基于稳态强磁场下的磁化效应、力效应和等离子体条件下的高温、高能量密度和高反应活性,我们研究在极端条件下材料制备的新方法、新技术,并探索材料新现象和新规律。


强磁场下有机功能材料生长、结构和光电特性调控    

       强磁场下的材料制备是强磁场应用的重要领域。我们利用稳态强磁场大科学装置开展强磁诱导有机半导体和共轭聚合物-碳基纳米复合材料的生长和结构调 控,探索由此产生的有机半导体电荷传输和光伏特性的变化,寻找提高有机光电 器件性能的新途径和探索新奇的光电磁功能特性


强磁场下的新型低能耗材料 

       斯格明子具有尺寸小、稳定性高和易操控等系列特点,具有潜在的应用价值,可用于构建未 来高密度、高速度、低能耗磁存储器件,引起了学术界的广泛关注。但纳米结构中单个斯格明子的控制与操控还都停留在原理上面,实验上研究刚刚起步,原型的器件也有待开发。制备、探索并利用螺旋磁体纳米结构的物性,是推进斯格明子实用化的关键之一。我们在国际上首次利用传统电学方法探测到单个斯格明子的产生与湮灭过程。这一发现为单斯格明子量 子器件的开发提供了重要的实验依据,扩展了人们过去对斯格明子动力学的理解,为斯格明 子器件的设计与制备提供了指导。


发展磁光探测新技术,强磁场下能源功能材料及其光电器件的制备
       利用强磁场下光学技术研究低维关联电子体系的光电转换、多铁非线性、相分离等重要前沿 科学问题,探索极端条件下的物理,研究新型能源功能材料及其光电器件的制备。主要的技术手段包括:1)强磁场下线性/非线性光学测量,包括时间分辨光谱、MOKE、SHG、红外、 拉曼等; 2)激光分子束外延薄膜技术,生长原子层可控的薄膜与超晶格; 3)微纳器件制备。


等离子体技术制备燃料电池催化剂

       探索低温等离子体技术制备石墨烯及类石墨烯结构贵金属复合物新方法。利用等离子体技术对碳纳米材料如石墨烯、碳纳米管等进行表面修饰,使之表面富集多种活性基团,从而增强贵金属的负载效果,实现高性能的燃料电池催化剂的制备。