磁介电材料的关键基础问题及其结构性能调控

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    50832007
  • 项目类别：
    重点项目
  • 资助金额：
    220.0万
  • 负责人：
    李晓光
  • 依托单位：
    中国科学技术大学
  • 学科分类：
    E0209.无机非金属类高温超导与磁性材料
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2008
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2009-01-01 至2012-12-31

项目摘要

探索高性能的磁介电材料，揭示磁介电效应的物理规律，实现磁电耦合物理过程的原子、电子层次调控，为相关的器件制备和实用化解决关键的材料物理问题，具有重要的科学意义和应用前景。围绕这一目标，我们将主要开展如下研究：.1、新材料探索与表征：结合现代物理、化学的制备与测试手段，研制性能明显优于现有材料的新型磁介电材料，探索其作为微波技术、宽波段磁电探测以及新兴信息技术材料的应用前景及途径。.2、揭示磁介电耦合规律：有目的地通过掺杂、磁场、电场、光辐照和压（应）力等调控电荷、自旋和轨道有序以控制材料的磁介电性能。.3、异质结及器件原理：研究外延异质结界面关联问题的规律，实现不同物理性能的组装和调控。力求获得在原子乃至电子层次上的调控规律，探索出几类具有优异磁电性能的人工结构材料/器件原型。

结项摘要

磁介电材料的关键基础问题及其结构性能调控研究在多功能高密度信息存储等方面具有重要的科学意义和应用前景。2009年至2012年间，我们主要对磁电耦合体系如Fe基、Mn基氧化物等材料的块材、薄膜、单晶、异质结及纳米样品合成、相关材料的磁极化、电极化、磁电耦合、阻变等多种性质及新型原理器件的设计等问题进行深入系统的研究，完成了研究计划，达到了预期目标。主要进展如下：. 1、在稀土锰氧化物和多铁性材料BiFeO3体系磁电效应规律探索与调控方面：实现了电调控磁和磁调控电的状态，发现了BiFeO3/La5/8Ca3/8MnO3多铁异质结的巨磁电效应, 在f = 500 kHz、T = 220K、H = 10T下，磁介电效应达到1100%。上述研究为具有更强功能的新型器件的研制开发提供基础。. 2、在器件原型设计和制作及相关物性探索方面：设计并构建了基于多铁薄膜的多态电阻转换效应的“电子水印”原型器件；构造了室温多铁隧道结四阻态存储原型器件；研究了多铁异质结中应变对剩余磁化强度的各向异性和输运性质的调控，提出一种电场写入多重非易失性应变态，并可被电阻非破坏性读出的机制。. 3、在其它新材料的发现和自旋及电荷有序调控规律探索方面：通过对LuFe2O4体系的结构和光谱学性能研究发现，在该体系的磁和铁电转变温度附近，该体系的结构涨落影响了其光学振动特性，并进一步证明了该体系中存在结构和磁性、铁电性之间的内在关联。发现了BiFeO3体系的交换偏置行为及团簇玻璃态的动力学性质；探索了HfO2等体系阻变效应动态过程的研究。合成并发现室温多铁性的层状材料Bi4.2K0.8Fe2O9+δ。. 已在Nature Materials.(2篇), Nano. Lett.(1篇)， Adv. Mater.(1篇)， Appl. Phys. Lett.(21篇)，Phys. Rev. B(3篇)等刊物发表SCI论文82篇，获授权发明专利2项。在2009-2012年间发表的论文被他引284次。. 培养毕业博士生13名，毕业硕士生2名，有1人获得安徽省优秀博士论文奖，1人获“香港求实”奖，1人获“朱李月华”奖，1人获“国家研究生”奖，1人获国家级“学术新人奖”，4人获“光华”奖。此外，在国内外学术交流及实验室建设方面也取得一定的进展。

项目成果

期刊论文数量（85）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（47）
专利数量（2）
Dynamic properties of spin cluster glass and the exchange bias effect in BiFeO3 nanocrystals
自旋簇玻璃的动态特性和 BiFeO3 纳米晶中的交换偏压效应
  • DOI：
    10.1088/0957-4484/22/38/385701
  • 发表时间：
    2011-09-23
  • 期刊：
    NANOTECHNOLOGY
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Dong, Sining;Yao, Yiping;Li, Xiaoguang
  • 通讯作者：
    Li, Xiaoguang
Improved resistance switching in ZnO-based devices decorated with Ag nanoparticles
改进了装饰有银纳米粒子的 ZnO 基器件的电阻切换
  • DOI：
    10.1088/0022-3727/44/45/455305
  • 发表时间：
    2011-11-16
  • 期刊：
    JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    Shi, L.;Shang, D. S.;Shen, B. G.
  • 通讯作者：
    Shen, B. G.
The investigation of reversible strain and polarization effect in (011)-La0.9Ba0.1MnO3 film using field effect configuration
利用场效应结构研究(011)-La0.9Ba0.1MnO3薄膜的可逆应变和极化效应
  • DOI：
    10.1063/1.3545805
  • 发表时间：
    2011-04-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Wang, J.;Hu, F. X.;Shen, B. G.
  • 通讯作者：
    Shen, B. G.
Temperature dependence of phonon spectroscopies and structure characteristics in multiferroic LuFe2O4 system
多铁性 LuFe2O4 体系中声子光谱和结构特征的温度依赖性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of Raman Spectroscopy
  • 影响因子：
    2.5
  • 作者：
    Y. Hou, Y. P. Yao, S. N. Dong, M. L. Teng, X. F. S
  • 通讯作者：
    Y. Hou, Y. P. Yao, S. N. Dong, M. L. Teng, X. F. S
Interplay between charge stripes and sign reversals of Hall and Seebeck effects in stripe-ordered La1.6-xNd0.4SrxCuO4 superconductors
带状有序 La1.6-xNd0.4SrxCuO4 超导体中电荷带与霍尔效应和塞贝克效应符号反转之间的相互作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of Physics: Condensed Matter
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xie, L.;Ding, J. F.;Guo, R. R.;Sun, X. F.;Li, X. G.
  • 通讯作者：
    Li, X. G.

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形状记忆合金手指系统的输出力自适应控制
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    赵璨;魏瑞晗;赵文;季润;饶家声;杨朝阳;李晓光
  • 通讯作者：
    李晓光

其他文献

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无机非金属材料学科代码、研究方向和关键词修订
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  • 批准号：
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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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