本实验室荣获中山大学2023年度实验室安全管理工作先进单位
2023年，在学校相关职能部门的指导监督以及各研究团队师生和管理人员的共同努力下，广东省磁电物性分析与器件重点实验室（以下简称“本实验室”）在2023年度的安全管理工作中取得了一定的成效。经学院推荐，学校专家组现场评审，本实验室被评为中山大学2023年度实验室安全管理工作先进实验室。同时，实验室工程师姜赫荣获中山大学2023年度实验室安全管理工作先进个人称号。安全管理初见成效 过去的一年里，我们在实验室安全管理方面采取了一系列积极措施，确保了实验室安全、稳定、有序运行。通过定期安全检查和安全培训的开展，我们不断提升师生安全意识和应急处理能力。我们遵循学校对实验室安全管理的一系列办法，针对危险化学品和相关设备使用进行严格管控，从源头上杜绝安全隐患。▲化学品试剂存储规范化安全规章制度建设 为了保障实验室安全，我们依照学校对实验室安全管理的要求，结合本实验室实际情况，初步建立并完善了一套具有针对性的安全管理制度，包括《实验室安全管理制度》、《仪器设备管理规定》、《危险化学品管理条例》以及人员、财产、信息安全等相关管理制度。这些制度为实验室的安全管理提供了有力保障，使得每一个环节都有章可循、有据可依。▲安全管理制安全教育与培训 本实验室定期组织师生参加安全教育和安全培训，在校内外专家的指导和讲解下明确实验室安全的重要性，提升安全意识。通过这些培训活动，师生不仅掌握了理论知识，还通过实际操作提升了安全技能，能够在实际工作中灵活应对突发情况。安全检查与隐患排 本实验室高度重视实验室日常安全检查工作，除了按规定履行学校安全检查之外，我们还定期对实验室进行全面安全检查，发现任何安全隐患问题立即整改。同时，我们还设立了实验室安全管理工作小组，联合师生共同维护实验室的安全环境。▲实验室安全管理工作小组进行实验室安全检查未来工作展望 尽管在2023年取得了一定的成绩，我们也清醒地认识到实验室安全管理工作中存在的不足。在未来的工作中，我们将继续严格按照学校的各项规范要求，扎实做好每一个环节的安全管理工作，坚决遏制实验室安全事故发生。进一步加强安全教育与安全培训，不断提升师生安全意识和技能，确保师生生命财产安全，助力实验室各项工作高质量发展。 本实验室将以此次获评为契机，继续发扬优良作风，不断提升实验室安全管理水平，为科研工作提供更加安全、稳定的环境，为学校科学研究和技术创新贡献一份力量。
高松校长带队到本实验室进行安全检查及工作指导
为深入学习贯彻习近平总书记关于安全生产重要论述和重要指示批示精神，认真落实教育部关于加强实验室安全管理工作的相关要求，迎接中山大学百年校庆做好实验室安全保障，2024年7月3日上午，我校校长高松院士带队到广东省磁电物性分析与器件重点实验室（以下简称“实验室”）进行安全飞行检查及工作指导。设备与实验室管理处胡国庆处长、郑仕勇副处长，学校实验室安全管理专家，物理学院院长、实验室副主任郭东辉教授及实验室副主任姚道新教授等参加了本次实验室安全检查。▲高松校长及安全专家检查实验室 高松校长现场查看了实验室的安全管理工作情况，听取了郭东辉副主任、实验室负责教师及实验技术人员对实验室仪器设备的使用及管理情况、危险化学品安全管理及应急预案，以及其它安全管理制度等情况的介绍。 高松校长指出，实验室安全无小事，实验室要全面落实实验室安全责任体系，压实实验室安全管理责任，做好责任到人到岗。实验室要严格按照教育部和学校的工作要求做好危险源的辨识，实施实验室安全分级分类管理，并根据实验室的安全风险等级落实风险管控和应急处置措施，按要求组织开展实验室安全检查和安全培训，杜绝发生实验室安全事故。▲实验室科研老师汇报精密仪器使用及科研情况 高校长还向实验室科研人员深入了解和探讨高压物理实验平台、激光脉冲沉积、综合物性测量系统、扫描探针显微镜等大型精密仪器设备的使用情况，以及制备、数据分析等科研情况。▲高松校长及有关负责人、实验室老师合影
转载 | 广州获国家自然科学基金立项经费首次突破20亿元；获批3家省基础学科研究中心
5月31日，广东省基础与应用基础研究工作推进会在广州召开，会上首批5家广东省基础学科研究中心获得授牌。其中，广州地区入选3家，入选数占首批总数的60%。广州地区所入选3家单位分别为： 依托中山大学建设的广东省磁电物性基础学科研究中心（物理学） 依托中国科学院广州地球化学研究所建设的广东省战略金属与绿色利用基础学科研究中心（地球科学） 依托华南师范大学建设的脑认知与人的素质发展基础学科研究中心（心理学） 近年来，广州市认真贯彻落实习近平总书记关于基础研究的重要讲话精神，有组织推进战略导向的体系化基础研究、前沿导向的探索性基础研究、市场导向的应用性基础研究，举全市之力建设“2+2+N”科技创新平台体系，积极为国家自然科学基金区域创新发展联合基金和省市联合基金贡献“广州力量”，不断强化基础研究对高质量发展和新质生产力形成的源头供给能力，推动科技创新强市建设从形成基本框架体系向强化核心能力跃升。 “广深港”科技集群在全球创新指数排名2020—2023年连续四年居第2位。广州在“自然指数—科研城市”全球排名从2020年第15位跃升至2023年第8位，超过东京都市圈、巴黎都市圈。2022年，广州研发投入强度达3.43%，是全国唯一实现连续九年稳定增长的一线城市；其中：基础研究占研发投入比达12.24%，接近全球科技创新中心城市平均水平。2023年，广州获国家自然科学基金立项经费首次突破20亿元，涌现出入选2023年中国十大科技进展新闻的“液氮温区镍氧化物超导体首次发现”等一批引领性基础研究成果。构建基础研究投入“多元共建”机制、强化优势学科 广州市在国内率先探索实施“市财政经费+共建单位自筹经费”的市校（院）企联合资助基础研究计划，共建单位已拓展至30家在穗大学、医院、企业等创新主体，有望每年以不超过6000万元的市财政经费投入，撬动不少于10倍的社会资本，共同开展目标导向的基础研究，推动学科建设成效尤为显著。目前，广州地区已有8家大学的24个学科进入ESI全球排名前1‰、14家大学的140个学科进入ESI全球排名前1%；香港科技大学（广州）2023年首次独立申报国家自然科学基金项目立项率达42%。探索基础研究人才“阶梯培育”路径、储备战略人才 广州市积极探索以青年博士为核心的“普惠制”支持模式，并于2023年2月在国内率先出台《完善基础研究人才培育体系工作方案》，2024—2028年连续五年投入市财政经费近10亿元，持续实施青年博士“启航”、优秀博士“续航”、科技菁英“领航”系列计划，构建接续完善的基础研究人才培育体系，进而培养一批能够进入国家、世界科技前沿的优秀学术骨干。2021年至今，已资助5845名35岁及以下的青年博士留穗开展自由探索的基础研究，助力自主培育国家“杰青”52人、国家“优青”137人。深化基础研究项目“简政放权”改革、激发创新活力 探索实施基础研究项目全过程管理简政放权，建立“以方向选人、以人定项目”的遴选机制，在自由选题、自行组织、自主选人、经费自主使用上充分放权赋能。充分尊重基础研究和人才成长规律，在全国首创结果导向的“五个一”联动式项目验收模式，既专注于人才自身的成长，又给予人才更多的耐心与包容。全面落实市财政经费“包干制”管理，切实为基础研究人才在编制项目经费预算和申请项目经费调整等方面“减负”“松绑”，将更多时间和精力投入到目标导向和自由探索的基础研究工作中去。目前，广州市纳入“包干制”的基础研究项目已超8000项、经费超5.3亿元。
通知公告
学术交流
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2025-09-25 10:10
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2025-09-23 10:00
报告人：徐超 博士后（清华大学）
地点：中山大学南校园 550栋二楼报告厅
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2025-09-15 10:00
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2025-07-03 10:00
科研进展
科研进展
科研进展 | 本实验室钟定永教授团队在二维磁性-超导异质结量子物态调控方面取得进展
磁性与超导电性是广受关注的宏观量子现象。当磁性材料与超导材料形成异质结时，由于两种物态的相互竞争与耦合，有可能在界面处呈现多种新奇量子现象。理论预言，磁性结构与s波超导体结合构筑的杂化系统，在合适的参数条件下会进入拓扑超导态并在缺陷（末端、边缘、磁通涡旋中心等）处出现马约拉纳零能模或边缘态，这被认为是实现高容错拓扑量子计算的物质基础。近些年来，在实验上探寻基于低维磁性-超导杂化系统的拓扑超导态是量子物态调控领域的重要研究课题。 钟定永教授团队开展低维与表面小量子系统的精准构筑及量子物态调控研究，在二维磁性体系的可控制备和原子尺度物性研究方面积累了丰富的经验（Sci. Bull.65, 1064-1071 (2020)、ACS Appl. Mater. & Interfaces15, 19574 (2023)）。最近，他们通过分子束外延技术在NbSe2超导衬底表面实现了高质量单层CrI2反铁磁薄膜的外延生长，得到了二维CrI2-NbSe2异质结。他们利用扫描隧道显微镜对异质结在低温下可能出现的新奇量子态进行探索，发现在二维CrI2岛内部仍然可以探测到典型的超导能隙，但在二维岛边缘处存在能量处于超导能隙内的边缘态。同时他们发现，在CrI2内部有些结构缺陷处存在缺陷诱导的零偏压电导峰，可能是体系中存在马约拉纳零能模的实验证据。在施加外磁场后，CrI2-NbSe2异质结表面的磁通涡旋打破了NbSe2超导衬底原有的三重旋转对称性，表明外延CrI2层对界面超导态产生了有效调制作用（图1）。研究团队结合理论数值模拟和第一性原理计算，进一步建立了二维反铁磁绝缘体-s波超导杂化系统的唯象理论模型，揭示该体系可以实现陈数为偶数的拓扑超导态，这为实验上的发现提供了一个定性的自洽理解。该研究工作为探索拓扑超导态和马约拉纳边缘态提供了一个极具吸引力的平台。图1 单层CrI2-NbSe2异质结中拓扑超导态存在的迹象 研究成果于2024年7月24日以“Observation of In-Gap States in a Two-Dimensional CrI2/NbSe2Heterostructure”为题发表在国际知名期刊《Nano Letters》上。中山大学物理学院、广东省磁电物性分析与器件重点实验室、光电材料与技术国家重点实验室钟定永教授为论文通讯作者，博士后李培根与博士研究生张济海为共同第一作者。严忠波教授、姚道新教授和侯玉升副教授研究组为该工作提供了理论计算支持，郭东辉教授和沈冰副教授研究组参与了实验工作。上述工作得到了国家自然科学基金、国家重点研究计划、广东省基础与应用基础研究重大项目、广东省磁电物性分析与器件重点实验室以及深圳量子科学与工程研究院的大力支持。
科研进展 | 本实验室郑跃教授团队在极性斯格明子研究方面取得新进展
极性斯格明子是一类具有整数拓扑荷的非共线极化织构，因其独特的物性，如局域负电容和非线性光学效应等，及其在下一代电子器件中的应用潜力而备受关注。目前，极性斯格明子主要在PbTiO3/SrTiO3（PTO/STO）超晶格和多层膜体系中被发现。在这些体系中，与Dzyaloshinskii-Moriya相互作用起关键作用的磁性斯格明子不同，极性斯格明子的形成源于弹性能、静电能和梯度能的微妙平衡。因此，极性斯格明子通常以密堆积的状态形成，近邻斯格明子之间存在较强的相互作用，难以作为独立单元进行操控，限制了其在存储和逻辑器件中的应用。 中山大学物理学院、广东省磁电物性分析与器件重点实验室郑跃教授团队采用相场方法，提出了通过畴工程作为一种有效策略，在单层四方铁电薄膜中创建多种弱关联极性斯格明子状织构[如图1a-c所示]，包括具有正/负拓扑荷的Néel型斯格明子和具有不同手性的Bloch型斯格明子。作者计算了稳定性相图[如图2所示]，并揭示了这些极性拓扑织构在局域电/力加载下的演化特性。该体系实现了对单个Néel型和Bloch型斯格明子的局域擦除和写入，以及对单个Bloch型斯格明子的确定性手性控制[如图1d所示]，证实了极性斯格明子的弱关联性。本工作拓展了极性拓扑织构的存在体系，为基于极性拓扑织构的存储和逻辑器件设计提供了新的方法。图1：在单层四方铁电薄膜中创建弱关联极性斯格明子状织构的示意图。a180度柱状纳米畴阵列嵌入铁电薄膜。极性拓扑态可能在柱状纳米畴之间的区域（标记为“interested region Ӏ”）和最初被柱状纳米畴占据的区域（标记为“interested region Ⅱ”）形成。b引入空间调制的内建场稳定柱状纳米畴，内建场的方向和强度取决于界面环境。c柱状纳米畴及interested regions的分布。d示意图：对单个Bloch型斯格明子的局域擦除/写入和确定性手性控制。图2：基于畴工程策略，在PTO薄膜中形成的平衡极化态。a 稳定性相图。b 在PTO薄膜中间层形成的拓扑荷Q= +1的Bloch型斯格明子（B-SK+）。c 四种主要斯格明子状极化织构的三维结构。 该成果以“Stabilization and Control of Weakly Correlated Polar Skyrmions in Ferroelectric Thin Films”为题发表在国际知名期刊《Acta Materialia》上。该工作由中山大学独立完成，物理学院、广东省磁电物性分析与器件重点实验室郑跃教授与材料学院、广东省磁电物性分析与器件重点实验室陈伟津教授为论文通讯作者，博士研究生任建华为第一作者，该研究工作得到了国家自然科学基金委、广东省磁电物性分析与器件重点实验室以及光电材料与技术国家重点实验室的大力支持与协助。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.actamat.2024.120154
科研进展 | 本实验室姚道新教授团队在三层镍氧超导理论方面取得重要进展
中山大学物理学院、广东省磁电物性分析与器件重点实验室的姚道新教授最近在三层镍氧超导体的理论研究中取得重要进展，提出了三层非常规超导体La4Ni3O10的6轨道与16轨道模型，结合第一性原理和自旋磁化率计算，分析了压力下La4Ni3O10的电子性质与磁涨落。2024年7月2日，该成果以“Trilayer multiorbital models of La4Ni3O10”为题，以中山大学为第一单位发表在物理期刊《物理评论B》（Physical Review B 110, 014503（2024））. 自2023年中山大学王猛教授团队和合作者在实验上发现了高温双层非常规镍氧超导体La3Ni2O7以来，高温超导的物理机制成为了凝聚态物理的一大研究热点，尤其是关联效应对电子结构的影响，以及压力如何诱导非常规超导配对的产生。中山大学姚道新教授团队提出了La3Ni2O7的双层两轨道模型和11轨道模型，给出了电子能带和自旋响应函数，对理解其微观结构和超导机理起到了非常关键的作用[Physical Review Letters 131, 126001 (2023)]。2023年下半年，南京大学闻海虎教授、复旦大学赵俊教授、上海科技大学齐彦鹏教授等团队报道了三层镍氧超导体La4Ni3O10材料的加压超导转变迹象，特别是赵俊教授团队发现三层镍氧超导体La4Ni3O10在43 GPa下会进入零电阻超导态。中山大学王猛教授团队和姚道新教授团队通过实验和理论表明La4Ni3O10材料在12.6-13.4Gpa压力下经历一个结构相变，从低压的单斜P21/a相转变为高压的四方I4/mmm相[Sci. China-Phys. Mech. Astron. 67, 117403 (2024)]。与La3Ni2O7不同的是，La4Ni3O10的超导温度仅达到20~30 K，并且随着压力的增加，La4Ni3O10的超导温度由15 GPa的4.5 K增大至69 GPa下的30K。这说明压力对镍氧超导体中超导态的产生具有重要的作用，压力下La4Ni3O10的物理性质也因此成为了大家热切关注的焦点。理论模型对理解La4Ni3O10的微观结构与超导机理至关重要，对分析双层与三层镍氧超导体的异同非常关键，成为镍氧超导体的一个新的研究高峰。 姚道新教授团队对La4Ni3O10常压下的P21/a相和高压下的?4/?mm相进行了第一性原理研究，计算结果表明Ni-dz2轨道在费米面附近形成成键态、非键态与反键态，其中，成键态在压力的作用下穿过费米面，具有和La3Ni2O7相似的σ电子金属化特征。通过对电子能带和轨道占据数的分析，研究团队揭示了压力在其中起到关键的双重效应。 利用Wannier轨道投影，姚道新教授团队提出了三层两轨道模型（6轨道模型）。该模型的计算结果表明La4Ni3O10在费米面具有四个费米口袋，即?、?、?′和?，与La3Ni2O7相似。基于这一模型，研究团队在随机相位近似下计算了La4Ni3O10高压下的自旋磁化率，结果表明dx2-y2轨道对系统的磁涨落也有重要的影响。图1：（a）La4Ni3O10的三层两轨道模型轨道分布与电子跃迁。（b）La4Ni3O10中Ni-d轨道电子占据示意图。（c）-（d）基于三层两轨道模型计算的电子能带与费米面。 进一步地，姚道新教授团队考虑了镍原子和氧原子d p轨道之间的跃迁，率先提出了包含6个Ni-d轨道和10个O-p轨道的16轨道模型，表明可以在Zaanen-Sawatzky-Allen框架下描述三层镍氧超导体La4Ni3O10中的电荷转移。在这一更大的基矢下，仅需考虑最近邻的12个跃迁就能够还原La4Ni3O10中主要的物理图像，为后续研究La4Ni3O10及系列镍氧超导体中的强关联效应与超交换作用等物理机制提供了基础。图2：La4Ni3O10的16轨道模型计算的能带（a）和费米面（b）。（c）16轨道模型轨道分布与电子跃迁。 研究成果于2024年7月2日发表在Physical Review B 110, 014503（2024）（DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevB.110.014503）。 中山大学物理学院、广东省磁电物性分析与器件重点实验室博士研究生陈翠群为论文的第一作者，中山大学姚道新教授、罗志辉博士为通讯作者，中山大学王猛教授、吴为副教授参与了该研究工作。中山大学的理论研究工作依托物理学院公共科研平台和中子科学平台、广东省磁电物性分析与器件重点实验室、光电材料与技术国家重点实验室、高等学术研究中心。计算工作依托中山大学国家超级计算广州中心。 上述工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东特支计划领军人才项目等的资助。原文链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevB.110.014503
人才培养
党建专题
聚焦离子束 电子束双束显微镜 （FIB）
Helios 5 UX DualBeam是一种集聚焦离子束（FIB）和扫描电子显微镜（SEM）功能于一体的电子显微分析仪器。其主要功能包括样品表面形貌高分辨率成像、精确材料去除、纳米级样品制备以及区域元素分析。FIB可用于切割、刻蚀以及样品修整，进而实现对复杂结构的内部分析和超薄截面制备，SEM功能则提供清晰的图像以监控FIB过程。Helios 5 UX DualBeam广泛应用于半导体制造、材料科学、生物科学和纳米技术研究中，特别适合进行高精度的结构分析和微纳加工。
生物物理成像显微操作系统
整套设备的基础是IX73研究级倒置显微镜，可换装搭配使用多种模块进行操作与研究。此显微镜主要功能包括明场观测、多个通道的荧光观测、相差模式的观测和浮雕相衬功能的观测。显微镜载物台可以替换实现在控温条件下的显微观测。在显微镜镜架基础上增加固定了气压和液压的两个微吸管，搭配两组控制Microinjector实现双微吸管加载。显微镜镜座有两层滤光片转盘平台可满足多种形式的显微成像，其中一层放置不同波长滤光片，另一层专门搭配632nm氦氖激光实现光镊加载操作，并可以外部连接光路，实现光镊操作。设备预约链接：https://sharing.sysu.edu.cn/home/#/orderDetail?id=2482
微纳米薄膜力电热 耦合测量系统 （Nanoindentation）
布鲁克TI980纳米压痕仪基于布鲁克的 Performech II 高级控制模块，在精确控制和测试带宽、测试灵活性、适用性、灵敏度、测量可靠性和系统模块化方面取得了显著进步，为纳米力学表征带来了更高水平的性能、功能和易用性。TI 980强大的基础配置包括定量纳米压痕和微米压痕、纳米划痕、纳米摩擦磨损、高分辨率原位扫描探针显微镜 （SPM） 成像、动态纳米压痕和高速性能成像等，可以实现较大的力学加载、匹配多种力学加载模式，可以选择多种外场加载条件，具备一台优异纳米力学测试仪器所需的所有要求。设备预约链接：https://sharing.sysu.edu.cn/home/#/orderDetail?id=3037
多普勒干涉原子力显微镜（Cypher AFMs）
Asylum Research Cypher S 是一款可商业化的快速扫描AFM，Cypher 系列是少有的全功能快速扫描AFM，该系列AFM可兼容各种模式和配件。此外，该系列的优势还在于其更容易获得高分辨率。在材料科学和生命科学研究领域， Cypher S 可以实现在空气和液体环境下的对样品进行高质量的扫描和测量。Asylum Research Cypher ES 在具有Cypher S出色性能的同时，增加了完整的环境控制功能。 Cypher ES 具有与Cypher S相同的高分辨率、速度和稳定性，同时在气体或液体环境（0-250°C），甚至某些恶劣的化学环境下也能轻易地操作实验。对于那些有苛刻要求的实验来说，Cypher ES AFM是十分理想的选择。
激光分子束外延系统
激光分子束外延是一种高精确控制的薄膜生长技术，主要用于制备高质量的磁电功能薄膜、异质结构以及量子材料等。该技术通过激光脉冲轰击固体靶材，将靶材材料原子或分子沉积在基底上，逐层生长出原子级平整的薄膜。该设备能够严格控制薄膜厚度、组分以及晶体结构，适用于制造超晶格、多层膜和纳米结构等复杂薄膜体系。其在磁电功能器件、半导体器件、光电子学、量子计算和材料科学研究中发挥着重要作用。设备预约链接：https://sharing.sysu.edu.cn/home/#/orderDetail?id=2473
高功率电输运测量系统
高功率电输运测量系统（B1505A）高功率电输运测量系统是一种专门用于测试表征高功率半导体器件电学性能的测试仪器，适用于功率MOSFET、IGBT、二极管和功率模块等器件的分析。其主要功能包括精确测量器件的电流-电压（I-V）特性、击穿电压、漏电流和开关特性等。B1505A能够提供高达10kV和1500A的输出能力，满足高压大电流条件下的测量需求。该设备还支持脉冲测试模式，以减少测量过程中自发热对器件性能的影响，确保测量结果的准确性和可靠性。设备预约链接：https://sharing.sysu.edu.cn/home/#/orderDetail?id=4039
