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鲁山一高97届校友常海欣教授带领团队发现新型量子材料并为母校捐赠样品

发布人:鲁山一高    发布时间:2024-10-01    浏览:161次

    国庆当天,鲁山一高喜获珍贵“礼物”,我校97届毕业生,华中科技大学材料学院教授、博士生导师常海欣教授为母校捐赠超室温二维范德华铁磁晶体——Fe3GaTe2样品。Fe3GaTe2是一种超室温二维范德华铁磁晶体,由常海欣教授带领团队首次发现,目前已被全球最权威晶体数据库剑桥晶体数据中心(CCDC)收录为新化合物物质(No. CSD 2341733)。该晶体具有创纪录的高于室温的居里温度(TC~380-400 K,垂直磁各向异性能量密度高达~6.6 × 105  J/m3)。作为一种新型量子材料,Fe3GaTe2晶体在高密度、超低功耗的高性能存储芯片、计算芯片及新型量子计算等领域有巨大应用潜力。常海欣教授此次取得科研新突破,生动诠释了鲁山一高厚德、酌理、探索、行健的校训,必将激励鲁山一高全体师生在新时代的新征程上,为追求知识和真理奋勇前行。常海欣教授将该晶体样品捐赠给母校,旨在感谢母校的栽培和老师的教诲,深深表达了常海欣教授对母校深厚的情感和殷切期望。鲁山一高将继续认真贯彻党的教育方针,践行为党育人、为国育才的初心使命,着力培养更多具有创新精神和家国情怀的优秀人才,为加快强国建设,实现中华民族伟大复兴贡献鲁高人的智慧和力量。

    据人民日报人民号报道,近年来,我国芯片领域迎来了前所未有的机遇和挑战,集成电路相关技术受到严格限制的同时也带来了转机。磁随机存储芯片(MRAM)作为下一代低功耗高性能存储芯片面临类似的情况,MRAM芯片技术是未来数据存储、人工智能、量子计算、云计算、大数据的关键核心支撑技术之一,全球相关潜在市场约500亿美金,而且随着人工智能对于数据存储与计算的要求提高与需求激增呈现爆发性增长。现阶段该领域被国外巨头占有几乎全部的市场份额,这给国家未来众多相关产业与信息安全带来巨大隐患。利用新材料尤其室温下工作的量子材料比如超室温二维铁磁晶体带来的信息技术产业转型升级的机会,有望在该领域打破国外的技术壁垒,实现产业升级,增强国家信息安全。

    本征二维铁磁性被认为是继GMR效应发现以来自旋电子学最重要的突破之一。常海欣教授团队的超室温本征二维铁磁性的研究工作推动了二维范德华MRAM芯片朝实际应用迈出了关键的一步,该超室温二维量子铁磁材料体系突破了传统三维MRAM芯片核心电子材料的瓶颈,经优化后在亚10纳米甚至原子尺度具有巨大技术潜力,未来可能发展出与传统存储芯片与计算芯片全然不同的替代集成电路技术路径来实现高密度、超低功耗的高性能存储芯片与计算芯片。常海欣教授团队相关二维量子材料研究得到了多位诺贝尔物理奖获得者如A. Fert、K. Novoselov以及Nature等的正面评价,被英国皇家物理学会2次在Physics World 作为重大科学突破报道。随着美国、韩国、德国、日本等开始快速跟进,全球掀起了二维范德华MRAM存储芯片研究的巨大竞争热潮。大力发展相关二维量子材料与MRAM芯片技术有助于我国发展独立自主的集成电路产业,推动二维范德华自旋电子器件走向应用包括MRAM芯片、新型量子计算器件等。相关超室温二维量子材料在AI存储与计算芯片、类脑计算、拓扑量子计算等方面也具有巨大的潜力,进而可能影响到不同国家间人工智能、量子科学等领域的竞争。