微纳结构的信息存储机理及磁电新效应基础研究公示材料申请类别

《微纳结构的信息存储机理及磁电新效应基础研究公示材料申请类别》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、微纳结构的信息存储机理及磁电新效应基础研究公示材料l申请类别：国家自然科学奖l项目名称：微纳结构的信息存储机理及磁电新效应基础研究l项目简介：现代信息技术对人类文明和社会进步带来了革命性的影响，是现代社会的重要基石。然而，信息的获取、存储、传输和处理持续不断地向着高速、大容量、低能耗方向发展，对传统的半导体和微电子技术提出了严峻的挑战。微纳米结构处于介观和微观尺度，具有独特新颖的磁电性能，是未来信息技术的发展基础。在国家973，863，国家自然科学基金创新群体等项目系统规划和持续资助下，电子科技大学和中科院微电子所两个课题组通过协同研究

2、，围绕信息技术领域高频电磁波传输调控技术和非易失随机存储技术，探索了基于新型微纳结构实现信息传输、控制及存储的基本理论和技术方法。通过发展人工电磁结构和新型纳米结构，解决了高频电磁波传输和调控的关键技术难题；系统研究了纳米磁性结构、纳米介电氧化物等纳米结构，发现了电子自旋和材料阻变多个新效应和新现象，奠定了高密度非易失性信息存储的理论和技术基础。本项目的8篇代表性论文被SCI他引553次，其中3篇论文为ESI高被引论文。成果被信息领域多位著名学者正面评价和引用，具有重要学术影响力。科学发现点一（代表性论著1,2）：以微米尺度人工电磁材料

3、为研究对象，发展了适用于高频电磁波的电磁吸收理论模型，提出构建多频/宽带电磁波器件的新方法，在国际上率先研制出多频段高吸收率的微波和太赫兹波吸收器件。成果解决了传统材料吸收效果差、频点单一以及无法应用于高频段的技术难题。科学发现点二（代表性论著3）：系统提出“人工结构”与“纳米材料”相结合构建太赫兹功能器件的创新思想，通过电子信息材料与人工结构的复合，形成了动态调制电磁波的新技术，成功研制出太赫兹波调制器、可调谐微波吸收器和功率衰减器等器件，在太赫兹安检、成像和通信系统中获得应用。科学发现点三（代表性论著4，5,6）纳米磁性器件是未来非

4、易失存储/逻辑器件应用中处于领先地位的竞争者,具有高速、大密度和无限使用寿命，而如何实现有效的磁矩翻转和进行高效自旋电子注入是制约这一技术的根本障碍。项目围绕这一基础科学问题，揭示了磁性纳米结构中自旋-轨道耦合场效应的本质；研制了用于自旋注入的高介电铁磁性氧化物，构建了色心模型并成功阐述了磁有序形成机制。科学发现点四（代表性论著7，8）。探索了三维存储架构中漏电流产生机理，提出了具有自整流特性的三维RRAM器件，并研制出适用于这一架构的新型纳米超级电容器。研究成果解决了三维集成中的漏电流串扰和传统自整流器件对单晶硅衬底的依赖，并使得构建

5、具有后备动力源的非易失存储器成为可能。l项目客观评价：科学发现点一首次提出多频电磁波器件实现方法并研制出国际上第一个超材料双频吸收器。电磁超材料著名专家、美国光学学会会士（OSAFellow）、波士顿大学W.J.Padilla教授评价我们所研制的双频太赫兹波吸收器件为“（太赫兹频段）第一个具有多频特性的器件结构……Thefirststructuresdemonstratedtohavemultipleresonances[50]”（引文1）。多频器件在光谱探测与成像系统中具有重要应用价值。中国工程院院士、清华大学周济教授在Scienti

6、ficreports,6:28906,2016评价我们提出的双频超材料吸收器在“探测器、电磁波接收机以及光谱成像仪中具有潜在的应用”；超材料专家、东南大学崔铁军教授（IEEEFellow）评价该器件“在光谱探测与相位成像应用中极为急需”(urgentlydesired……tospectroscopicdetectionandphaseimaging，OE,19(2011)9401)。更重要的是，该研究打破了超材料只能窄带应用的认识局限。台湾交通大学AlbertLin教授因此在Scientificreports,6:36244,2016评

7、价了我们的工作“Wenetal.proposetheuseofmultipleresonatorsinproximityforabroadbandresponse[14]”。多个团队基于该方法研制出宽带的电磁波吸收器件。包括英国工程院和电磁科学院双院士C.Christopoulos教授研制的宽带微波吸收器(OE,18:22187(2011)]，剑桥大学N.X.Fang教授研制的可见光宽频吸收器件（NanoLetter.12:1143–1147(2012)），等等。IRMMW-THz会议国际顾问委员会委员、洛斯阿拉莫斯国家实验室H.T.C

8、hen教授在LasersPhotonicsRev.5(2011)513-533特邀评论文章【引文2】中评价本项目的TL模型“漂亮地解释了包括非对称吸收在内的多个吸收现象”。PRB86(2012)205104