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宁波大学王宏伟研究员做客低功耗量子材料建制化科研平台

来源: 时间:2023-07-25 作者:赵军

  7月24日,宁波大学王宏伟研究员受强磁场科学中心邀请做客低功耗量子材料建制化科研平台,并作题为“新型强铁电材料的理论设计及其在光电领域中的应用”的报告。报告会由郝宁研究员主持,中心职工和学生参加了报告会。

  ABO3钙钛矿材料可以展现出十分丰富的物理性质例如铁电性、铁磁性和多铁性。然而自然界中大部分钙钛矿材料都是CaTiO3型的顺电材料,这种材料有很强的BO6八面体旋转结构畸变,CaTiO3型材料的氧八面体旋转会诱导出反极化模,同时抑制体系的铁电性。在钙钛矿家族中还存在一些稀有的BiFeO3型材料,它们会产生极化方向的强铁电性。王宏伟研究团队通过第一性原理计算结合基因演化结构搜索算法发现在很多CaTiO3型的顺电材料中存在BiFeO3型的亚稳相,并且具有较小的转变能垒,并通过朗道自由能展开来构建模型哈密顿量研究了CaTiO3型和BiFeO3型材料的微观结构相互作用以及结构转变的机制,发现在外延应变和电位移场的作用下,CaTiO3型材料中的BiFeO3型亚稳相被成功的稳定,可以将一系列CaTiO3型顺电材料变成BiFeO3型强铁电材料甚至室温多铁材料。此外报告还介绍了关于二维材料中激子双曲极化激元方面的研究,可以用来设计一些具有高电磁约束和光学态密度的纳米光学材料。

  王宏伟,研究员,2008年本科毕业于吉林大学材料物理与工程系,2014年在中国科技大学物理系获得凝聚态物理博士学位。先后在美国天普大学、美国内华达大学和美国明尼苏达大学从事博士后研究6年,现聘为宁波大学物理科学与技术学院研究员。研究领域涉及铁电和多铁材料、纳米光学材料和高延展性无机半导体材料,擅长与实验组紧密合作,并通过模型分析和计算,对新实验设计提供必要的理论支持。采用第一性原理方法结合相关模型哈密顿量设计了一系列人工BiFeO3型强铁电/多铁薄膜和超晶格材料;首次发现了可以在平面内产生等离子体双曲极化激元的二维纳米光学材料WTe2;提出了通过光激发电子空穴对来改善无机离子和共价半导体力学延展性的方案;解释了高温多铁材料LuFeO3的微观物理起源;解释了过渡金属钙钛矿氧化物中自旋声子耦合的微观机制。目前,以第一作者发表SCI论文13篇。其中包含1篇Physical Review Letters,1篇Physical Review X,5篇Physical Review B,1篇npj Computational Materials,1篇Physical Review Materials

 

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