理化公共服务技术中心

强磁场理化公共技术服务中心

仪器设备和人员情况

        强磁场理化公共技术服务中心(以下简称“所级中心”)现有仪器设备34台(套),总值8124万元,其中纳入中科院仪器设备共享管理系统26台。中心共有25人,其中技术人员22人,管理人员3人,包括中科院百人1名、中科院“现有关键技术人才”1名、安徽省百人1名。

平台设置和建设情况

        围绕科学目标,依据仪器设备的功能属性,强磁场所级中心设有样品制备与处理、电镜分析、磁物性分析、光学分析、电学分析共计5个公共技术平台。

                            

技术创新水平

        所级中心鼓励创新,不断发展具有国际先进水平的科技支撑实验条件。近些年,强磁场所级中心取得了一系列具有国内领先水平的技术创新成果,主要有:

        1)研制成功干式(无液氦)超导磁体扫描隧道显微镜、磁力显微镜、原子力显微镜,为功能材料、凝聚态物理、纳米科技、磁学,芯片,微纳器件,生物医药等研究提供了重要的技术支撑条件,相关研制内容列入中国科学院条财局组织编录2020年度《中国科学院自主研制科学仪器》产品名录;

        2)依托600MHz固体核磁共振谱仪,自主研制了固体核磁双共振静态探头和微成像探头,发展了四极核灵敏度增强方法,为国内外多个课题组研究电化学储能材料与器件以及肿瘤细胞成像提供了强有力的技术支撑;

        3)自主研制了功能先进的磁场下超快磁光Kerr系统,实现飞秒级时间分辨、微米级空间分辨和宽波段能量分辨的自旋动力学测量,对于多种材料的光控自旋相干量子态研究和新一代超快自旋电子器件开发具有重要价值。

        4)自主设计并研制了强磁场下磁扭矩测试系统,将样品的磁扭矩转化为电容信号采集, 进而实现了强磁场下磁学性质的高精度测量,测试精度(10-11N?m约合10-8 ~10-7emu)等指标均达到国际一流水平,为强磁场下材料磁学性质的研究提供了新的实验手段;

        5)自主设计制造了高灵敏度凝聚态核磁共振谱仪系统,在高场核磁共振领域创新性地使用了直接数字信号合成技术,集成强磁场、极低温、高压极端条件研发了凝聚态核磁共振实验系统,为研究以高温超导电性、量子自旋液体为代表的强关联电子体系提供;

        6)自主设计了强磁场下介观尺度样品热电效应测试系统,将实现在较强的磁场范围、较广的温度范围和较大的角度范围内测量介观尺度样品热电效应,为介观器件热学性质的研究提供新的技术和平台,对探索介观器件高场异量子现象的拥有重要的研究意义;

        7)自主研制了强磁场下(35T)超快磁光系统,有机结合强磁场和超快光学两种极端条件,创新了极端条件下磁动力学研究手段,实现强磁场下超快磁光测量,为材料领域相关磁动力学的深入研究以及新物性的发现提供新机遇;

        8)成功研制了动态悬臂梁测磁装置,磁探测灵敏度达到国际领先水平(10-15 emu);实现通用纳米样品转移组装方法和数据分析思想的国际首创,系统性的推进了该技术在多领域的实用化应用,为该技术的产业应用奠定了重要基础;

        9)自主研制了强磁场下分辨率达到当前技术极限的多种测量系统(电输运,介电与电极化和磁致伸缩测量),为强磁场下的超导、多铁等关联材料的物性研究提供了重要手段;

        10)自主研制了可旋转磁力显微镜(MFM),在非矢量磁体中实现了磁场强度、方向对样品的调控,为各向异性材料的磁性微观局域研究提供了一个有力的工具。

承担项目、成果产出及获奖等情况

        作为重要的开放共享的实验平台,强磁场所级中心在强磁场科学中心、合肥研究院及其他科研院所的科技创新活动中发挥了重要支撑作用,保障了多项重点重大任务的顺利实施,促进了一大批高水平研究成果的产出。

        在所级中心科研仪器设备支撑下,磁场科学中心五年间共新增科研项目299项,涉及科技部支持项目22项,基金委支持项目91项,中国科学院支持项目27项,合肥研究院支持项目22项,合肥大科学中心支持项目55项。安徽省支持项目37项,横向项目37项,重点实验室开放课题等其他项目8项。

        所级中心有效支撑了强磁场中心新型电子材料、超导低维体系量子效应及输运研究、生物大分子、肿瘤发病机理和小分子药物作用机制等研究。2015-2019年间,强磁场科学中心公开发表科技论文共计922篇(2015年163篇,2019年224篇),其中SCI收录论文830篇。

        2015-2019年获安徽省科技进步二等奖1次,中科院杰出科技成就奖1次,安徽省科技进步特等奖1次,安徽省自然科学二等奖1次,省院共建科学岛有突出贡献科技人员一等奖、二等奖各1次,陕西高等学校科学技术奖一等奖1次,第十三届药明康德生命化学研究奖1次。

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