低维功能材料结构力-电-磁耦合与器件原理的物理力学研究

随时空尺度减小，物质的量子效应和局域场效应变得显著，物理性质和力学行为耦合变得十分突出，即使普通的材料也具有显著的压电等功能属性，由此发展起来的能带调控、应变工程等技术已成为微电子技术向前发展的基础技术。本项目针对低维材料结构的力-电-磁耦合特性，开展基于量子力学和牛顿力学的物理力学的理论、计算与实验研究。以密度泛函等从头算理论、紧束缚理论、各种分子力学理论和算法、连续介质理论和有限元等方法的有机结合和灵活应用为基础，结合AFM/MFM/STM和纳米压痕技术，以碳结构为主，开展具有重要功能的低维材料结构及其复合体系特异的力-电-磁耦合性质和器件原理研究。促进力学与先进材料和信息技术结合，发展低维材料体系的物理力学研究方法，并有重要科学发现。在低维碳材料的力电磁耦合特性、结构演化及其器件原理方面取得系统突出的成果；揭示低维ZnO力-电-光特异性能；探索碳、硅、硼氮复合体系的力电磁耦合性质。