表面物理国家重点实验室（中国科学院物理研究所）

科研机构

表面物理国家重点实验室依托中国科学院物理研究所，实验室是1984年由国家计委批准并资助建设的第一批国家重点实验室之一，1987年通过验收并成立，依托单位是中国科学院物理研究所。实验室主任和学术委员会主任分别由薛其坤研究员和王鼎盛研究员担任。

研究领域

实验室的主要学术方向为

（1）凝聚态物质表面晶体结构、电子结构和声子结构及对材料物性的影响；

（2）以信息和能源以及高技术发展的关键器件材料为对象，研究薄膜生长和表面动力学过程、复合薄膜和纳米材料的表面界面形成与晶界变化、特殊功能的低维量子器件结构、概念以及应用。

研究内容

（1）原子尺度上表面纳米结构的形成机理及其输运性质；

（2）低维系统的电子结构；

（3）半导体/磁性金属低维纳米结构的控制生长和其磁学、光学和电学性质互关联产生的量子现象；（4）III-V族半导体薄膜和超晶格外延生长和光电子器件研究；

（5）绝缘表面原子结构和物理过程；

（6）亚微米人工结构的设计与加工。

项目成果

实验室成立后获得的重要研究成果有：在北京正负电子对撞机建设中做出重要贡献，获国家科委科技进步特等奖；创造了一种“状态跟踪”方法，在多层磁性膜的磁异性理论中取得突破进展，应邀在美国APS年会作了邀请报告；在金刚石膜生长的微观机理研究中解决了多年来在理论模型上存在的争论，获得中国科学院自然科学一等奖；提出外延生长的RLA理论，在原子尺度上揭示了表面活性剂在薄膜生长中的作用规律，应邀在美国MRS和APS年会上作特邀报告，最近被Nature杂志以“薄膜的攀岩者”为题进行了报道和专门介绍；首次生长出了大面积定向排列聚合CN纳米钟并在其场发射研究中取得突破性进展，应邀在美国陶瓷年会上作邀请报告；在硅基非晶和纳米材料结构和光学性质研究中取得突破进展，找到了非晶硅光致亚稳变化机理，应邀在美国MRS作特邀报告；制备出了全同金属纳米团簇有序排列构成的两维人造晶体，工作被包括Phys. Rev. Focus(《纳米团簇的奇妙》为题)、Nature（“Just Like That”,《克隆团簇》为题）、Science News（《在硅表面播下整齐的种子》为题）、MRS Bulletin在内的十几种专业杂志和媒体转载和报道。

多年来，实验室共获得国家科技进步三等奖2项、国家科委科技进步特等奖1项，中国科学院科技进步一等奖2项、二等奖1项、三等奖1项、中国科学院自然科学一等奖1项、二等奖5项、三等奖5项，鉴定科学成果3项、申请发明专利5项，并获得香港“求是”杰出青年学者和叶企逊物理奖等个人奖项。共在国内外刊物上发表论文500余篇（包括PRL 10篇、PRB 40余篇和APL 30余篇）。工作在国际上有广泛的影响，并多次得到包括诺贝尔奖获得者在内的国际著名科学家的高度评价。在人才培养方面采取的方针是利用机会发现人才、创造条件吸引人才、放心大胆使用人才。队伍建设的基本目标是在实验室学术方向指导下，以完整的课题组为单位，在每个课题上形成有较高国际学术声望的学术带头人（如国家杰出青年基金或百人计划获得者）、研究骨干和技术支撑组成的20人左右的研究队伍。现在这样的课题组已经有五个。实验室成立至今共出站博士后30余名、培养研究生70余名，有的已经成为国际著名学者，如现任中国科学院物理所所长王恩哥和美国加州大学戴维斯分校教授武汝前等。

学术团队

实验室现有固定人员37人，其中包括博士生导师11人、国家有突出贡献中青年专家3人、国家杰出青年基金获得者4人和中国科学院百人计划获得者7人，在读研究生45人，博士后9人。学术委员会由25名专家学者组成（其中中国科学院院士7人）。

交流合作

实验室一直十分重视科技合作与学术交流工作。先后与美国、英国、日本、德国、以色列等十几个国家开展了国际合作与交流活动，建立了长期合作关系，如美国橡树岭国家实验室、再生能源国家实验室、西北大学、哈佛大学、德克萨斯大学奥斯汀分校、俄克拉荷马州立大学、乔治亚理工学院、日本东北大学、德国卡斯鲁厄研究中心、夫琅和费研究所、以色列本·古里安大学、英国牛津大学等。

未来发展

今后五年的主攻方向是新颖功能薄膜材料和特异低维/纳米结构的生长/合成、物性和量子效应研究以及这些材料和结构在信息、能源和纳米技术等高技术产业的应用等方面。工作重点放在轻元素和第三代半导体的薄膜材料/纳米结构以及磁性低维体系的生长机理和原子尺度上的控制以及物理性质特别是量子效应研究、纳米太阳能电池和纳米器件的研制、绝缘和催化表面原子结构和相关物理过程以及GaN器件及其产业化等方面。在仪器方面，采取自己独立研发和国外引进相结合的办法，发展10台左右世界先进的薄膜制备系统、器件微加工系统或研究仪器，如高分辨电镜-STM联合系统、极低温强磁场双探针STM－分子束外延联合系统以及大型计算机工作站等。完成全部六个课题组的建设，继续吸收和培养学术带头人和研究骨干，使杰出青年基金/百人计划获得者达到15人，在站博士后和在学研究生50名左右，并做出几个原创性的研究成果。

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