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1、研究中心簡介
新材料與器件研究中心以華中科技大學材料科學與工程學院、材料成形與模具技術全國重點實驗室為依托。中心現(xiàn)有教授10名、副教授1名、工程師1名、秘書1名、博士后4名、在讀博士生34名、在讀碩士生51名。
研究方向主要包括：
光電功能材料（二維光電半導體材料、二維無機分子晶體）
集成光電子器件（二維半導體芯片級制備與集成、柔性晶體管的構筑與集成、柔性晶體管的構筑與集成）
類腦神經(jīng)形態(tài)器件（神經(jīng)形態(tài)存儲計算器件、神經(jīng)形態(tài)存儲計算器件）
儲能材料與器件（電化學能源儲存材料與器）
發(fā)光材料與器件（低維發(fā)光材料和器件研）
電催化材料與器件（二維電催化材料）
實驗室成立以來發(fā)表論文400余篇，其中IF大于10的論文300余篇，24篇入選ESI高被引論文，36篇入選封面文章。
2、研究中心老師
3、研究進展
（1）粉末材料的纖維化
李會巧教授團隊提出了一種通用且溫和的粉末纖維化技術，利用二維纖維素納米片作為媒介，將各類粉末材料轉化為微/納米纖維。這種方法不僅為粉末顆粒賦予了力學性能，還成功保留了粉末自身的精細結構和納米特性。
研究發(fā)現(xiàn)，自收縮力促使承載著粉末顆粒的纖維素片發(fā)生皺縮并卷曲成纖維，這種溫和的拓撲變形可避免粉末顆粒的團聚和原始納米精細結構的損傷。該工作成功地將包括單質、化合物、有機物和混合物等各類微納粉末轉變?yōu)?20余種均勻的微/納米纖維，體現(xiàn)出這種粉末纖維化成型技術強大的普適性和優(yōu)異的無損性。
這種將粉末狀材料轉化成纖維的高效且簡易的新型無損加工創(chuàng)新技術，具有重要的科學意義和應用前景。將為醫(yī)療、環(huán)境、防護、催化、能源相關、航空航天、光電材料、食品工程和日用品制造等領域的基礎研究和技術應用產(chǎn)生極其關鍵的影響。
（2）離子-電子耦合型二維材料
翟天佑教授和周興教授團隊報道了離子-電子耦合型二維材料的普適性合成：開發(fā)了分離供源的氣相沉積法，實現(xiàn)了20種AMX2離子型二維材料的可控合成，并且這些材料表現(xiàn)出獨特的離子-電子耦合特性，如較高的離子電導率192.8mS/cm，室溫鐵電性，正負可調的光伏特性等。
由于AMX2化合物成分、物相復雜，使得多種前驅體供給過程中容易發(fā)生預反應從而生成二元相，阻礙三元物相的穩(wěn)定合成。本研究中通過分離供源的氣相沉積法抑制副反應，實現(xiàn)了20中二維AMX2的可控合成，其中有18種二維材料此前未被合成過。
20種二維AMX2納米片的普適性合成
（4）晶圓級范德華介電薄膜
利用無機分子晶體表面無懸掛鍵的結構特點，通過熱蒸鍍方法實現(xiàn)了晶圓級范德華介電薄膜的可控制備。該方法與半導體制備工藝兼容，為高性能二維半導體器件的制備和規(guī)�；纱蜷_了全新的思路。
熱蒸鍍實現(xiàn)晶圓級范德華介電薄膜可控制備的示意圖。蒸鍍工藝高度可控，且與半導體制備工藝兼容，易于實現(xiàn)規(guī)�；苽�。
對比實驗中，單層MoS2場效應晶體管的遷移率從遷移率從26提高到了145cm2V-1s-1，轉移特性曲線的回滯則減小了一個數(shù)量級。蒸鍍的Sb2O3分子在二維材料表面可形成超薄的致密薄膜，將其作為MoS2場效應晶體管的頂柵介電層，可大幅提高柵極電容，晶體管展現(xiàn)出優(yōu)異的柵控性能，晶體管的操作電壓和功耗都得到明顯降低，為二維材料應用于低功耗電子器件打下了基礎。
以范德華薄膜作為介電材料和二維半導體MoS2作為溝道的場效應晶體管的器件示意圖和器件照片以及雙柵調控下的場效應晶體管的轉移特性曲線。
4、近幾年涉及粉體材料的發(fā)明專利
一種超薄鋰箔材的加工回收方法以及產(chǎn)品，專利號ZL202210224380.1
一種鐵電負電容晶體管及其制備方法，專利號ZL202410638133.5
一種具有雙突變界面的上轉換發(fā)光材料及制備方法，專利號：ZL202310406359.8
銅基納米材料及其制備方法和應用、以及電催化工作電極，專利號：ZL202310334529.6
一種超薄鋰箔材的加工回收方法以及產(chǎn)品，專利號：ZL202210224380.1
熱載流子雙向分離型類p-i-n型二維異質結及制備方法、器件，專利號：ZL2021116217051
一種二維ZnTe晶體材料及其制備方法和應用，專利號：ZL2021115356112
一種非本征二維復合磁性材料、制備方法及應用，專利號：ZL2021112699110
一種二維CuCrS2晶體材料及其制備方法，專利號：ZL2021115355798
一種基于無機分子晶體的憶阻器件、制備方法及其應用，專利號：ZL202110812068X
來源:華中科技大學新材料與器件研究中心
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)
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