第1058期研究生学术论坛暨永利3044集团2025年第7期研究生学术论坛

2025年12月12日上午8时，宽禁带半导体材料与器件工程研究中心团队于崇真楼北楼B2045成功举办了永利3044集团2025年第七期研究生论坛。本次论坛吸引了团队成员及各方向导师的积极参与，现场学术气氛浓厚。在论坛报告环节，程思洋、李成云、王孝灿、谢仕顶、郑明琦、韦皓宸六位同学依次就各自研究领域的最新进展进行了详实汇报。随后的交流环节中，与会师生围绕汇报内容展开了热烈而深入的学术探讨。导师们对同学们的研究成果予以充分肯定，并就其中存在的难点与挑战提供了宝贵的指导与建设性建议。此次论坛为研究生们提供了高质量的学术交流平台，不仅有效拓宽了科研视野，也激发了创新思维。与会同学纷纷表示受益匪浅，期待未来能持续参与此类活动，助力自身科研能力的全面提升。

汇报内容展示：

程思洋：本次组会汇报了我在太赫兹指纹谱检测超表面研究方面的最新进展。我设计出一种能够在太赫兹波段激发Toroidal亚辐射模式的超表面结构，该模式通过环形偶极子与电偶极子的干涉相消效应，将能量高度局域在结构近场，形成强烈的电磁热点，从而显著增强了光与物质的相互作用。所设计的结构可同时激发两个共振峰：一个由Toroidal模式主导，展现出典型的亚辐射特性；另一个则由普通电偶极子共振主导。在性能评估中，我们模拟了该结构对不同折射率样品的响应，结果显示当待测物折射率从1增至1.8时，灵敏度最高达到276.71 GHz/RIU。此外，我们进一步以α-乳糖为模型分子，模拟验证了该超表面在特异性分子指纹谱检测方面的能力，为发展高灵敏度、无标记太赫兹传感平台提供了重要依据。

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李成云：随着通信技术向毫米波与太赫兹频段发展，对微波介质陶瓷提出了更高要求：需具备超低介电常数（εᵣ ≤ 6）、高Q×f值、近零τf值以及低热膨胀系数（CTE）。然而，现有低介陶瓷往往τf呈较大负值、CTE偏高，且通过添加第二相调控会严重损害微波性能，导致多项参数难以协同优化。针对该难题，本人基于大隅石型BaMg₂Al₆Si₉O₃₀陶瓷，提出多面体耦合调控策略，通过以Ge⁴⁺部分取代Si⁴⁺，精准调控晶体结构。该方案有效抑制晶格振动，降低热膨胀，并增强键价共价性，从而在单相陶瓷中实现性能协同突破。最终BaMg₂Al₆Si₇.₇₅Ge₁.₂₅O₃₀组分中获得卓越综合性能：εᵣ = 5.84，Q×f = 32,351 GHz，τf = ‒7.27 ppm/°C，CTE低至+1.07 ppm/°C，为解决高频通信器件中材料性能难以协同优化的瓶颈问题提供了新的思路和一种极具应用潜力的候选材料。

王孝灿：本次组会汇报了近期调研工作，研究了在锂离子电池领域，LOM机制 特指 晶格氧氧化机制。它是一种在富锂锰基等高能量密度正极材料中，当充电电压达到一定高度时，由材料内部的晶格氧原子（O²⁻）参与并主导电荷补偿的氧化反应过程。该机制会引发氧的流失，甚至以氧气的形式析出，导致正极材料结构发生不可逆的相变、过渡金属离子迁移至锂层，以及严重的界面副反应，是造成电池容量衰减和电压衰退等关键问题的主要原因。与传统的过渡金属阳离子氧化还原机制相比，LOM虽然能贡献额外的容量，但其不稳定性也成为了制约下一代高能量密度电池发展的核心挑战。

谢仕顶：本次组会汇报了近期工作。针对不同温度下PI衬底上的薄膜(10nmFeNi)的AMR变化。在一定厚度的PI衬底上，在真空度为10^-8 Torr下沉积了10nm的FeNi合金薄膜，并沉积了一层氮化硅来做保护膜，样品的示意图10，并在上面沉积Au作为电极，用四端法来测量磁电阻。测量了四种不同凹凸模具上的样品，通过模具给样品施加拉伸和压缩应力。同时进行了变温测量，在80K-320k温度下，测量磁电阻随角度和磁场大小的变化。施加应力情况下（凹和凸），它们都呈现了磁各项异性。不同的是，通过数据看出。随着温度的升高，电阻率增大；外加应力也会导致电阻率的增加。由此可以看出应力导致的应变能改变磁性能，这是符合研究现状的。

郑明琦：本次组会主要汇报了由喷墨和点胶工艺来制作RFID天线的可行性以及制作效果。其中，喷墨工艺采用微电子打印机厂家提供的银质导电墨水，导电率在10⁶S/m。在CST软件中仿真得到预设的天线图案之后，导入打印机软件中，通过喷墨的工艺得到图案，测试导电率达到要求；在此基础上，通过点胶工艺，将预设的方形图案打印在相纸、PI上，再通过过桥的方式，即在外部线圈上面铺设介电层之后再连接外部线圈的两端，使之成为一个闭合的线圈，则得到一整个天线，之后再尝试在天线预设的端口上绑定芯片，测试是否达到NFC标签效果。

韦皓宸：本次大组会重点汇报了研究论文中实验数据的补充与图片整理情况。在基于选择性剥离光刻法（SPL）制备独立纳米间隙单元的研究文章中，新增了大面纳米间隙阵列的透射电镜表征结果，进一步验证了该工艺的可靠性与一致性。在FIB-TEM样品制备环节，采用聚焦离子束系统Helios 600i对样品进行定点切削与减薄处理，成功制备出厚度低于100 nm的薄区，并将其固定于铜载网以用于后续观测。随后，利用双球差校正透射电镜JEM-ARM300F，在300 kV的加速电压下对样品进行高分辨率成像。表征结果显示，多个随机抽样区域的间隙宽度均小于5 nm，且整体结构呈现出优秀的均匀性与一致性，未见明显缺陷或尺寸波动。该TEM表征结果为SPL技术在大面积制备高精度、均匀的独立金属纳米间隙单元上的能力提供了直观而有力的实验证据，也进一步说明该方法在微纳光子器件制造中具有巨大的应用潜力。