评审组:基础研究组
项目名称:磁电复合薄膜中多物理场界面耦合调控机制研究
提名单位: 陕西省教育厅
提名等级:一等奖
提名单位意见: 该项目面向国家及陕西省发展新一代电子信息技术的重大战略需求,针对自旋电子学及薄膜物理中的国际学术前沿问题,提出了电场驱动应变和电荷等多物理场协同调控磁电复合薄膜表界面自旋的研究思路,构 筑了新型磁电复合薄膜材料,揭示了跨尺度、多层次磁电耦合机制,开展了系统性和创新性且具有国际影响力的研究工作。重要发现包括:提出基于应变的电场调控表界面自旋-晶格耦合、自旋-轨道耦合等新思 路,实现了电场诱导磁化翻转及显著调控磁各向异性;提出基于电荷积聚调控界面自旋耦合的新思路,阐明了电荷对层间自旋耦合、自旋-轨道耦合的调控机理;构建了自支撑铁电/磁电氧化物单晶薄膜,首次发现其超弹超柔特性,阐明了铁弹畴连续翻转诱导超弹超柔性机制,解决了传统磁电薄膜的结构受限问题 ,实现了界面强磁电耦合效应。本项目成果为设计开发新型低功耗自旋电子器件提供了理论依据和实验基础,被美国工程院院士、美国物理学会会士等国际知名学者在Nature、Science及其子刊等国际顶级期刊上引用并给予高度评价。 本项目成果属实,人员排序无异议,无知识产权纠纷。
项目简介:

客观评价:

代表性论文专著目录:



主要完成人情况:
  1. 姓名:刘明
    排名:1
    行政职务:研究生院副院长
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目主要学术贡献:1.为6篇代表作中第1、2、3、4、5篇论文的(共同)通讯作者,第6部专著的第一作者。主要负责该项目的申请、 总体实施以及成果总结工作。首次发现并证实氧化物单晶薄 膜“既弹又柔”的力学性质,揭示自支撑铁电/铁磁单晶薄膜中铁电畴壁极化连续翻转、相变引发的超弹性机 制(对应“重要科学发现”第1项科技创新)。提出基于应变的电场调控自旋耦合、自旋-轨道耦合等新思路,实现了创纪录的电场调控自旋共振(对应“重要科学发现”第2项科技创新)。提出小电压驱动电荷积聚调控磁性的新思路 ,阐明电荷对自旋耦合的调控机理(对应“重要科学发现”第3项科技创新)。 2.佐证材料:代表性论文专著1、2、3、4、5、6。
  2. 姓名:董国华
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目主要学术贡献:1. 为6篇代表作中第1、2、5篇论文的(共同)第一作者和第4篇论文的共同通讯作者及第3篇论文的共同作者。 负责了该项目的具体实施和分析总结,发现了自支撑铁电单晶薄膜的超弹-超柔特性,实现近180°折叠且应变 高达10%,解决了铁电/磁电单晶薄膜的易碎裂问题;实现了磁电氧化物材料的弹簧结构,克服了因结构受限 导致磁电耦合强度弱的问题(对应“重要科学发现”第1项科技创新)。 2. 佐证材料:代表性论文1、2、3、4、5。
  3. 姓名:彭斌
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目主要学术贡献:1. 为6篇代表作中第2篇论文的共同第一作者和第1、4、5篇论文的共同作者,参与了该项目的实施及总结,对主要科技创新点有直接贡献。提出了电压诱导应变调控界面自旋轨道耦合的思路,构建了具有垂直磁各向异性 的磁电薄膜异质结,实现了电压调控垂直磁化90°翻转(对应“重要科学发现”第2项科技创新)。制备了自支撑的BiFeO3单晶薄膜,发现了该薄膜具有超弹、超柔性,耐受180°弯折且最大弯曲应变>5%而不破裂,并提出了相变增强薄膜柔性的新机制(对应“重要科学发现”第1项科技创新)。 2. 佐证材料:代表性论文专著1、2、4、5。
  4. 姓名:赵亚楠
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目主要学术贡献:1. 作为6篇代表性论文专著中第5篇论文的共同作者,参与了柔性自支撑磁电氧化物弹簧的构筑研究,揭示了磁 电微纳结构中柔性磁电调控机理(对应“重要科学发现”第1项科技创新)。 2. 佐证材料:代表性论文专著5。
  5. 姓名:胡忠强
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目主要学术贡献:1. 为6篇代表作中第1、2、3、5篇论文的共同作者,参与了该项目的申请、实施和总结,实现了脉冲电压对磁自旋取向的180度翻转,发展了磁-力-电等多物理场界面协同调控自旋的方法(对应“重要科学发现”第2项科技创新);参与了柔性自支撑铁电/磁电氧化物的构建,阐明了磁电薄膜微结构演变增强磁电耦合的作用机制 (对应“重要科学发现”第1项科技创新)。 2. 佐证材料:代表性论文专著1、2、3、5。
  6. 姓名:王志广
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目主要学术贡献:1. 作为6篇代表性论文专著中第5篇论文的共同作者,参与了该项目的实施及总结,参与了自支撑磁电氧化物的柔性磁电调控机理研究,建立了磁电微纳结构的构筑方法(对应“重要科学发现”第1项科技创新)。 2. 佐证材料:代表性论文专著5。
主要完成单位:
  1. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献:学校为本项目的顺利实施提供了良好的硬件基础、良好的学术交流平台以及稳定的后勤保障。学校建立完善的大型仪器共享平台合作机制并建设有分析测试中心为本项目的测试提供支持;利用学科建设经费,对该项目的平台建设提供了资金支持;提供了实验场地,在人才引进、组建学术团队等方面提供了保障;本项目的实施过程通过与相关学科老师在学校建立的学术交流平台上所进行的有效沟通,探讨项目核心激发创新思维;学校后勤为本项目的实施提供稳定的能源以及其他方面的保障。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处