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魏浩铭博士和曹丙强教授受邀就ABO3型薄膜及超晶格研究进展撰写综述论文

发布时间:2020-09-10文章来源: 浏览次数:

魏浩铭博士和曹丙强教授受邀就ABO3型薄膜及超晶格研究进展撰写综述论文

ABO3型钙钛矿具有独特的物理性质,多年来一直是凝聚态物理和材料物理领域的研究热点。我院曹丙强教授团队长期从事钙钛矿材料方面研究,在氧化物钙钛矿铁电薄膜、卤化物钙钛矿半导体和低维钙钛矿超晶格生长、物性及相关器件研究方面取得系列研究进展,先后在Appl. Phys. Lett.Nano Lett.J. Mater. Chem. C等物理和材料类经典期刊上发表论文20余篇。近期受邀撰写的综述论文:“From energy harvesting to topologically insulating behavior: ABO3–type epitaxial thin films and superlattices(J. Mater. Chem. CDOI: 10.1039/d0tc02811h.),重点介绍了ABO3型钙钛矿材料在能源利用和拓扑物理领域的最新进展和发展趋势。

1 钙钛矿材料晶体结构和在多领域的应用

传统的太阳能电池基于半导体PN结的光生伏特效应,由于该效应固有特性所决定,传统电池的开路电压小于其吸光层的禁带宽度,且其光电转换效率受到Shockley-Queisser极限的限制,面临理论上无法逾越的障碍。基于钙钛矿材料的铁电性能,可构筑新型的体光伏太阳能电池。由于体光伏效应的电压产生于晶体极化,因此其开路电压可远超材料带隙,而其光电转换效率也不受Shockley-Queisser极限的限制,是能源领域新的研究热点,近期我们还发现通过极化手段可进一步增强体光伏器件的光电性能,相关结果发表在Phys. Lett. A (2020, 384, 126831)。同时,基于钙钛矿材料新型超级电容器也表现出高的储能特性,课题组已将近期研究成果发表在Chem. Eng. J (2020, 397, 125524)等杂志上。

2 传统的光生伏特效应和体光伏效应物理机理图

二维电子气、高温超导、拓扑绝缘体是凝聚态物理研究的前沿课题,低维钙钛矿材料以其独特的电子和能带结构,成为研究低维量子现象极好的平台。近两年物理学院在省一流学科资助下建成了先进的科研平台。经过近几年的努力,该团队在钙钛矿超晶格设计和材料生长方面取得重要进展,发现了超晶格中的异常磁交换偏置现象和受维度调控的电输运性能,在Appl. Phys. Lett.J. Phys. D: Appl. Phys.等期刊发表多篇研究论文(具体内容见综述和其中提到的相关文献)。

魏浩铭博士为该论文第一作者,曹丙强教授为第一通讯作者,cc国际网投平台为第一单位,德国莱比锡大学Lorenz教授等人提供了协助。该系列工作得到国家自然科学基金(518721611190419)、山东省自然科学基金(ZR2017ZB0316ZR2018BA029)和济宁市科技局的联合资助。

关闭 打印责任编辑:于晓庆

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