半導體電晶體和積體電路的發明與磁性存貯材料的使用，更讓人類進入了一個嶄新的資訊時代。從當前的國內外學術發展動態來看，新型電子材料的研究對象呈現其維度從高維向低維發展，電子關聯程度從弱關聯向強關聯體系發展這兩個顯著特點。低維度上的微納尺度體系成為相關電子材料研究的主流。
基本介紹
- 中文名：復旦大學先微納電子材料研究所
- 主管部門：復旦大學先
研究方向
1、低維半導體人工結構
基於分子束外延技術的鍺矽超晶格、量子阱及量子點等不同維度的半導體人工結構材料的製備，重點研究如何利用自組織方式，生長出尺寸與密度都能控制的鍺矽量子點、量子島及量子環，探索利用表面活化劑來控制表面應變場，從而得到量子點的空間有序排列和多層量子點結構；對低維半導體材料的量子限制效應等物理現象進行觀察與研究，利用低溫和強磁場下顯微、超快等多維度光譜，研究單個或少數幾個相關聯納米結構小量子體系中的電子結構，以及它們與準粒子之間相互作用、雜化和耦合相關的一些重要的光電子超快動力學過程。
2、低維強關聯和磁性材料
發展同步輻射和氧化物生長等實驗技術，開展高溫超導、量子相變體系和電荷軌道有序現象的研究，試圖弄清量子相變點對電子結構的影響，軌道有序和電子結構關係，以及高溫超導與低維Mott系統中電子結構的演變等強關聯電子體系研究中的重要問題。開展利用分子束外延、多靶磁控濺射和電化學沉積等多種實驗方法製備的磁性超薄膜和多層膜、磁性納米線和磁性納米點等各種納米磁性結構的研究，試圖弄清其原子結構、電子態和磁性及其相互關聯，進一步揭示固體磁性的本質；研究納米磁性結構中的磁相變行為、磁各向異性、自旋再取向、磁化反轉及其磁疇變化動力學等多種技術磁性中的重要問題，探索可能的新型垂直磁記錄材料及其原型器件結構。
3、半導體自旋電子學材料
由於電子器件尺寸的減小已達到了量子效應開始影響其性能的極限情況，因此基於半導體材料的自旋電子學被認為是一種很有潛力的解決途徑，受到國際學術界的高度重視。我們將研究重點放在：用電學和光學的方法，研究從稀磁半導體、鐵磁金屬、半金屬鐵磁材料向半導體材料中的注入；用時間分辯的光學檢測手段，研究自旋在半導體材料中的輸運；用納米磁性結構來研究自旋轉移的過程。
4、基於超導體、半導體和磁體的量子調控
低維固態體系的量子調控與波函式工程的研究為開發和利用展現良好量子效應的先進材料提供了新的學科生長點和發展方向，有助於在先進材料領域內促進量子物理與材料和信息科學的交叉。我們將開展基於超導約瑟夫森結、半導體量子點和納米磁結構等固態量子受限體系的量子調控實驗和理論研究，利用波函式作為信息載體來研製如固態量子比特等固態量子器件，在這些固態體系中實現對體系量子態進行相干操縱和相干演化，並進一步實現可規模化的固態量子計算方案。
