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物理与光电工程学院暨光电子器件与系统教育部重点实验室高水平学术报告16:快离子导体中晶格介导的几何阻挫统一模型——从实验到理论

发布时间:2026-05-15    点击数:

报告人:刘睿恒, 研究员,中国科学院深圳先进技术研究院

邀请人:郑壮豪 教授

报告时间:2026年5月12日(周二)16:30-17:30

地点:深圳大学粤海校区致原楼1214


报告人:谢琳, 副教授,大湾区大学物质科学学院

邀请人:陈跃星 博士

报告时间:2026年5月12日(周二)17:30-18:30

地点:深圳大学粤海校区致原楼1214


报告简介:在本报告中,我将展示我们最近在快离子导体机制方面的两个主要工作。(1)首先介绍我们在实验方面基于超快电子衍射研究了典型的“类液态”快离子导体AgCrSe2 的有序-无序相变结构动力学过程。我们发现其有序-无序相变结构演变中会在皮秒尺度上产生特征的漫散射环。结合rt-TDDFT 和分子动力学理论模拟计算,我们将该漫散射环特征解析为离子电导过程中Ag离子构型在皮秒尺度和亚埃尺度上的构型重构,具体表现为形成Ag-Ag 二聚体和三聚体结构,且伴随着高达 20% 的键长缩短现象。该高度收缩的二聚体/三聚体动态结构解释为何该类材料离子产生“类液态”快速扩散的性质。(2)在第一个工作基础上,我们进一步发展出了一个统一的快离子导体微观机理。通过将迁移离子描述成晶格介导下的几何阻挫,我们证明在对角近似下晶格介导恒降低几何阻挫体系的自由能和迁移势垒。进一步基于线性响应粗粒化处理,我们预言了晶格介导作用下的几何阻挫“自陷”以及“干涉增强/抵消”效应,并对快离子导体实验和理论现象进行了有机统一。


报告人简介:谢琳副教授,大湾区大学物质科学学院,主要从事先进电子显微学研究及热电材料、快离子导体等功能材料研究。研究中主要结合各种先进透射电子显微学技术(高分辨扫描透射成像和能量损失谱)、原位电镜表征手段以及第一性原理计算方法开展功能材料结构-物性-工艺关联的研究。近年来,谢琳副教授在Nature, Science, Physical Review Letters, Physical Review X,Nature Communications,Advanced Materials,Nano Letters和Physical Review B等国际期刊上合作发表学术论文多篇,参与翻译著作《电子显微镜中的电子能量损失谱学》一本。


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研究证实量子限域效应与拓扑表面态可通过维度调控提升半导体热电性能,但如何将低维物理效应有效移植到块体材料中,一直是该领域面临的核心难题。本文以 InTe 单晶微纳米晶须为研究对象,提出利用表面缺陷态强化其低维输运特性。通过在 InTe 微纳米晶须近表层构建纳米级 In⁺空位层,由此产生的表面缺陷态显著提高了材料价带的态密度。该类表面缺陷态与拓扑表面态具有相似作用机制,能够为载流子开辟额外输运通路;使得 InTe 晶须沿 [001] 晶向的功率因子与无量纲热电优值 zT均提升约一个数量级。值得注意的是,这种表面缺陷态可在微米尺度下实现热电性能大幅优化,作用特征尺度比传统拓扑绝缘体高出一个数量级,充分展现了其在块体热电材料规模化应用中的突出优势与发展潜力。


报告人简介:刘睿恒,中国科学院深圳先进技术研究院研究员、博导,国家级青年人才,中科院青年促进会优秀会员。于2012年获得中国科学院上海硅酸盐研究所材料物理与化学工学博士学位。从事热电转换材料与器件应用研究十余年,先后承担国家重点研发计划课题、国家自然科学基金面上项目、广东省重点研发计划等项目。在Nat. Commun.、Joule、Energy Environ. Sci.、Adv. Mater. 等国际学术期刊发表论文60余篇,国内外授权专利20余项。


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