中国科学院福建物质结构研究所材料化学与物理研究室
中国科学院福建物质结构研究所材料化学与物理研究室

  研究方向

  研究室围绕先进光电功能材料的探索,以化学构造-物理机制-材料应用为研究层次,在新型激光晶体和非线性光学晶体材料、宽禁带半导体材料和器件、光电纳米材料及其基础科学问题、无机-有机配合物/聚合物光电功能材料、透明激光陶瓷材料、新结构类型热电材料、高性能电解质材料和太阳能电池光电转换材料及其基础科学问题为主要研究方向。

 

  主要研究内容:

  1. 新型激光晶体和非线性光学晶体材料:新结构类型激光和非线性光学晶体探索,新波段激光和非线性光学晶体的结构与性能关系研究,复合功能激光晶体材料研究及一体化固体激光器件研制,上述晶体材料的生长及相关物理化学性能分析。

  2. 宽禁带半导体材料和器件:围绕几类重要的宽禁带半导体材料如ZnO、GaN、ZnS、ZnSe中的单晶的生长及其基本科学问题开展研究,探索新类型的宽禁带半导体材料的生长。开展宽禁带半导体原型器件的制造与相关物理研究。

  3. 光电纳米材料及其基础科学问题:围绕纳米光电材料的制备、表面修饰、结构、性能及其光物理关联开展研究;主要开展的方向有:新型低维纳米光电材料的制备,纳米材料的生长热力学和动力学,纳米材料中的新结构问题,纳米光催化材料、纳米材料的缺陷结构与催化性能研究,纳米材料的组装与磁电性能研究,稀土纳米光谱和光电子学、稀土无机纳米晶荧光标记生物材料及其均相荧光共振能量传递分析。

  4. 无机-有机配合物/聚合物光电功能材料:以有机桥基和金属离子为单元构筑各类具有功能特性的新型无机-有机配合物和聚合物, 并以结构化学指导具有光、电或磁性能的这类新型复合功能材料的合理合成和光电性能研究。探索新颖结构纳米级聚合物的自组装规律和设计合成;研究此类配位化合物的结构与光电性能的关系。

  5. 透明激光陶瓷材料:围绕全固态高功率激光器用新型激光增益介质-稀土掺杂钇铝石榴石和氧化钇激光透明陶瓷的烧结制备及其多晶激光物理展开系统研究。

  6. 新结构类型热电材料:新颖结构类型的热电化合物及热电复合材料的结构设计,可控、稳定合成,利用多种手段进行结构表征。对所得材料进行热电性能测时,热电性能优化。热电输运微观机制的深入认识,热电性能与原子结构,纳米结构的关系研究。在此基础上,通过原子结构和纳米复合结构的设计合成获得具实用性的高ZT值热电材料。

  7. 高性能电解质材料:固体中的离子和电子传导与的微观机理研究;新型电解质和电极材料的设计与合成;高性能电解质和电极材料在电化学领域,包括燃料电池、锂离子电池等领域中的应用。

  8. 太阳能电池光电转换材料及其基础科学问题:研究冶金法提纯太阳能级硅材料中的基础科学问题及可产业化的技术;第三代宽光谱高效太阳能电池材料,太阳电池材料超快光谱及其光电转换机理等基础科学问题。