2025年1月13日   

实验室组织冬游——在奥莱唯品会进行聚餐和KTV等团建活动

2025年1月7日   

恭喜氧化物功能薄膜与器件研究团队(王凌飞教授 吴文彬教授 章金凤博士)获得2024年度杰出研究校长奖

2025年1月3日   

恭喜王凌飞教授获中国科学技术大学海外校友基金会“青年教师事业奖”

2024年11月11日   

恭喜叶欢的论文 “Sr-Doping-Modulated Metal-Insulator Transition in NdNiO3 Epitaxial Films” 发表在中国物理快报

2024年11月4日   

恭喜刘宽的论文 “Effects of Thickness and Anisotropic Strain on Polarization Switching Properties of Sub-10 nm Epitaxial Hf0.5Zr0.5O2 Thin Films” 发表在中国物理快报

2024年10月23日   

恭喜刘楷的论文 “Epitaxial Orientation-Controlled High Crystallinity and Ferroelectric Properties in Hf0.5Zr0.5O2 Films” 发表在ACS Applied Materials & Interfaces

2024年10月15日   

热烈祝贺刘楷顺利通过学位论文答辩
博士学位论文题目:Hf0.5Zr0.5O2外延薄膜结构及铁电性的调控研究
答辩委员会:
孙玉平 主任(主席),中科院强磁场科学中心
朱弘 教授,中国科学技术大学
李鹏 教授,中国科学技术大学
沈胜春 教授,中国科学技术大学
廖昭亮 教授,中国科学技术大学

2024年10月15日   

热烈祝贺刘宽顺利通过学位论文答辩
博士学位论文题目:掺杂氧化铪/钙钛矿锰氧化物异质结的结构控制与铁电性研究
答辩委员会:
孙玉平 主任(主席),中科院强磁场科学中心
朱弘 教授,中国科学技术大学
李鹏 教授,中国科学技术大学
沈胜春 教授,中国科学技术大学
廖昭亮 教授,中国科学技术大学

2024年9月23日   

实验室组织秋游活动——在大圩进行烧烤露营等活动

2024年8月5日   

恭喜刘宽的论文 “Optimizing the Ferroelectric Performance of Hf0.5Zr0.5O2 Epitaxial Film by La0.67Sr0.33MnO3 Capping Layer” 发表在Advanced Electronic Materials

2024年7月16日   

欢迎新加坡南洋理工大学王骁教授访问中国科学技术大学。王骁教授于2024年7月16日14:30在物质楼B1502做题为“钙钛矿氧化物与层状材料的集成电子器件”的学术报告。

2024年7月11日   

恭喜梁正国获得中国材料大会2024分会的优秀青年学术墙报奖

2024年6月22日   

欢迎清华大学南天翔教授访问中国科学技术大学。南天翔教授于2024年6月22日10:00在物质楼B1502做题为“Magnon Spin Transport in Multiferroic Materials”的学术报告。

2024年6月19日   

热烈祝贺章金凤的博士学位论文《Sr4Al2O7-作为广谱高效水溶性氧化物牺牲层的发现及其应用研究》被评为二〇二四年中国科学技术大学优秀博士学位论文。

2024.5.24   

恭喜王傲通过转博申请

2024年4月24日   

欢迎北京理工大学黄厚兵教授访问中国科学技术大学。黄厚兵教授于2024年4月24日15:00在物质楼B0804做题为“相场模拟设计铁电压电材料”的学术报告。

2024年4月21日
实验室组织踏青活动
——感受城市变迁、领略创新脉动
   


共和七五,岁在甲辰。冬去春来,万物更新。为加强课题组成员紧跟时代步伐,勇于担当“立大志、明大德、成大才、担大任”的时代使命感,增强团结互助意识,寻找“执着攻关创新”之灵感,关联氧化物薄膜与界面研究组于2024年4月21日,在合肥骆岗中央公园开展了“感受城市变迁、领略创新脉动”的踏青活动。
上午,成员们共同参观公园内的城市建设馆;骆岗公园利用旧骆岗机场,通过城市更新的巧妙创新手法,将历史建筑升华利用,矗立为合肥崭新的生态地标,亦是学习和了解合肥城市沉淀孕育、砥砺发展历程的优质载体。其中,城市建设馆由原机场航站楼改建而成。成员们进入航站楼后,依次参观了“序厅、城市溯源、城市更新、合肥实践、城市未来”五大展厅,追溯城市起源,学习中国、安徽及合肥的城市发展历程,畅想人与人、人与自然和谐共处的未来城市发展愿景,感受人民对美好生活的向往。这如同科研突破性地从零到一,进而不断技术迭代和更新,完成从基础研究到实际应用的蝶变。
下午,进行丰富的集体游戏活动。踏青是春季出行的必不可少活动,旨在让成员们放松身心、缓解压力。借助骆岗公园优良的生态建设条件,下午支部还开展了丰富的集体活动。除了自由参观“一带一路城市”展园,成员们还在草坪上交流沟通,进行了多种小游戏,例如丢沙包、踢毽子、练太极等,增进了支部成员之间的感情,加强了团支部凝聚力。此外,支部还组织了放风筝活动,通过团结协作,亲自参与风筝制作,让每个人都体验到新春的活力,缓解压力。
本次活动不仅让成员们浓烈地感受到合肥城市的历史变迁,还在紧张的科研生活中的到了放松身心和寻找灵感的机缘,感受春姑娘带给新时代青年的活力与激情,增强团结互助意识,以饱满的热情、昂扬的斗志迎接新学期的生活与科研。

2024年4月2日   

欢迎北京大学吴孝松教授访问中国科学技术大学。吴孝松教授于2024年4月2日16:00在物质楼B0902做题为“磁非线性霍尔效应”的学术报告。

2024年3月15日   

恭喜梁正国的论文 “Enhancement of Perpendicular Magnetic Anisotropy in Tm3Fe5O12(111) Epitaxial Films via Synergistic Stoichiometry and Strain Engineering” 发表在Advanced Functional Materials

2024年03月04日   

热烈祝贺章金凤顺利通过学位论文答辩
博士学位论文题目:Sr4Al2O7——作为广谱高效水溶性氧化物牺牲层的发现及其应用研究
答辩委员会:
孙玉平 主任(主席),强磁场科学中心
陈乾旺 教授,中国科学技术大学
王守国 教授,安徽大学
王澜 教授,合肥工业大学
廖昭亮 教授,中国科学技术大学

2024年2月22日   

欢迎合肥国家实验室杨明敏教授访问中国科学技术大学。杨明敏教授于2024年2月22日10:00在科大西区电二楼102会议室做题为“ 界面压电效应与拉胀型压电效应”的学术报告。

2024.01.26   

“《科学》!!氧化物电子学领域重要进展。中国科大吴文彬教授、王凌飞教授团队与西北大学司良教授团队合作,成功制备了一种广谱高效的新型超四方相水溶性牺牲层材料Sr4Al2O7,可用于制备多种高质量自支撑氧化物薄膜。”

热烈祝贺章金凤的论文以 “ Super-tetragonal Sr4Al2O7 as a sacrificial layer for high-integrity freestanding oxide membranes”为题在Science发表

新型水溶性牺牲层Sr4Al2O7的发现为制备高结晶性、大面积自支撑氧化物薄膜提供了一种高效且普适的实验手段。这一发现突破了自支撑氧化物薄膜在完整性和结晶性方面的瓶颈,为该领域的发展注入了新的动力,既有望推动自支撑氧化物薄膜新奇量子物态的进一步发掘,也可以提升这一体系在低维柔性电子学器件方面的应用潜力。审稿人对该工作给予高度评价,认为“对于(自支撑氧化物薄膜)这一正迅速发展的研究领域内的科学家们而言,这无疑是一个有趣的工作”“章等人的工作具有从多个方面对氧化物电子学领域形成广泛影响的潜力”。

2023年12月22日   

欢迎首尔国立大学彭威博士访问中国科学技术大学。彭威博士于2023年12月22日15:00在物质楼B1502做题为“Emergent Magnetic Phases via Epitaxial Symmetry Mismatch in Oxide Perovskites。

2023年10月23日   

热烈祝贺华恩达顺利通过学位论文答辩
博士学位论文题目:钌掺杂锰氧化物薄膜异质结中磁输运与磁各向异性的调控研究
答辩委员会:
孙玉平 主任(主席),强磁场科学中心
陈乾旺 教授,中国科学技术大学
潘必才 教授,中国科学技术大学
朱弘 教授,中国科学技术大学
朱雪斌 研究员,强磁场科学中心

2023年7月9日   

王凌飞教授在中国材料大会2022-2023会议D12-先进功能磁性材料分会进行题为“Ru doping engineering of magnetic anisotropy and anomalous Hall effect in half-metallic manganite films”的报告

2023年7月8日   

恭喜鲁京迪博士的墙报“固态离子结驱动的电场可控的高自旋SrRuO3”在中国材料大会2022-2023会议D12-先进功能磁性材料分会获得“最佳墙报奖”奖项

2023年6月29日   

恭喜金锋博士的论文 “Measurement Geometry and Hydrostatic Pressure-Dependent Magnetoresistance in All-Oxide-Based Synthetic Antiferromagnets” 被Advanced Functional Materials接收

2023年5月12日   

热烈祝贺王凌飞教授等人撰写的综述 “Polar Perturbations in Functional Oxide Heterostructures” 在Advanced Functional Materials发表

2023年4月10日   

恭喜王庆的论文 “Symmetry-Controlled Sign Reversal and Anisotropy inMagnetoresistance of SrRuO3Epitaxial Films” 在Phys. Status Solidi RRL发表


2023年4月1日
实验室组织春游活动
——参观大蜀山烈士陵园和合肥植物园
   


上午,大家怀着崇敬肃穆的心情瞻仰了大蜀山烈士陵园,了解革命先烈的光荣历史,感受到了革命先烈为了国家和人民所做出的牺牲和贡献,不禁被他们无私奉献的精神、高尚的情操所深深折服,深切缅怀曾经为了国家独立和人民幸福而英勇牺牲的烈士们。通过这次参观,大家更加深刻地感受到了现在美好生活的来之不易,纷纷表示将传承红色基因,赓续红色血脉,为实现中华民族伟大复兴踔厉奋发、勇毅前行,执着攻关创新以贡献自己的绵薄力量。
下午,大家来到了董铺水库毗邻的合肥植物园,欣赏姹紫嫣红、沁人心脾的郁金香、月季、紫荆、樱花等花卉,于通幽的曲径上看修竹引清风,享受自然之美和宁静之境。此外,大家还一起协作,享受放风筝的乐趣,放松身心。
每次放松,都是为了更好地出发,每次停歇,都是为了积攒力量。
奥利给!

2022.11.28   

热烈祝贺刘楷的论文在Advanced Functional Materials发表 “Anisotropic strain-mediated symmetry engineering and enhancement of ferroelectricity in Hf0.5Zr0.5O2/La0.67Sr0.33MnO3 heterostructures”

2022.11.1   

恭喜刘楷的文章“Anisotropic strain-mediated symmetry engineering and enhancement of ferroelectricity in Hf0.5Zr0.5O2/La0.67Sr0.33MnO3 heterostructures”被Advanced Functional Materials期刊接收! “”

2022.9.14   

热烈祝贺华恩达在国际知名期刊Advanced Materials发表论文 “Ru doping induced spin frustration and enhancement of the room-temperature anomalous Hall effect in La2/3Sr1/3MnO3 films”

2022.9.7   

欢迎杨明敏教授来实验室参观交流!

2022.9.6   

热烈祝贺张子璕在国际知名期刊Nano Letters发表论文 “Uniaxial Strain and Hydrostatic Pressure Engineering of the Hidden Magnetism in La1–xCaxMnO3 (0 ≤ x ≤ 1/2) Thin Films”

2022.9.5   

热烈欢迎2022级王傲、杨硕、于光远加入关联氧化物薄膜与界面研究组!

2022.5.24   

恭喜张子璕通过博士毕业答辩

2021.7.15   

欢迎2021级戴坤杰、王庆加入关联氧化物薄膜与界面研究组!

2021.5.21   

恭喜屈莉莉博士、张可璇博士、喻世平硕士完成毕业答辩

2021.5.13   

中国科学院物理研究所郭尔佳教授来研究中心进行学术交流与访问


2021.5.13   

清华大学李千教授来研究中心进行学术交流与访问


2021.5.12   

祝贺王凌飞教授与韩国首尔国立大学卢泰元教授课题组在Nano Letters期刊发表论文 “Superconducting Sr2RuO4 Thin Films without Out-of-Phase Boundaries by Higher-Order Ruddlesden–Popper Intergrowth”


2021.5.10   

中国科学院物理研究所陈允忠研究员来研究中心进行学术交流与访问


2021.4.23   

南京大学聂越峰教授来研究中心进行学术交流与访问


2021.4.20   

祝贺张可璇同学在ACS Applied Materials and Interface 期刊发表论文 “Soliton-Mediated Magnetic Reversal in an All-Oxide-Based Synthetic Antiferromagnetic Superlattice”


2021.3.18   

欢迎2020级梁正国加入关联氧化物薄膜与界面研究组!


2020.9.9   

欢迎2020级吕崎鸣加入关联氧化物薄膜与界面研究组!


2020.7.20   

恭喜刘宽和叶欢两位同学通过转博申请,查看 2020录取博士研究生名单


2020.6.30   

恭喜徐立强博士完成毕业答辩,毕业论文题目为“ 铌酸钾钠基无铅铁电薄膜结构和性能的研究 ”


2020.6.20   

恭喜金锋博士在国际知名期刊 Nano Letters 发表论文“Uniaxial Strain - Controlled Ground States in Manganite Films ”


2020.6.20   

恭喜徐立强博士在国际知名期刊 ACS Applied Materials & Interfaces 发表论文“Robust Ferroelectric Properties in (K,Na)NbO3 - Based Lead-Free Films via a Self-Assembled Nanocomposite Approach”


2020.6.20   

欢迎章金凤同学加入课题组


2020.05.09   

研究生返校通知,点击查看


2020.3.20   

恭喜王凌飞博士入选中科院“百人计划”B类,欢迎王凌飞研究员加入课题组

























































   关联氧化物薄膜与界面研究组由吴文彬教授(国家杰出青年科学基金 获得者)和王凌飞教授(国家创新人才计划青年项目 入选者)领衔,现有副研究员一名、博士后一名、博士研究生六名、硕士研究生五名。研究组已培养博士毕业生20名,其中有6名在国内高校、研究所担任教授或研究员。
   研究组长期专注于钙钛矿结构过渡金属氧化物薄膜与异质界面中的新奇量子现象和功能特性研究。主要研究方向包括:氧化物外延薄膜和异质结的原子尺度可控制备;氧化物界面的多自由度耦合和微观量子效应;功能氧化物原型器件的设计和实现等。在强关联电子相分离系统、铁电薄膜和器件、人工反铁磁超晶格、透明导电薄膜、氧化物拓扑磁结构等热点研究领域中做出了一系列有特色和国际影响力的研究成果。已在Science、 Nature Materials、 Advanced Materials、Advanced Functional Materials、Nature Communications、Nano Letters、Physical Review 系列、Applied Physics Letters等高水平期刊发表论文100余篇。总引用次数超过3000次。
   研究组迄今已主持国家基金委面上项目7项,作为课题负责人承担国家重点研发计划项目和中科院创新项目各1项,作为研究骨干承担国家重点研发计划项目3项、基金委创新群体项目1项。曾获安徽省自然科学一等奖和中国分析测试协会三等奖各一项。

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Super-tetragonal Sr4Al2O7 as a sacrificial layer for high-integrity freestanding oxide membranes


    自支撑氧化物薄膜是指一种去除衬底后依旧保持单晶特性的低维量子材料,兼具关联电子体系的 多自由度耦合特性和二维材料的结构柔性。这类材料具有超弹性、挠曲电性和显著的磁弹效应等, 有望诱导出传统外延氧化物薄膜中不具备的新奇量子衍生现象和功能特性。同时,由于摆脱了单晶 衬底的刚性束缚,自支撑氧化物薄膜易于实现与硅基半导体、二维范德瓦尔斯材料以及柔性高分子 材料的集成,在开发超薄柔性电子器件方面表现出巨大的应用潜力。
   多年来,自支撑氧化物薄膜的主流制备方法是基于水溶性牺牲层的外延生长、剥离 和转移技术。然而,目前国际上普遍使用的Sr-Al-O基水溶性牺牲层与目标氧化物薄膜之间 不可避免的晶格失配和应力弛豫会导致高密度界面缺陷的形成,进而在水辅助剥离和转移过程中诱发 高密度裂纹的产生,显著影响自支撑氧化物薄膜的结晶性和完整性,并导致相应功能特性的退化。 因此,如何抑制微裂纹的形成,获得大面积、高结晶性的自支撑氧化物薄膜是推动这一研究领域进一步 发展的关键科学问题。
    针对上述问题,研究团队深入探索Sr-Al-O基水溶性牺牲层薄膜的激光分子束外延生长窗口,通过精细 的薄膜生长控制发现了一种新型水溶性牺牲层材料Sr4Al2O7。系统的实验表征和第一性原理计算展现了 其诸多优异性质:首先,双轴应变下的Sr4Al2O7薄膜具有四方结构对称性,与多数ABO3钙钛矿 材料可以形成高质量共格外延生长,抑制了界面处缺陷的形成和水辅助剥离过程中的裂纹产生,显著提升 了自支撑氧化物薄膜的结晶性和完整性。研究团队验证了晶格常数在3.85~4.04 Å区间的一系列钙钛矿 氧化物薄膜的剥离效果,发现从Sr4Al2O7牺牲层上剥离的自支撑薄膜中无裂纹区域可以扩展到毫米级, 比目前已报道的同类自支撑薄膜样品大1~3个数量级,且其结晶性和功能性可以与单晶衬底上生长的高质量 外延薄膜相当。其次,Sr4Al2O7薄膜的激光分子束外延生长窗口与多数钙钛矿氧化物薄膜兼容,制备工艺 具有普适性。研究团队还进一步发现Sr4Al2O7独特的原子结构导致其具有很高的水溶性,显著缩短了水辅助 剥离过程的时间,提升了自支撑氧化物薄膜的制备效率。
    新型水溶性牺牲层Sr4Al2O7的发现为制备高结晶性、大面积自支撑氧化物薄膜提供了一种高效且普适的实验手段。 这一发现突破了自支撑氧化物薄膜在完整性和结晶性方面的瓶颈,为该领域的发展注入了新的动力,既有望推动 自支撑氧化物薄膜新奇量子物态的进一步发掘,也可以提升这一体系在低维柔性电子学器件方面的应用潜力。 审稿人对该工作给予高度评价,认为“对于(自支撑氧化物薄膜)这一正迅速发展的研究领域内的科学家们而言, 这无疑是一个有趣的工作”“章等人的工作具有从多个方面对氧化物电子学领域形成广泛影响的潜力”。该项成果以 “Super-tetragonal Sr4Al2O7 as a sacrificial layer for high-integrity freestanding oxide membranes”为题发表在《Science》杂志上。

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All-oxide–based synthetic antiferromagnets exhibiting layer-resolved magnetization reversal


    金属人工反铁磁体的巨磁阻效应在商业磁存储等领域取得了广泛应用,促成了自旋电子学的诞生。 作为一种最基本的器件结构单元——全氧化物人工反铁磁体的缺失,无疑是一重大缺憾, 也严重阻碍了相关氧化物电子学和自旋电子学器件的研制和发展。
   近年来,本研究组针对制备全氧化物人工反铁磁体所面临的诸多关键问题和挑战, 开展了一系列深入的研究。发现La0.67Ca0.33MnO3 (LCMO) / CaRu1-xTixO3(CRTO)界面 由于Mn-O-Ru间电荷转移可有效抑制LCMO铁磁层的“死层”效应;两种材料具有完全匹配的晶格参数和对称性, 可得到完好的界面保证了多层膜和超晶格的外延生长;其低对称性正交结构使磁性层具有单轴磁各向异性; 另外,在CRTO非磁层中Ru、Ti含量的变化导致其电子态和输运性能可调。
    在此基础上,课题组首次制备出基于全氧化物外延体系的人工反铁磁体 —[La2/3Ca1/3MnO3/CaRu1/2Ti1/2O3]N,观察到随外加磁场清晰的具有层分辨的分步磁化翻转模式。 考虑到该体系具有适中的磁化翻转场以及磁化构型对外场的灵敏响应,这将赋予其在生物检测及自旋 电子学器件领域具有广阔的应用前景。该项成果以“All-oxide-based synthetic antiferromagnets exhibiting layer-resolved magnetization reversal”为题发表在《Science》杂志上。

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Ferroelectrically tunable magnetic skyrmions in ultrathin oxide heterostructures.


    在超薄BaTiO3/SrRuO3 (BTO/SRO)双层异质结构中发现铁电体(FE)驱动的、高度可调谐的磁性斯格明子。 在BTO中,FE驱动的离子位移可以穿过异质界面,并继续为多个单元单元进入SRO。这种所谓的FE邻近效应已 经在不同的FE/金属氧化物异质界面中得到了预测和证实。在BTO/SRO异质结构中,这种效应可以诱导相当大的DMI, 从而稳定强大的磁性物质。此外,通过利用BTO覆盖层的FE极化,可以实现对斯格明子性质的局部、可逆和非易失性控制。 这种铁电可调的斯格明子系统为设计具有高集成性和可寻址性的基于斯格明子的功能设备提供了一个潜在的方向。 相关成果以题为“Ferroelectrically tunable magnetic skyrmions in ultrathin oxide heterostructures”发表在了Nat. Mater.上

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Uniaxial strain-controlled ground states in manganite films


    因电荷、自旋、轨道和晶格多自由度耦合,钙钛矿结构锰氧化物具有不同的物性迥异而自由能相当的相,展示出庞磁阻效应、相分离现象、及丰富而复杂的相图。优化掺杂块材La2/3Ca1/3MnO3 (LCMO)具有铁磁金属相基态。本课题组利用单轴张应变工程增强高质量异质外延LCMO单晶膜的Jahn-Teller畸变和修饰其能带结构,从而使其跨越自由能图景中的能量势垒,诱导出新奇的反铁磁电荷有序绝缘相,甚至可获得反铁磁绝缘基态的LCMO单晶膜。进一步,通过设计夹具装置施加单轴弯曲应变,实现可逆动态的操控反铁磁绝缘相强度。高分辨透射电镜和密度泛函理论计算结果直接证实新奇反铁磁相与薄膜的微小b轴张应变相关联,以及表明Q2模式的Jahn-Teller畸变和电荷有序在诱导反铁磁相过程中扮演着重要作用。该成果以“Uniaxial strain-controlled ground states in manganite films”为题发表在《Nano Letters》杂志上。

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