光电带隙材料教育部重点实验室

平台概况：

光电带隙材料教育部重点实验室于2012年1月16日批准筹建。实验室致力于光电带隙材料国际前沿科学问题，开展基础研究和应用基础研究，揭示材料性能的新机制，探索制备材料新方法，产出原创性成果并实现转化。实验室根据当代材料科学的发展趋势，形成了既相对独立、又相互支撑的三个稳定的研究方向：（1）光电带隙材料理论研究；（2）带隙能源材料及器件；（3）带隙光转换材料及应用。在多氢化物超导理论、“幽灵”极化子理论、锂硫电池电极、宽光谱光电探测器、高铁刹车片等领域上取得突破性进展。部分成果居国际领先水平，多篇代表性论文陆续发表在Physical Review Letters、Advanced Materials、Angewandte Chemie和Nature Communications等物理、材料、化学以及综合类顶级期刊上，并得到高水平同行专家的肯定和引用。近五年来发表SCI论文781篇（二区及以上论文487篇，其中一区论文209篇），论文被引用20，000余次。ESI 1％高被引论文45篇，ESI 1‰热点论文3篇。申请国家发明专利88项，授权28项；获黑龙江省科学技术奖（自然科学类）一等奖1项，二等奖3项。实验室对我校学科、学位点的建设贡献显著。上述工作助力我校材料科学、化学学科、工程科学学科进入国际ESI前 1％排名，材料科学与工程学科进入“软科世界一流学科排名”，物理学科获一级学科博士学位授权点，在第五轮学科评估中实现进位，并入选黑龙江省国内一流学科培育学科。实验室对我校人才引育工作贡献明显。借助实验室高水平平台，吸引进了教育部新世纪人才1名加入团队，从清华大学、吉林大学、哈尔滨工业大学等知名高校引进优秀博士毕业生16人，新增黑龙江省杰出青年基金获得者2名，青年龙江学者1名，黑龙江省优秀青年基金获得者8名。实验室多名教师担任黑龙江省青年科技者协会副会长、省化学学会副理事长、物理学学会副理事长、理事、《Frontiers in Chemistry》客座编辑等职务。

主要研究方向：

方向一：带隙材料理论研究

在国际上首次提出了非化学计量缺陷与核量子效应共同决定高温超导多氢化物结构本质的物理思想，建立了多氢化物的量子扩散结构模型；预言了光学材料表面的一种“幽灵”表面极化子，丰富了极化子光学、光物理和凝聚态物理的内涵。该方向近五年来在Physical Review Letters和Nature Communications等国际期刊上发表SCI收录论文。

方向二：带隙能源材料及器件

提出利用半导体异质结光电效应和摩擦效应协同提升电极表面电荷密度的物理思想，设计制备了一种高输出功率的光机电一体化纳米摩擦发电机；明确了复合材料-电解液界面催化多硫化锂双向转化的机理，提出复合材料提升电荷转移动力学、催化活性物质转化、降低反应能垒的机理。该方向在Nature Communications、Angewandte Chemie-International Edition等国际期刊发表SCI收录论文。

方向三：带隙光转换材料

解决了双色探测器性能完全依赖于无机材料晶体质量和复杂器件结构以及单一探测器无法实现响应光谱可调的难点问题。在实验和理论层面上揭示碳基材料负载过渡金属的介电行为的来源及调控机制；依据传输线理论计算低维碳基材料负载过渡金属的吸波材料的反射损耗，分析其电磁能量损耗性能内在的物理本质。该方向在Advanced Materials等国际期刊发表论文。