人工微結構和介觀物理國家重點實驗室（北京大學）

實驗室於1991年經國家計畫委員會撥款開始建設，1994年通過國家教育委員會組織驗收通過並正式對外開放。

基本介紹

• 中文名稱：人工微結構和介觀物理國家重點實驗室（北京大學）
• 類別：實驗室
• 地點：北京
• 依託：北京大學

依託

人工微結構和介觀物理國家重點實驗室依託：北京大學。

領域

開展與納米材料以及光電子學相聯繫的材料和材料物理方面的研究工作；研究與微結構製備有關的實驗技術及物理問題；發展高空間解析度探測技術（掃描隧道顯微術，近場光學和原子力顯微術）和高時間解析度光學探測技術（飛秒和相關技術）；開展量子輸運過程的實驗和理論研究，包括氧化物高溫超導電性問題的研究；推動上述這些方向與化學和生命科學的可能聯繫以及套用的可能性。

團隊

實驗室主任為龔旗煌教授，副主任為張酣教授和王福仁教授。實驗室學術委員會主任為甘子釗院士，副主任為楊國楨院士和戴遠東教授。實驗室現有固定人員54人，流動人員12人，其中教授 20名，副教授/高工21名。研究隊伍擁有院士4人，長江特聘教授4人，國家傑出青年4人，教育部跨世紀和新世紀人7人。已建成老中青有機結合的研究隊伍。形成了中科院院士等老一輩科學家仍在一線指導和發揮重要作用，長江學者、傑出青年基金和教育部跨（新）世紀人才等中青年學者已成為研究的中堅力量，青年副教授已迅速成長的良好局面。研究隊伍團隊協作和集體攻關能力不斷加強。

序號	姓 名	性別	出生年月	職稱	實驗室職務	研究方向或專業	工作性質	備註
1	甘子釗	男	1938-04	教授	學術委員會主任	凝聚態理論	研究	院士
2	秦國剛	男	1934-03	教授		半導體物理	研究	院士
3	龔旗煌	男	1964-08	教授	實驗室主任、學術委員會委員	光物理	研究	院士
4	歐陽頎	男	1955-07	教授	學術委員會委員、實驗室副主任	非線性物理	研究	院士
5	李焱	男	1966-11	教授	實驗室常務副主任	介觀光學	研究	新世紀人才; 973首席
6	朱星	男	1950-02	教授	學術委員會委員	物理學	研究	跨世紀人才; 973首席
7	俞大鵬	男	1959-03	教授	學術委員會委員	材料物理	研究	長江學者; 傑出青年基金
8	張酣	男	1954-11	教授		凝聚態物理	研究	跨世紀人才
9	王福仁	男	1962-03	教授		超導物理	研究	跨世紀人才
10	沈波	男	1963-07	教授		半導體物理	研究	長江學者; 傑出青年基金
11	張國義	男	1950-12	教授		半導體物理	研究	博士生導師
12	史俊傑	男	1962-10	教授		凝聚態理論	研究	博士生導師
13	張家森	男	1966-09	教授		介觀光學	研究	新世紀人才
14	蔣紅兵	女	1966-03	教授		超快光學	研究	新世紀人才
15	郭建棟	男	1945-09	教授		超導物理	研究	博士生導師
16	戴倫	女	1966-04	教授	實驗室副主任	半導體物理	研究	博士生導師
17	胡曉東	男	1958-07	教授		半導體光電子學	研究	博士生導師
18	呂勁	男	1968-12	副教授		凝聚態理論	研究	博士生導師
19	冉廣照	男	1968-02	副教授		半導體物理	研究	博士生導師
20	王宏利	男	1969-11	教授		非線性物理	研究	新世紀人才
21	楊金波	男	1969-11	教授		磁學	研究	博士生導師
22	馬平	男	1967-04	副教授		超導物理	研究
23	肖立新	男	1966-10	副教授	實驗室主任助理	介觀光學材料	研究
24	於彤軍	女	1963-09	副教授		半導體; 光電子學	研究
25	秦志新	男	1958-05	副教授		半導體; 光電子學	研究
26	古英	女	1970-11	副教授		光學理論	研究	博士生導師; 科技新星
27	陳志堅	男	1971-11	教授		介觀光學	研究	博士生導師
28	陳志忠	男	1971-09	副教授		半導體材料	研究
29	吳成印	男	1972-09	副教授		超快光學	研究
30	胡小永	男	1973-01	副教授		光子晶體	研究
31	彭良友	男	1976-01	副教授		強場物理和計算物理	研究
32	王樹峰	男	1972-10	副教授		超快光學	研究
33	林峰	男	1970-08	副教授		凝聚態物理	研究
34	呂國偉	男	1976-12	副教授		光物理	研究
35	趙清	女	1979-07	副教授		納米結構與低維物理	研究
36	楊宏	女	1970-04	高工		雷射設備	技術
37	聶瑞娟	女	1962-06	高工		鍍膜設備	技術
38	楊志堅	男	1964-12	高工		MOCVD設備	技術
39	楊濤	男	1954-04	高工		超導物理	技術
40	徐萬勁	男	1963-03	高工		光電子物理	技術
41	康香寧	女	1970-01	高工		光子晶體	技術
42	王永忠	男	1968-05	工程師		設備管理	技術
43	鄧勇開	男	1981-03	工程師		雷射設備	技術
44	李洪雲	女	1981-09	工程師		光學	技術
45	李智	男	1979-12	講師		飛秒近場光譜	研究
46	唐 寧	男	1979-10	講師		光電子學	研究
47	廖志敏	男	1979－05	講師		納米科學	研究
48	曲波	男	1980-03	講師		介觀光學	研究
49	肖雲峰	男	1981-01	研究員		微納光子學與生物感測	研究	百人計畫
50	胡宗海	男	1972-09	研究員		掃描探針	研究	百人計畫
51	王新強	男	1975-08	研究員		半導體物理	研究	百人計畫
52	劉運全	男	1979-02	研究員		光學	研究	百人計畫
53	丁曉民	女	1950-05	副研究員		半導體物理	技術
54	肖靜波	女	1974－02	政工師	實驗室秘書	經濟管理	行政

方向

實驗室努力建設有明顯介觀物理研究特色、光學與凝聚態緊密結合的研究基地，深入開展介觀物理中的重大基礎科學問題、套用前沿問題的研究；同時加強與交叉學科的聯繫，使人工微結構和介觀物理的研究手段和觀念在能源、生命科學等領域得到開拓發展和套用延伸。實驗室研究以介觀尺度下凝聚態物理和光學為主要研究內容，並開展與能源、材料、生命科學和化學等多學科的融合和交叉研究。圍繞介觀體系凝聚態物理與器件、介觀光學與飛秒光物理，介觀物理交叉與重大套用三個重要研究方向做出原創性成果。建設一個基礎研究與套用研究相結合的一個既有利於學科發展、又便於為人才培養服務的綜合研究基地。

• 介觀光學與飛秒光物理
• 納米光子學與超快光譜
• 飛秒強場光物理與相干操控
• 介觀光學結構、材料及器件

介觀體系凝聚態物理與器件

• 納米半導體與光電子物理
• 低維納米結構與物理
• 寬禁帶半導體

介觀物理交叉與重大套用

• 軟凝聚態
• 納米尺度高分辨檢測
• 套用超導

成果

近年來，實驗室團隊建設取得突出進展，2005年和2007年分別入選了兩個國家基金委創新研究群體；2006年，入選了一個教育部創新研究團隊。目前，作為首席單位實驗室承擔了三個國家973及重大研究計畫項目。近年來，實驗室還獲得國家自然科學獎二等獎4項、省部級獎勵十多項。

1. 表面與界面原子結構的LEED（低能電子衍射）及ELS（電子能量損失譜）

研究了諸如Si(001)2X1,Si(001)C(4X2),Pb/Si,Pb/Ge等表面與界面的原子結構，發展了新的實驗方法，1997年獲國家教委科技進步一等獎。

2. 光纖光柵布拉格發射濾波器(FBR)及單頻窄現寬FBR半導體雷射器的研製

用側面磨拋光法在單模通信光纖中形成折射率周期性調製的相位光柵，成功研製出窄帶高反射的光纖光柵器件，達到國際水平，1996年獲八五科技攻關重大成果獎。

3．GaN為基的藍光發光二極體（LED）的研製與開發

以MOCVD技術為基礎，在863支持下，在氮化物研究及相關高科技產品方面取得一系列重大成果。獲國家發明專利2項。

4．有機及聚合物分子光學非線性研究

在國際上首先研究三維p電子共軛分子足球烯分子簇C60,C70系列三階非線性光學性質，開創了新型光功能材料研究的新領域；開展聚合物光折變研究，論文被大量引用。1997年獲北京市科技二等獎，2001年獲高校科技二等獎。

5．超高真空(UHV)掃描電子顯微鏡(SEM)掃描隧道顯微鏡聯合系統的研製

掃描隧道顯微鏡(STM)最大的優點是其原子分辨能力。但是，與此相聯繫的視野狹窄卻又成了它的致命弱點。為充分發揮STM的威力，研製成功了超高真空(UHV)掃描電子顯微鏡(SEM)掃描隧道顯微鏡聯合系統。在此系統中，STM的針尖可以在SEM的幫助下找到一個巨觀樣品上任意一個感興趣的納米結構，對它進行直至原子分辨的觀察。

6. 螺旋波失穩及缺陷混沌產生的實驗研究

對螺旋波失穩及缺陷混沌產生機理的實驗研究上取得了重要發現。先後在實驗中發現了三類不同的螺旋波失穩機制：長波失穩，都卜勒失穩及退偶失穩。此結果已引起了國際非線性物理界的廣泛關注。尤其是都卜勒失穩，它的產生機制很可能與心臟病中心顫致死現象有密切聯繫。下一個目標是在實驗中對缺陷混沌進行控制。理論計算顯示，5毫伏左右的電壓就可以將心臟中的螺旋波引出心臟。這將對開發新的治療心顫的方法提供理論與實驗根據。

7．新型非線性光限幅材料研究

當材料的透過率隨入射光增強而減小時，稱之為非線性光學限幅效應，簡稱光限幅效應。它在人眼和探測器的雷射防護及光通訊等領域有很好的套用前景。目前的研究熱點主要集中於研製性能優良的新型光限幅材料。我們以YAG雷射器為光源建立了納秒非線性光限幅實驗系統。先後對富勒烯衍生物、酞菁類化合物、過渡金屬團簇、有機染料及有機金屬化合物等多種非線性光限幅材料進行了系統的理論與實驗研究。

8. 飛秒光聲光譜實驗及套用研究

建立了世界上第一套結合了飛秒雷射技術和光偏轉精確測量方法的測厚系統。使用飛秒雷射脈衝我們首次探測到了單晶鍺薄片內超快的相干聲子激發和傳播過程。這種全新的精確測厚技術，克服了傳統的單面反射測厚技術所不能夠解決的問題。這種方法很簡單，容易實施，測量是無接觸式和無損傷的，測量的精度高於亞微米。

9. 納米材料製備研究

採用電漿增強CVD方法，在不同襯底上製備成功大面積、高度取向的納米碳管薄膜。這種納米碳管薄膜具有製備簡單、品質好（石墨化程度高）等優點，為進一步研究場發射圖象顯示技術奠定了良好的物質基礎。

10．用電子束誘導沉積納米碳研製光子晶體

光子晶體（PC）已成為新型光子器件和未來全光集成迴路的物理基礎。提出了一種獨具特色的技術來克服深亞微米加工的難點，從而發展了一種製備光子晶體的新技術。在無需光刻膠和外加掩膜的條件下，通過 "直寫"和直接刻蝕，形成一維和二維亞微米周期性光子晶體結構，典型的大小約100-150納米、周期約300-350納米。利用這一技術，在可見光波段的半導體InGaAlP MQW上成功地研製出二維光子晶體的六重對稱晶體和八重準晶等。