我校材料科學(xué)與工程學(xué)院張小明教授、劉國(guó)棟教授與澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)寇良志教授合作，在拓?fù)潆娮踊衔镱I(lǐng)域連續(xù)取得重要研究成果。
拓?fù)潆娮踊衔锸莿?guó)棟教授團(tuán)隊(duì)于2018年首次提出的新材料概念，其對(duì)非平庸拓?fù)湮镔|(zhì)態(tài)與電子化合物實(shí)現(xiàn)了有效融合，具有高電子遷移率、低功函數(shù)、魯棒的拓?fù)浔砻骐娮討B(tài)等特點(diǎn)，在電子發(fā)射器件、自旋電子學(xué)器件、高容錯(cuò)量子計(jì)算、高效催化劑等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。拓?fù)潆娮踊衔锂?dāng)前已經(jīng)在多種非磁性材料體系獲得廣泛研究；然而，將磁性融入拓?fù)潆娮踊衔锏男虏牧?、新物理、新?yīng)用還鮮有報(bào)道。
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張小明教授、劉國(guó)棟教授與昆士蘭科技大學(xué)寇良志教授等，歷時(shí)近一年完成對(duì)磁性拓?fù)潆娮踊衔锏母咄坎牧虾Y選，從材料數(shù)據(jù)庫(kù)中超過(guò)14萬(wàn)種材料出發(fā)，結(jié)合多種判斷手段，共篩選出276種電子化合物，其中51種展現(xiàn)出鐵磁、反鐵磁與間隙磁性。此外，對(duì)所有磁性拓?fù)潆娮踊衔锏碾娮咏Y(jié)構(gòu)、拓?fù)湮镔|(zhì)態(tài)、功函數(shù)等性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并發(fā)現(xiàn)它們?cè)陔娮影l(fā)射器、促進(jìn)催化氨合成等領(lǐng)域比慣常材料具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。該工作是國(guó)際上首個(gè)對(duì)磁性拓?fù)潆娮踊衔锏牟牧虾Y選、物性與應(yīng)用全方面系統(tǒng)性地研究工作，于2023年2月23日在國(guó)際頂級(jí)期刊Journal of the American Chemistry Society (DOI: 10.1021/jacs.3c00284)上在線發(fā)表。該成果第一作者為張小明教授，我校博士研究生孟維真為共同第一作者，劉國(guó)棟教授和昆士蘭科技大學(xué)寇良志教授為論文通訊作者。
磁性拓?fù)潆娮踊衔锏母咄坎牧虾Y選、物性與應(yīng)用
此外，研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，拓?fù)潆娮踊衔锟梢宰鳛槔硐胼d體闡述清拓?fù)浯呋瘎╊I(lǐng)域內(nèi)亟待解決的機(jī)制性關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。近年，多種拓?fù)洳牧媳话l(fā)現(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)高效的催化行為，拓?fù)浯呋瘎┳鳛橐恍屡d研究領(lǐng)域應(yīng)運(yùn)而生。然而，拓?fù)浯呋瘎┲写呋阅芎屯負(fù)鋺B(tài)之間的基本機(jī)制和潛在關(guān)系一直難以闡明。團(tuán)隊(duì)依托拓?fù)潆娮踊衔顲12A7:4e-在此方向取得重要進(jìn)展，首次通過(guò)費(fèi)米弧長(zhǎng)度這一參數(shù)，建立起了拓?fù)湮锢砹亢痛呋瘏⒘恐g的定量關(guān)系，揭示出拓?fù)浯呋瘎┑膬?nèi)在工作機(jī)制。該工作于2022年12月27日在國(guó)際頂級(jí)期刊Advanced Science (DOI: 10.1002/advs.202205940)上在線發(fā)表。我校博士研究生孟維真為第一作者，張小明教授、劉國(guó)棟教授和昆士蘭科技大學(xué)寇良志教授為論文通訊作者。
上述兩個(gè)研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、河北省自然科學(xué)基金優(yōu)青項(xiàng)目、河北工業(yè)大學(xué)省部共建電工裝備可靠性與智能化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室PI團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目的支持。
文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c00284
https://doi.org/10.1002/advs.202205940
圖文：孟維真 審核：劉國(guó)棟
