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超快光学实验室连续发表高水平科研论文
发布时间:2018-06-13

2018529日,《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)杂志在线刊发了我院陆陪祥教授带领的超快光学实验室李伟教授研究小组的研究论文:《有机-无机杂化钙钛矿中罕见的由振动熵变驱动的相变》(Unusual Phase Transition Driven by Vibrational Entropy Changes in a Hybrid Organic–Inorganic Perovskite)。华中科技大学为本论文第一单位,我院博士研究生魏文娟为该论文的第一作者,我院李伟教授、陆陪祥教授、英国Rutherford Appleton LaboratoryKeith T. Butler博士、剑桥大学Michael A. Carpenter教授为论文的共同通讯作者。

 

近年来,杂化有机-无机钙钛矿电池材料因为其快速增长的转换效率、优异的器件性能和独特的光电性质吸引了研究人员的广泛研究。与传统氧化物钙钛矿类似,杂化钙钛矿在外界刺激下能发生丰富的相变性质。一般而言,材料的相变对其光学、电学、磁学等物理性质起着至关重要的作用。因此,从微观尺度去理解材料的相变机理是一个非常重要的问题。迄今为止,对杂化有机-无机钙钛矿的相变诱导因素的研究主要局限在八面体扭转、分子的位移或有序-无序转变,其它因素所引起的相变少有报道。

 

李伟教授及合作者结合结构表征和晶格动力学计算,系统研究了在[CH3NH3][Mn(N3)3]中由整体晶格原子振动协同八面体反常旋转和分子位移所诱导的复杂一阶相变,指出所有原子在高温相和低温相振动的差异而导致的显著熵变是引起相变的主要原因。这项工作以一种全新的视角展现了振动熵变主导的相变机理,并探索了在原子尺度上这种相变与传统相变的一些重要区别,提出了通过调控协同模式来驱动钙钛矿材料相变的可能。

 

61日,物理学权威期刊《物理评论快报》(Physics Review Letters)在线刊发了超快光学实验室的另一研究成果:《基于光子通道图像的高次谐波产生标度律》(Scaling Law of High Harmonic Generation in the Framework of Photon Channels)。该论文第一作者李亮为我院2012级本科生、2016级直博生,通讯作者为陆培祥教授、兰鹏飞教授、祝晓松副教授及北京大学陈京教授。陆培祥教授团队成员采用量子化的激光场建立了强激光与原子相互作用辐射高次谐波的理论模型,定量地提出了基于光子通道的高次谐波产生新物理图像。该图像直观、简单的解释了高次谐波光谱的粒子性特征,简化了对高次谐波光谱的定量分析,为理解强场与原子相互作用的量子图像提供了新思路。此项研究成果对理解复杂光场(双色圆偏光,涡旋光等)高次谐波产生过程与产生椭偏可调的阿秒脉冲光源等具也有重要的理论价值。文章在预印数据库(arxiv.org)发表后,迅速引起了同行的关注。美国的一个研究团队已经利用该模型解释了他们的实验结果,并发表在PRL上。

 

6个月来,物理学院超快光学实验室硕果频出,已发表高水平科研论文多篇,其中Nature Communications 1篇,Physics Review Letters 3篇,Nano Letters 1篇,Angewandte Chemie International Edition 1篇,Advanced Functional Materials 1篇。这是超快光学实验室多年来坚持面向科学前沿开展科学研究、坚持引育并举充分发挥人才优势的结果。实验室师资力量雄厚,队伍年轻有活力。现有教师13人,其中教授7人,长江学者、杰青1人,青年千人1人,优青3人,湖北省百人3人。在陆培祥教授的带领下,实验室非常重视研究生的培养。导师们注重研究生的理想信念教育,坚持将研究生思想工作融入学术指导和日常管理中,严格要求,率先示范。在师生的努力下,超快实验室研究生培养质量明显提升。

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