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当前位置:研究系统 > 高通量材料制备与快速检测子平台
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      1  科学目标与功能

      高通量材料制备与快速检测子平台是整个平台的实验基础,不仅负责快速发现新材料,并快速筛选与优化材料组分、性能和制备条件,为材料的理论计算与功能预测提供实验依据与反馈信息,同时也将给出高质量的材料,与相邻的综合极端条件等大科学装置、规划中的北京光源紧密合作,互相支持,直接推动相关基础科研的发展。
      高通量材料制备与快速检测子平台的具体建设目标是:1)面向下一代信息、能源、战略等材料,根据其不同形态分别实现材料的高通量合成以及快速筛选,加速新材料功能、制备、优化、设计等的探索进程;2)完善几种材料基因组研究的可行途径,并给出示范性的相关仪器集群;3)制备出高品质单晶样品,为理论计算提供全面的实验数据支撑,建立新型量子材料、磁性材料、功能合金材料等数据库,总结材料性能形成规律和优化制备条件;4)与相邻的其它大科学装置和平台兼容互补,为多方用户提供材料制备方面的重要支撑;5)以我国现有研究基础较好的拓扑材料、超导材料等对象为突破口,直接产出原始创新的基础研究成果。


      2  子平台构成和设计方案

      本子平台由三个实验站构成,按照重点关注材料的形态分别建设:1)单晶薄膜实验站;2)合金材料实验站;3)单晶块材实验站。围绕整个子平台的目标,三个实验站分别依据不同材料形态的特殊要求,按照高通量样品合成与快速表征-高品质材料制备-材料性能形成机理与规律总结的思路建设。其中的高通量合成环节,单晶薄膜实验站主要以组合薄膜沉积为基础,合金材料实验站以激光喷涂和高速离心熔炼为主要手段,而单晶块材实验站则将发展特色的多腔体等离子放电烧结设备和高通量固相合成技术。快速表征环节,除必须与生长原位组合的技术,所有针对薄膜的组合芯片、微反应器阵列等快速检测,以及微观结构、电子结构、磁性、光学性质等表征仪器都归单晶薄膜实验站下的“快速表征仪器集群”统一管理,以利于节约资源,统筹共享。各实验站在高通量合成和快速表征环节基础上,针对优化组分集中攻关,发展高质量材料的制备方法,其中单晶薄膜实验站着眼于新型量子材料,以获得高品质低维量子结构为重点,合金实验站以高性能合金和磁性稀土合金材料为重点,而单晶块材实验站则以拓扑、超导和宽禁带半导体材料为重点。基于高质量样品的制备与精密测量,并结合理论计算的指导与数据库归纳汇总,各实验站分别给出不同形态功能材料的深层次物理机理与调控规律。

高通量材料制备与快速检测子平台框架结构图

高通量材料制备与快速检测子平台框架结构图