掺杂黑磷得到,特定比例的黑砷磷b-As0.83P0.17已被发现其带隙可被调节至~0.15 eV,展现了在中红外探测领域的应用潜力。该工作首先利用机械解理法得到b-As0.83P0.17的薄层样品,制备了场效应光晶体管,在室温下观察到8.05μm中波红外的响应(图A),成功进入红外的第二个大气窗口。通过对探测器工作机制进一步的系统研究,发现光伏效应和光热电效应分别在不同背栅下会起到主导的作用(图B)。为了克服窄带隙半导体室温下暗电流和噪声较大从而导致器件性能显著下降的挑战,缪峰教授课题组利用二维材料定向转移的工艺,将不同掺杂的n型MoS2与b-As0.83P0.17(p型)堆叠在一起形成范德华异质节(图C)。测试结果显示这种结构的异质结有效降低了器件的暗电流和噪声,室温比探测率可高达5´109Jones,比目前被广泛使用的PbSe红外探测器的峰值探测率高了近1个量级(图D)。该结果也充分展示了基于窄带隙二维材料的范德华异质结在中波红外探测领域的巨大应用潜力。

图:(A)黑砷磷场效应器件在室温下8.05μm中波红外的响应信号,插图:器件的光伏响应(上)与结构示意图(下);(B)黑砷磷场效应器件的光电流随偏压及栅压的变化关系,揭示光伏效应和光热电效应分别起主导作用;(C)b-AsP-MoS2异质结光电探测器光学显微镜照片,标尺5μm;(D)室温下b-AsP-MoS2异质结光电探测器的比探测率与商用PbSe探测器及商用热敏电阻探测器的对比。
该工作以“Room temperature high-detectivity mid-infrared photodetectors based on black arsenic phosphorus”为题于2017年6月30日发表在Science子刊:《Science Advances》杂志上(Science Advances, 3, e1700589(2017))。我校物理学院博士生龙明生和高安远为论文的共同贡献第一作者,缪峰教授、以及电子学院王肖沐教授和提供实验协助的上海技术物理所胡伟达研究员为该论文的共同通讯作者,该工作的合作者还包括香港中文大学的许建斌教授、慕尼黑理工大学的Tom Nilges教授、上海技术物理研究所的陆卫研究员和陈效双研究员。该项研究得到微结构科学与技术协同创新中心的支持,以及国家杰出青年科学基金、科技部“量子调控”国家重大科学研究计划(青年科学家专题)项目、江苏省杰出青年基金、国家自然科学基金等项目的资助。
(南京大学新闻网http://news.nju.edu.cn/show_article_12_46255)
 
3、我院集中处理实验废弃物
在学校国有资产管理处的协调下,我院于6月13日,在唐仲英楼集中进行废弃物处置工作。
本次处置工作由固体微结构物理实验室牵头,从前期方桶的领取和回收、空瓶回收以到回收现场等各个方面已经做了大量充分的准备。此次废弃物处置主要处理了唐仲英楼、物理楼、低温楼等处实验室的化学废液、空瓶和化学污染物,涉及到物理学院、电子科学与工程学院、现代科学与工程应用学院的课题组和老师有:陈年林,高力波,顾民,洪煦昊,吕笑梅,马余强,缪峰,宋凤麒,王炜,王晓勇,王振林,闻海虎,吴镝,吴兴龙,于涛,章东,钟伟,张春峰,祝梅,祝世宁,何平,姜校顺,李爱东,陆延青,吴迪,张伟华,张学进,施毅等。
本次处置工作由张文俊老师牵头负责,黄春玉、方芬珍、陈莉、陆海亮、王世正、韩凯雪、李婷婷等全程参与。处置工作从6月13日8:30开始,持续到下午2:30结束。处置空瓶261箱,固体废弃物165箱,有机废液72桶,无机和酸废液19桶,碱液2桶,累计509箱(桶)。
 
附:固体微结构物理国家重点实验室废弃物处置规则(2017年6月版)
1、废液需用25L方桶盛装(实验室已备,登记后免费领取),分类收集,禁止把不同类别或会发生异常反应的废液混合,液面与桶口之间需留有10cm以上空间;达到装桶上限后,盖好外盖。方桶侧面请填写和张贴《 南京大学化学废液分类装箱清单》。
2、空瓶装箱,不得留有残液,以避免破碎处理时燃烧爆炸等事故的再次发生。要求使用购买试剂时的原装纸箱或领取标准废液箱,装箱时以能正常封箱为准,不要超量装箱,箱子上请填写和张贴《南京大学化学废弃物装箱单》。
3、化学污染物为手套、滤纸、滴管、枪头等,用塑料袋收集后装入纸箱,装箱标准同空瓶,禁止将过期药品、瓶装液体、玻璃器皿及其他杂物混入其中,锐器需装入专门的锐器盒中并封装牢固。箱子上请填写和张贴《南京大学化学废弃物装箱单》。
4、如实填写粘贴装箱单,标识清楚其中危险废物的主要成分、性质、产废实验室及联系人等信息。
5、所有废弃物中不得含有剧毒品、爆炸品、放射性物质、有毒重金属等。
6、运送废液负责回收的同学请注意安全,尽量穿防护服,戴面罩,戴耐腐蚀手套,穿长袖衣裤,不要穿薄款网面鞋、露脚趾凉鞋、拖鞋。
7、回收现场请听从现场工作人员安排,有序回收。
(张文俊、黄春玉供稿)

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