2023年9月26日上午9:00，由我院主办、AFMD实验室承办的“喻园·育芯”讲坛在光电信息大楼C112会议室顺利举行。本次讲坛邀请了南京大学杨玉荣教授、北京理工大学黄厚兵教授和南开大学马儒军教授三位老师作报告，本次讲坛由张光祖教授主持。
首先是杨玉荣教授进行了汇报，题目为《多铁性材料中的自选分裂与磁电开关》。多铁性材料一般是指同时包含铁电、（反)铁磁性质的材料。由于磁、电、应变等多种序参量之间的相互耦合，使多铁性材料成为典型的多功能材料，在信息存储、通讯、自旋电子学、驱动等领域有广泛的应用前景。多铁性材料中的自旋调控和磁电耦合是多铁物理体系的研究重点和难点。该报告重点讨论了：1、二维多铁性材料的自旋劈裂，铁电/铁磁多层结构中，极化方向对电子结构和自旋的影响，以及Rashba和Zeeman两种自旋劈裂的竞争和协同关系；2、在钙钛矿氧化物和二维正交相多铁体系中，提出旋转式铁电翻转和磁电翻转，理论上克服了电控磁的难点。
然后是马儒军教授的汇报，题目为《多功能高效热管理材料与器件》。当前，电子器件集成度提高导致的热失效问题日益突出，传统的散热技术已无法满足电子器件降温需求。研究团队主要从三方面实现最大效率的热管理：1、通过基于电卡效应的高效、环保、小型化固态制冷器件实现工作中电子器件热量的高效转移，使电子器件保持在最佳工作温度范围并维持高效运行；2、转移的部分热利用可靠性强、环保、无噪音的高性能热电器件转化为电能，实现废热回收利用；3、未被利用的热通过零能耗、环保、易加工的辐射制冷器件快速散掉，进一步降低器件温度。三方面研究内容紧密结合、相辅相成，电卡制冷与辐射制冷为热电器件提供更大的冷热端温差，热电器件可将更多的热转化为电，并为电卡器件提供制冷所需的部分电能；辐射制冷加快热传输，提高电卡制冷效率。
最后是黄厚兵教授的汇报，题目为《相场模拟设计铁电材料》。伴随着电子元器件的小型化，对芯片等电子元器件的高效制冷也成为领域内重大需求。铁电材料在电、力、热等外场下发生相变，相变可用于在高效固态制冷器件，因此铁电材料在电子元器件领域展现出巨大应用前景。铁电材料的性能由铁电畴形貌决定，铁电畴形貌受到电-力-热等多场交叉调控。因此，揭示多场下畴形貌演化规律是提升其性能的关键。精准设计、开发高性能铁电材料需要对多场耦合作用下铁电畴形貌演化进行解耦，但由于这一过程是瞬态动力学过程，为解离耦合作用带来了极大的科学挑战。围绕此问题，本报告主要介绍如下研究进展：针对低电场下熵变低的应用瓶颈，搭建电致结晶相场模型，提出电场诱导结晶相变提升熵变设计思路，实现低电场下熵变的4倍提升；相场理论指导实验，制备出纳米岛实现拓扑铁电畴逻辑器件，为低功耗、高密度存算一体化器件提供设计思路。
报告人简介：
杨玉荣，南京大学特聘教授，入选国家海外高层次人才引进计划（青年项目）。曾任美国阿肯色大学研究助理教授、副教授。研究方向为利用和发展第一性原理、蒙特卡洛、分子动力学等方法，研究多铁性材料、铁电材料、磁性材料相关材料和器件设计。课题组发表包括Nature、Phys. Rev. Lett.、Nature commun. 等研究论文80余篇，其中11篇PRL，30余篇PR系列。曾应法国物理学会和英国物理学会邀请，在法国Comptes Rendus Physique和英国J. Phys. : Condens. Matter.物理学期刊上撰写综述论文；曾应美国物理学会等邀请，在APS March Meeting等国际会议上做邀请报告。
马儒军，南开大学材料科学与工程学院教授、博导，国家四青人才，科技部国家重点研发计划“变革性技术”重点专项课题负责人，主持国家自然科学基金面上项目与国际交流项目、天津市自然科学基金重点项目等。2013年2月博士毕业于韩国成均馆大学纳米科技学院（导师：Seunghyun Baik教授），随后在该校能源科学学院与基础科学研究院从事博士后研究员的工作，并于2015年4月加入美国加州大学洛杉矶分校 (UCLA）裴启兵教授课题组继续从事博士后研究员的工作。2018年9月加入南开大学材料科学与工程学院。
主要研究方向为柔性主动/被动固态制冷材料与器件及多功能柔性热电材料与器件。近年来以通讯或第一作者发表的国际著名期刊有Science， PNAS, Nature Communications, Joule, Chemical Society Reviews, Energy & Environmental Science, Advanced Materials, Advanced Energy Materials, Nano Letters, ACS nano等：授权美国、中国、韩国专利10余项，中请国际专利2项。
黄厚兵，北京理工大学前沿交叉科学研究院教授、博士生导师，2013年博士毕业于北京科技大学，2011-2015年宾夕法尼亚州立大学联合培养博士和博士后。研究领域为相场模拟材料微结构演化，发表SCl论文120余篇，其中包括4篇Science或Nature，第一或通讯作者论文75篇(Nature, Nat Common, PRL, Adv Mater, Adv Func Mater, Sci Adv, Acta Mater等），利用开发的相场模型与国内外团队合作发表论文50余篇（3篇Science， Nat. Common, JACS, PRL等），多次在国际大会作邀请报告。开发的模型源代码已集成于商业软件以-Pro，为材料研发提供理论支撑。获得国家级青年人才项目资助、茅以升青年科技奖，先后主持自然科学基金、国防基础科学挑战计划、北京市“青年托举工程”等。担任“相场与集成计算材料工程会议理事会“常务理事、中国硅酸盐学会青年工作委员会委员、北京市硅酸盐学会理事，Mater. Research Lett. 青年编委。
