报告题目: 钙钛矿结构氧化物的若干基础性科学问题

　　报告人: 陈朗 教授(南方科技大学物理系)

　　报告时间: 2015年12月28日（周一） 9:00-11:00

　　

　　报告地点：师昌绪楼403会议室

　　陈朗教授简历：

　　陈朗： 男，1997年毕业于复旦大学。2005年获美国马里兰大学博士学位。随后相继在法国国家科研中心（2005-2006）以及新加坡南洋理工大学（2006-2013）作博士后及助理教授。现为南方科技大学物理系教授。

　　陈朗教授目前共培养了4名博士生，1名硕士，9名博士后。其中已毕业的2名中国籍博士都已获得中国政府海外自费留学人员奖学金。他的主要工作包括多铁以及高k，压电，铁电等复杂氧化物薄膜功能材料的生长和表征，物性测量及唯象理论等几个方面。对于外延薄膜的晶格对称性，畴工程的控制和标度，面内极化的反转和测量，剪切应变的作用,负系数和零系数材料的预言和奇异功能等等方面的研究做出了原创的贡献，提出了独特的看法；这些成果得到了国际同行和专家们的公认和大量引用。现负责科研项目10多项，总金额达2700多万元。目前已经发表80篇文章，其中第一作者和通信作者文章30多篇，引用次数1500次，h因子20。此外他还担任20多种期刊的审稿人，包括Nature子刊，PRL， AM, AFM, NJP, AP，PRB等。此外国际间的学术邀请和口头报告有30多次。

　　报告摘要：

　　钙钛矿结构氧化物的若干基础性科学问题

　　陈朗

　　南方科技大学物理系

　　1.关于室温多铁BiFeO3外延薄膜的相关问题

　　1）关于应力诱导的准同型相界的晶体结构、畴结构和面内极化。我们揭示了低对称相的本质，纠正了国际上普遍认为的，大压应变下的薄膜具有四方相结构，没有平面内极化的看法。在混合相的厚膜中除了之前发现的MA型单斜相和MC型单斜相之外，还首次发现了两个倾斜的具有最低对称性的三斜铁电相。我们的研究结果对阐明一个统一的关于准同型相界附近优异的压电性能机理的物理图景和进一步开发无铅压电材料有一定的指导意义。

　　2）研究了张应力和剪切应力对外延薄膜的应变-温度相图、晶体和畴结构，及其对应的压电和铁电性质和介电性能的影响。预测并揭示了在张应力下可能出现的新的畴和相界，以及其具有的特异压电和铁电性质。对于最近国际上报道的具有较大的张应变的薄膜, 我们率先揭示了薄膜的相不是正交的。所得外延薄膜当然仍是单斜MB型。

　　3）考察了各种理想和非理想情形下的退极化场对BiFeO3外延薄膜畴结构以及尺寸标度律的影响。发现所谓的普适铁弹以及铁电畴的所谓1/2标度律的失效和适用范围。利用衬底斜切和衬底的各项异性，我们不但可以有效的控制畴结构的取向和减少对称性，从而实现外延薄膜中的畴工程。

　　4）使用了同步辐射的掠入射，以及高分辨暗场以及原位电镜等特殊手段对畴和相的纳米尺度以及原子尺度上的演化，以及相应的应变梯度等作了开拓性的研究，揭示了温度场和应力场作用下，多铁畴结构的演化分布的多层次以及复杂性。

　　2．关于单晶和陶瓷中负指数，零指数材料和超材料的研究

　　研究了如何使用介电缺陷调制零指数材料的电磁响应，从而达到全反射或者全透射的状态。延伸了电磁学中负指数、零指数材料和超材料的相关概念，借助了晶体的弹性各向异性指数，具体研究了所有重要的单晶钙钛矿氧化物中奇异的泊松比和压缩比。

　　3. 使用外延氧化物在有效使用能源，提高制冷效率方面的应用

　　利用电热（磁热）原理制冷的效应，我们系统地研究了各种铁电/铁磁材料的单晶薄膜和单晶块材，在诸多准同型相界成分附近的材料中获得了较大的制冷效率并已经在硅芯片上制成制冷的原始器件。