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调节量子阱宽可实现量子阱态对态密度、薄膜热稳定性、隧穿电流、电声耦合、超导临界温度、功函数、表面扩散等一系列物理、化学性质的调控。非相对论粒子的量子阱态问题是量子力学教材中的典型内容，长期以来对其的深入实验研究激发了量子级联激光器的发明。另一方面，对于具有线性色散关系的相对论粒子，例如Dirac、Weyl费米子等，其量子限制效应在基础量子力学中则更加有趣，且原则上可提供在单量子阱中实现量子级联激光...
北京大学物理学院量子材料科学中心、电子显微镜实验室高鹏研究员课题组与合作者利用低剂量成像技术实现了杂化钙钛矿（CH3NH3PbI3）在原子尺度上的结构表征，并揭示了其分解路径。2021年9月17日，相关研究成果以《原子尺度揭示CH3NH3PbI3结构及分解路径》（Atomic-scale imaging of CH3NH3PbI3 structure and its decomposition p...
2021年6月17日上午，北京大学化学与分子工程学院（以下简称北大化学学院）博士后20余人赴北京石墨烯研究院（BGI）参观学习和交流。BGI工会主席、综合事务部刘新磊副部长热情接待了北大化学学院博士后一行，市场运营部孟艳芳部长陪同参观了BGI展厅、国家级石墨烯质量检测平台、各研究部及其相关实验室，并介绍了BGI的基本情况、产业布局、研发团队和具有国际领先水平的代表性研究成果等。随后，BGI院长刘忠...
北京大学物理学院量子材料科学中心、量子物质材料协同创新中心、轻元素先进材料研究中心徐莉梅教授课题组与复旦大学物理系谭鹏教授、日本东京大学Hajime Tanaka教授等合作，利用共聚焦荧光显微镜对胶体粒子进行实时原位观测与分子动力学模拟，观测到带电胶体晶体在深度过冷温度下的快速生长现象。2021年5月6日，相关研究成果以“晶体在极低温下的快速生长”（Fast growth at ultra-low...
北京大学物理学院量子材料科学中心王健教授及合作者在过渡金属硫族化合物薄片中观测到原子缺陷引起的局域磁矩（图）
北京大学物理学院量子材料科学中心 王健 过渡金属硫族化合物 原子缺陷 局域磁矩
2020/12/21
最近，北京大学物理学院量子材料科学中心王健教授和清华大学物理系段文晖院士、北京大学工学院张艳锋教授合作，在过渡金属硫族化合物PtSe2薄片中发现了由Pt原子空位引起的局域磁矩，并揭示了局域磁矩随样品厚度的依赖性和产生机制。该工作以“Magnetic Moments Induced by Atomic Vacancies in Transition Metal Dichalcogenide Flak...
近日，北京大学深圳研究生院新材料学院潘锋教授课题组和美国国家同步辐射光源NSLS II白健明教授、Brookhaven国家实验室王峰教授、美国陆军实验室许康教授合作，开发了一种全新高效的微波水热合成方法。如图1所示，通过原位同步辐射XRD追踪了层状正极材料Li（Ni1/3Mn1/3Co1/3）O2 （NMC333）的微波水热合成过程，发现氢氧化物前驱体在160℃的低温下极短时间内（4分钟）就转变为...
北京大学工学院侯仰龙教授课题组长期致力于低维磁性纳米材料的设计合成，研究反应条件、表面结构、界面能等因素对材料成核与生长的影响规律，探索其界面结构、电子结构及微磁学结构与材料表观性能之间的构效关系，进而在维度、尺寸、形貌、结晶性和异质界面等多个方面实现协同调控。最近，为了进一步利用碳化铁纳米颗粒的生物酶活性，侯仰龙教授团队开发了一种基于肿瘤微环境“解锁”的具有纳米酶活性的多功能磁性纳米诊疗探针Ag...
中国科学院化学所与北京大学深圳研究生院新材料学院联合团队（姚建年院士、潘锋教授、骆智训研究员）基于自主研制的深紫外仪器平台，并结合量子化学计算，发现了具有特殊稳定性的类钙钛矿结构中性团簇Co13O8，是新型的“金属氧立方”（metalloxocubes）团簇，具有独特的立方芳香性，这类新型的氧钝化金属团簇有望用作新型“基因”开发新材料。研究成果以“Co13O8—metalloxocubes: A ...
下一代电池要用更高能量密度的锂金属和钠金属作为锂电池和钠电池负极材料，要解决的关键科学和技术问题是如何控制和抑制金属的枝晶生长，因此从理论上研究金属晶体微观生长机理至关重要。金属晶体的生长模拟可分为两大类：一类基于第一性原理计算密度泛函理论（Density functional theory, DFT），另一类基于半经验原子间势场（Molecular dynamics force fields, ...
北京大学工学院段慧玲课题组在金属材料强度尺寸效应方面取得重要进展（图）
北京大学工学院 段慧玲 金属材料 强度尺寸效应
2020/6/15
近日，北京大学工学院段慧玲教授课题组通过理论分析，研究了单晶体金属材料发生塑性变形时位错源激活与位错运动的相互竞争机制对屈服强度的影响，并通过分析多晶体中晶界密度随样品尺寸的演化将经典Hall-Petch关系的适用范围扩展至小尺寸样品，最终建立了描述宏-微观尺度晶体金属样品屈服强度随尺寸变化的统一模型。该模型阐释了晶体金属材料屈服行为的微观物理机制，解释了多种单晶和多晶金属材料的屈服强度随样品尺寸...
最近，北京大学工学院董蜀湘课题组，利用3D打印技术，成功制备了一种具有高机电耦合和压力敏感的聚合物基柔性压电陶瓷复合材料，可以实现任意网格形状的设计制备。实验结果表明，通过该方法打印设计的压电复合材料具有设计灵活性和机械柔韧性的特点，3D打印的压电复合材料可以拉伸至超过3倍于材料本身的长度而不断裂；被压缩到最大80%的应变后，去除外部载荷后仍可以迅速恢复到其初始形状。通过将压电陶瓷与银纳米颗粒相结...
湿法化学刻蚀作为一种调控表面形貌及结构的方法，普遍应用于各行各业。例如：在催化领域，用以获得各种形状的纳米颗粒，而颗粒的不同表面可能表现出不同的催化特性；在半导体领域，用以获得各种硅结构；此外，还可用以获得纳米管、纳米笼等中空结构。然而，由于缺乏在纳米或原子尺度上直接观察溶液中动态变化的有效手段，湿法化学刻蚀的一些基础理论，包括形状控制理论、刻蚀的动力学过程等，还不够清楚和完善。
近，北京大学深圳研究生院新材料学院潘锋和吴忠振团队成功制备出一种含有负表面能θ-Al2O3纳米材料修饰的多相氧化铝与纳米/微米空隙结构组合形成新型无机超疏水涂层复合材料，进而提出由 “正+负+零”表面能组合材料形成新一代的纯无机超疏水材料结构。
北京大学化学与分子工程学院国家重点研发计划纳米科技专项“纳米碳材料产业化关键技术及重大科学前沿”2019年度项目总结会议顺利召开（图）
国家重点研发计划；纳米科技；纳米碳材料产业化
2020/1/15
2019年12月29日上午，以北京大学为牵头单位，中国科学院金属研究所、清华大学、北京大学、中国科学院化学研究所、北京石墨烯研究院（BGI）共同承担的国家重点研发计划纳米科技专项“纳米碳材料产业化关键技术及重大科学前沿”项目年度总结会议在辽宁沈阳中国科学院金属研究所召开。科技部高技术研究发展中心项目主管童杨、中科院金属所副所长刘岗、中科院金属所科技处处长黄粮出席了会议，包括项目专家组以及项目骨干成...
2019年11月22日，中国科学院公布了2019年院士增选结果，本年度64人新当选中国科学院院士，其中北京大学5人入选。