实验室简介

发布者:王庆玲发布时间:2018-06-11浏览次数:267

    新疆发光矿物与光功能材料研究自治区重点实验室依托于新疆师范大学物理与电子工程学院,涉及光学和凝聚态物理二级学科硕士学位点,以本学院现有的省部共建光学实验室、新疆矿物发光材料及其微结构自治区普通高校重点实验室为基础而建成的。实验室批准建设日期为202112月。

重点实验室固定人员32名,其中教授8名、副教授11名、讲师13名,人员专业职称配置比较合理。实验室人员中有21名博士,7名博士后,5名留学或海外工作归国人员,35岁以下青年学术骨干5人,36-50岁的中年学术骨干22人。实验室成员中有高层次人才称号11人次。

 实验室拥有科研用房面积300多平方米,大型仪器和一流的试验设备近7台套,仪器设备固定资产达820多万元。在光学研究方面具备全功能稳态/瞬态荧光光谱仪、紫外可见分光光度计、XRD衍射仪、Nd:YAG脉冲激光器、Pyrocam IIIHR光斑品质分析仪、光斑品质分析仪CCD、光学平台、LED器件封装、LED器件光电性能测试系统等现代化研究平台。

实验室研究目标是通过新疆天然矿物材料的发光特性研究,复合光功能材料的开发及研究,以及对材料微结构及发光动力学研究,寻求新型发光材料及应用领域重大关键技术新突破。将实验室建设成西部先进和自治区一流的光学研究基地。

1)研究方向一:天然矿物材料的发光特性研究(特色方向)

矿物材料功能化是我国乃至世界的一个研究热点。矿物发光材料的基础研究与应用探索可以反映矿物的成分、结构特征,获得成因矿物学信息,同时可促进研究者进一步认识发光矿物,并采用人工模拟的方式研发新型发光材料。

新疆区域内很多矿物显示独特发光性质,该研究方向旨在揭示新疆多种发光矿物的结构和成分、微量元素种类和价态、发光起因、发光中心(缺陷发光、杂质发光等)种类、能量传递方式等重要的物理和化学性质,并进一步明确其发光机理,为开发新型光功能材料提供理论基础和技术支持。

2)研究方向二:复合光功能材料的开发及应用(重点方向)

功能发光材料的结构构筑以及材料成分、结构与性能的关系研究是发光材料学、材料物理与化学等学科的重点核心问题之一。本研究方向以高效天然发光矿物为切入点,发挥新疆矿产资源丰富、分布广泛的地缘优势,筛选在紫外/蓝光/红外光激发下高光效的天然荧光材料。综合运用晶体学、发光学和光谱学的研究理论,研究天然发光材料的晶体结构、组成成分、生长机制和发光机理,旨在掌握基于天然发光材料的实验室人工合成新型光功能材料的关键技术和研究方法,从而获得系列发光颜色和性能可控的新型发光材料。运用物理和化学制备方法,制备不同形态(粉末和薄膜)和不同尺寸的发光材料,以满足高效新型发光材料在照明、显示、生物医学检测和太阳能电池等领域的应用需求,并获取上述新型发光材料的知识产权。

(3)研究方向三:材料微结构及发光动力学研究(技术与理论支撑方向)

光功能发光材料的研究中认识并揭示凝聚态物质的激发过程、能量转移与转换过程等微观规律至关重要。实验室光功能材料制备及应用理论研究方向利用飞秒激光光谱技术结合第一性原理计算和模拟从原子分子层面上研究发光材料的微观机理和特性。本研究方向有以下三个子方向:

一是研究涡旋光的独特性质,并研发具有独特涡旋结构能工作在紫外、可见、红外等多波段可调谐的新型激光光源。波长可调谐涡旋激光的产生将进一步提升光功能材料微观特性检测(实现高空间分辨)。

二是从原子、分子层面上研究发光材料的微观机理和特性,实时观察材料分子激发态的能量流动和量子波包的演化,实时跟踪材料分子的超快结构(实现高时间分辨)。

三是利用第一性原理计算方法、从微观角度研究无机发光材料体系的结构、力常数、电子性质、激发态振动模式等动力学性质,为进一步优化光功能材料实验方案提供必要理论支持。