要闻

2023年12月27日，#电子科技大学#电子薄膜与集成器件全国重点实验室第一届学术委员会第一次会议以线上线下结合的形式召开。

实验室学术委员会周济院士、刘明院士、彭练矛院士、刘益春院士、邓龙江院士以及张怀武、薛德胜、王军波、曹立强、梁建等委员，实验室主任李言荣院士，校长曾勇、副校长罗光春，科研院高新与国际合作处副处长袁俊榆，实验室张万里、蒋亚东、张波、刘永、林媛、熊杰、吴传贵以及实验室各团队代表、开放基金项目负责人等50余人参加会议。会议由实验室学术委员会主任周济院士主持。

　　曾勇代表学校感谢各位院士及专家长期以来对实验室的支持和帮助。他表示，实验室自2006年批准建设以来，获得国家级奖励13项，代表学校两次荣获六部委颁发的国家工程“突出贡献奖”以及首届全国创新争先奖牌；在《Science》《Nature》正刊上发表的原创成果，先后入选2019年度“中国高等学校十大科技进展”和2022年“中国十大科技进展新闻”；实验室在2012年、2017年连续两次被科技部评为优秀实验室；2022年8月，实验室顺利通过第一批信息领域国家重点实验室优化重组。实验室所取得的系列成果为学校“电子科学与技术”学科建设提供了重要支撑，也为国家重大需求和地方经济建设作出了重要贡献。学校将继续大力支持实验室的建设发展。

　　罗光春副校长宣读了学校聘任实验室管理机构及第一届学术委员会的批复。

　　李言荣主任对实验室的年度工作进行了总结。他表示，经过多年建设和发展，实验室形成了鲜明的研究特色与优势，承担了一批国家重要研究任务，取得了一系列科技成果，一批年轻人得到了锻炼和成长，实验室综合水平位居信息领域全国重点实验室前列。当前，实验室应以全国重点实验室建设为契机，做好顶层设计和谋篇布局，在现有研究基础上，始终要坚持“需求导向、问题导向、任务导向”，特别是要围绕人工智能、量子科技、生命健康等新兴前沿领域，聚焦有源-无源异质异构集成共性问题，充分发挥实验室应用基础研究和交叉集成创新优势，加强工程应用中的基本科学问题凝练，真正找到“从1到0”的核心问题，开展长期、系统的有组织集成攻关和协同创新，从而带动关键“卡脖子”核心技术的升级迭代，进一步彰显实验室服务国家重大需求的特色，使实验室真正成为集成电路材料与器件领域国家战略科技力量的主力军。

　　张万里常务副主任从科学研究、学术交流、队伍建设、开放运行等八个方面详细汇报了实验室2023年度工作情况和2024年重点工作计划。

　　与会委员认真听取汇报并进行了审议，充分肯定了实验室在2023年度所取得的主要成绩。一年来，实验室新增包括国家杰出青年科学基金获得者在内的各类人才计划入选者11人次；年度到款经费超过3.02亿元，新增项目落实经费近3.34亿元；发表JCR一区论文117篇，其中Nature正刊1篇（通讯），Nature子刊12篇和Science子刊5篇；获中国发明专利授权408件，美国发明专利授权5件；实验室主办的学术期刊《InfoMat》入选《科技期刊世界影响力指数（WJCI）报告》TOP5%，主办的学术期刊《InfoScience》创刊；公共平台建设有序推进。实验室在科学研究、队伍建设、人才培养、开放交流等方面继续保持良好的发展势头。

　　会上，委员们还就实验室今后发展思路和明年的重点工作，特别是前沿方向的谋划、开展有组织高水平创新研究和高层次的学术合作交流等方面提出了建议。

2019年，高温超导量子相变领域重大研究成果 登上《Science》

2019年11月14日，国际著名学术期刊《Science》以“First Release”形式刊发《超导-绝缘相变中的玻色金属态》一文，电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室博士生杨超（导师李言荣院士）为第一作者，熊杰教授为通讯作者，张万里教授、李言荣院士为共同作者。这是电子科技大学首次以第一单位身份在《Science》正刊上发表研究成果，标志着该校在高温超导量子相变领域取得了重大的研究进展。

　　据相关研究专家介绍，量子材料以及量子相变是本世纪凝聚态物理与材料领域的研究热点。自高温超导发现以来，二维量子金属态的存在及其形成机制是三十多年来国际学术界一直悬而未决的重要物理问题。电子科技大学张万里、熊杰研究团队通过与北京大学王健教授团队、林熙研究员课题组、北京师范大学刘海文研究员、清华大学姚宏教授、美国布朗大学James M. Valles Jr 教授等专家合作，首次在高温超导纳米多孔薄膜中完全证实了量子金属态的存在。通过调节反应离子刻蚀的时间，在高温超导钇钡铜氧（YBCO）多孔薄膜中实现了超导—量子金属—绝缘体相变。通过极低温输运测试发现，超导、金属与绝缘这三个量子态都有与库珀电子对相关的h/2e周期的超导量子磁导振荡，证明量子金属态是玻色金属态，揭示出库珀对玻色子对于量子金属态的形成起到了主导作用。

　　据了解，以上研究工作得到了美国科学院院士、斯坦福大学Steven A. Kivelson教授的高度评价。Steven教授指出：“对于量子金属起源的探索将会改变我们对量子材料的认识，将极大推动量子器件领域的发展。”这一发现为国际上争论了三十多年的量子金属态的存在提供了有力的证据，并为研究量子金属态提供了新的思路。

　　据介绍，从“十三五”开始，在李言荣院士的带领下，张万里教授团队在量子信息材料与器件、二维材料与器件、异质异构集成技术等前沿交叉领域积极谋划和布局，在《Science》《Nature Chemistry》《Nature Communications》《Advanced Materials》等国际著名期刊发表系列创新性研究成果，牵头获得国家技术发明二等奖，这些成果显著提高了电子科技大学在电子薄膜材料与器件领域的国内外影响力。

2022年，玻色子体系中的奇异金属态 论文登上《Nature》

2022年1月12日，国际著名期刊《Nature》发表了电子科技大学题为《玻色子体系中的奇异金属态》（Signatures of a strange metal in a bosonic system）的研究论文，首次在高温超导体中发现并证实了玻色子奇异金属。

该工作由电子薄膜与集成器件国家重点实验室李言荣院士团队为主完成的，博士生杨超为第一作者，熊杰教授为第一通讯作者。这是该团队继2019年在《Science》上首次报道实验发现量子金属态后，在量子科技领域取得的又一重大发现。

国际著名理论物理学家、美国科学院院士Chandra M. Varma发表专题评论文章，高度评价玻色子奇异金属的发现是凝聚态物理领域的重大突破。Nature审稿人评价此工作是引领量子理论发展的transformative变革性成果。

同时，Nature配发专题亮点评述文章，评价这项工作突破了现有对奇异金属态与无序超导体的认知框架，将推动凝聚态物理学领域向前迈出一大步。

这一发现为理解凝聚态物理中奇异金属的物理规律、揭示奇异金属的普适性、完善量子相变理论奠定了重要的科学基础，对揭示耗散效应对玻色子量子相干的定量影响，推动未来低能耗超导量子计算以及极高灵敏量子探测技术的发展具有重要的理论和实际意义。

据悉，宇宙中的基本粒子分为费米子与玻色子两种。其中，人类社会目前赖以生存的电子工业与器件发展几乎完全基于费米子体系。但由于能耗高、损耗大，物理尺寸已近极限，面临性能持续提升的瓶颈问题，无法满足快速增长的信息传输需求。

而以高温超导体为代表的玻色子器件，具有完美的零损耗能量传递特性，有望带来电子信息工业的革命性变化。

YBCO纳米网孔薄膜中量子金属-绝缘体量子相变点附近的奇异金属态（a）输运特性曲线，（b）线性磁电阻曲线，（c）霍尔电阻Rxy随温度的变化曲线，（d）玻色子奇异金属相图

奇异金属，顾名思义，与普通金属不同，其电阻率与温度成正比，存在于铜基高温超导体中，是一种电子之间高度量子纠缠的新物质状态，其混乱程度趋向于量子力学极限。早在三十年前，科学家们就发现了费米子奇异金属，但是否存在玻色子奇异金属是长期以来难以攻克的科学难题。

李言荣院士、熊杰教授研究小组，与美国布朗大学James M. Valles Jr 教授，北京大学谢心澄院士、王健教授，北京师范大学刘海文研究员，四川大学等合作者们协同攻关，成功突破了费米子体系的限制，首次在玻色子体系中诱导出奇异金属态。

研究团队通过在高温超导钇钡铜氧（YBCO）薄膜中精准构筑纳米网孔阵列，实现了对玻色子相干性、耗散能等物性的跨尺度调控，在量子相变临界区发现了电阻随温度与磁场线性变化的奇异金属态。

同时，低于超导临界温度时，体系霍尔电阻急剧减少为零，并且存在与库珀电子对相关的h/2e超导量子磁电阻振荡，证明体系的载流子是玻色子。进一步通过标度分析，发现玻色子奇异金属的电阻由温度与磁场简单的线性相加决定，证明了电阻在量子临界区与体系内在的能量尺度无关，满足标度不变的关系，揭示了玻色子在量子临界区存在奇异的动力学行为；建立了玻色子奇异金属的完备相图，阐释了玻色系统耗散量子相变的物理图像。

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