4月15日下午3:00,清华大学材料学院章晓中教授应邀为我校师生作了题为“半导体磁电阻器件和磁逻辑器件”的报告,报告会由我校科技处处长、材料化学研究所所长许小红教授主持。
章晓中,清华大学材料学院二级教授、博士生导师,1989年获英国牛津大学博士学位。1989-1999年先后在英国The Royal Institutionof Great Britain做博士后工作和新加坡国立大学物理系任教。1999年7月至今在清华大学任教。目前担任先进材料教育部重点实验室副主任、全国纳米技术标委会副主任委员、全国微束分析标委会顾问、国际晶体学联盟旗舰杂志IUCrJ的co-editor。主要研究领域为:自旋电子学材料与器件、碳材料、纳米材料与纳米结构、材料的电子显微学及计算材料学。已经在Nature等SCI收录杂志上发表论文170篇,获得中国发明专利16项。
此次报告中,章教授从磁电阻效应的发现以及由此产生的自旋电子学领域娓娓道来,介绍了目前自旋电子材料以及磁电阻效应的发展现状,以此为基础研究了原料丰富且在半导体工业中居于核心地位的硅(Si)的磁电阻效应。研究发现,在由洛伦兹力导致的具有很小本征磁电阻效应的Si材料中,可以通过非均匀性、几何效应以及P-N结的二极管效应将本征磁电阻效应非线性增强,这种增强效应同样适用于其它半导体材料(如Ge和GaAs等)、垂直磁化薄膜以及磁性颗粒膜等体系,该工作入选2011年度“中国科学十大进展”和2011年度“中国高等学校十大科技进展”。不仅如此,考虑到目前各种自旋逻辑器件只是理论上可行,而实现起来比较困难,章教授根据自己的实验结果进一步构建了Si的逻辑器件,从而可以在一个器件上实现所有四种布尔逻辑运算,进而提出一种把处理器和存储器集成起来的新型器件。
总之,章教授的整个研究工作一直围绕着我们所熟知的Si材料,他以介绍自己研究历程以及研究中如何发现问题、利用问题和解决问题为主线,阐述了半导体非线性效应导致的几何增强磁电阻,以及Si基磁逻辑器件的构建。整场报告让我们在了解和理解半导体Si器件的同时,更让我们领略了一个科研工作者宽广的学术视野、深厚的学术功底和执着的科学精神。会后,章教授与老师和学生进行了现场交流与讨论。此次学术报告使师生受益匪浅,为今后的科学研究提供了新思路。
章晓中教授作报告