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      科研基地與科研平臺

      ■ 精密光譜科學與技術國家重點實驗室

      基于激光的精密光譜科學與技術的發展極大地提高了人類探索自然規律的能力,被科學界公認為是人類探索和揭示微觀世界規律以及發展重要前沿科學和高新技術的基點和關鍵;科學技術的每次飛躍都得益于使用前所未有的測量精度、分辨率或靈敏度的物理技術手段。近二十多年來,在精密光譜科學與技術領域內,已先后頒發了6次諾貝爾獎。

      華東師范大學在該領域進行了長期的創新性研究,六十多年來,經歷了三個發展階段:(1)分子光譜學與技術;(2)高分辨非線性激光光譜學與技術;(3)精密光譜科學與技術;形成了高分辨、高精度、高靈敏光譜科學與技術的優勢和特色。華東師范大學精密光譜科學與技術國家重點實驗室于2007年1月批準籌建,2009年12月通過科技部組織的實驗室籌建驗收。

      實驗室緊密結合科學發展前沿和國家重大需求,瞄準精密光譜科學的研究前沿與關鍵技術問題,聚集和建設一支能在高水平的基礎和應用基礎研究中作出一流成果的科技攻堅隊伍;不斷挑戰時間、空間和頻率等基本物理量現有精度的極限,著力于獲得極短時間、極小空間、極窄頻譜、極高強度和極低溫度等極端條件,探索和建立新機制與新原理、新方法與新技術以及新儀器與新裝備;努力在科學研究的前沿及在若干交叉領域與高科技應用中取得有重要影響和引領作用的創新性成果,建成具有“三高”(即高分辨、高精度、高靈敏)特色、聚集和培養優秀人才、開展高水平科學研究與學術交流和科研裝備先進的國際一流的水平的重要研究基地。

      ■ 上海市磁共振重點實驗室

      上海市磁共振重點實驗室的前身是華東師范大學物理系的波譜教研室,自上世紀50年代末成立以來,一直是國內核磁共振研究和人才培養的主要基地之一。經過多年的發展,實驗室堅持自己在磁共振物理學上的專業特色,逐漸形成了應用研究與技術研發并重,磁共振波譜與磁共振成像兼顧的局面。同時,多年來實驗室科研始終堅持產學研用路線,所開發的磁共振技術已經成功孵化出上海卡勒幅磁共振技術有限公司和蘇州紐邁分析儀器股份有限公司兩家磁共振企業。2005年10月,在上海市科委的支持下,成立上海市功能磁共振成像重點實驗室,后更名為上海市磁共振重點實驗室。

      實驗室的總體目標和定位是:開展磁共振領域的前沿科學與技術研究,建立處于國際前沿水平的開放性磁共振科學平臺,在本領域國際上占有重要一席之地;凝聚國內外高水平、跨學科的磁共振優秀人才并打造一支具有扎實基礎的技術支撐隊伍,為上海乃至國家的重大需求提供關鍵技術支撐與服務。實驗室主要研究方向如下:

      1)磁共振成像前沿技術研究:磁共振成像技術研發是實驗室傳統優勢領域。實驗室針對國家對全民醫療衛生保健方面的重大需求,研發了0.35T、0.5T、0.7T和1.5T四款人體醫學磁共振成像譜儀,并成功推入市場并獲得市場良好的反饋。其中,最新開發的0.7T系統為開放式超導MRI系統。在該系統上,實驗室成功研發了高場超導系統上才具備的多種高級功能,如等中心掃描、并行加速采集、水脂分離、定量磁共振、擴散成像、血管成像、磁化率成像等。該系統以接近低場永磁型系統的成本提供了超導系統的功能與圖像質量,整體性能領先與國內外同款設備。

      2)認知神經科學的腦功能成像研究:腦科學是當前科學發展的重要前沿。磁共振成像技術能夠直觀解讀大腦激活模式和大腦功能的神經機制,已經成為大腦和認知神經科學中不可取代的研究手段。實驗室充分發揮自身在磁共振成像技術與方法學上的優勢,在認知神經科學的腦功能成像研究方面取得了一系列特色成果。相關科研人員在14-16年連續三年入選Elsevier中國高被引學者(心理學)榜單。

      3)高分辨磁共振波譜研究:核磁共振波譜已被廣泛應用到化學、物理、生物、材料等各個研究領域。實驗室依據自身特點和優勢,將核磁共振波譜在各類先進材料方面的應用作為發展重點,發展核磁共振波譜儀器和技術,深入研究了材料中從分子水平到亞毫米水平的不同尺度結構,以及這些結構與材料性能的關系,取得了一系列有特色的研究成果。實驗室研究人員在先進功能材料研究方面,發展出一套研究分子組裝全過程的研究方法,獲得了廣泛認可,相關研究人員在2016、2017年連續兩年入選湯森路透全球高被引科學家名錄。

      ■ 納光電集成與先進裝備教育部工程研究中心

      華東師范大學自1990年設立了納米材料研究組,2001年組建了“納米功能材料與器件應用研究中心”至2006年成立了“納光電集成與先進裝備教育部工程研究中心”,目前已發展成為國內外知名的納米科技研究基地。特別是在平板顯示、半導體照明、薄膜太陽能電池、綠色環保水處理、傳感器、真空等離子體裝備 等的研究和應用方面獲得了一系列具有國際先進水平的核心技術,形成了納米科技人才的培養基地。

      ■ 極化材料與器件教育部重點實驗室

      極化材料與器件教育部重點實驗室于2007年12月獲教育部批準籌建,2011年3月正式通過驗收進入教育部重點實驗室序列,同年11月通過教育部重點實驗室評估。實驗室主要瞄準國家信息產業和技術發展的戰略需求,以研究凝聚態物質的電荷和自旋極化現象、發現極化規律和新物理效應、探索量子調控手段及新型功能器件為核心目標。根據國際上相關領域的最新研究進展和趨勢,結合華東師范大學科研和學科建設的總體目標,在深化和發展傳統特色研究的基礎上,實驗室確立了窄禁帶半導體中的電子自旋極化和輸運、鐵電/多鐵體中的電荷極化和磁電耦合規律、自旋/電荷極化的光電子學研究、氧化物微納極化電子器件和硅基集成等主要研究方向。

        在華東師范大學“211”和“985”工程建設重點支持下,實驗室建成了理論計算中心、極化材料功能薄膜、極化材料分子束外延、納米極化材料光電子、寬波段多功能磁光光譜系統、時間分辨精密光譜、新型成像光譜、強磁場深低溫電子輸運、極化材料新功能器件、極化材料和器件表征等專項研究平臺。實驗室的固定資產投資超過7200萬元。

      ■ 理論物理研究所

      華東師范大學理論物理研究所經學校批準成立于2004年5月。理論物理研究所目前主要研究方向有:非線性科學與復雜網絡、粒子物理與場論、原子核物理、量子信息、宇宙學。先后承擔了多項國家自然科學基金重點項目、國家自然科學基金重大項目子項目、國家自然科學基金面上項目、國家自然科學基金青年項目、國家攀登計劃項目子項目等國家級科研項目,并獲得了教育部跨世紀人才計劃、教育部新世紀人才計劃、教育部骨干青年教師計劃、上海市科技啟明星計劃等人才基金。近年來在非線性科學與復雜網絡、粒子物理與場論、原子核物理、量子信息、宇宙學等研究方向上取得了一系列重要成果,出版專著3本,曾獲教育部科技進步獎,在國際一流物理學學術刊物PRL等發表SCI論文三百多篇, 其中有一批在國際上有相當影響的工作,近年來受邀在物理學頂級綜述期刊Phys.Rep.發表綜述評論兩篇。

      理論物理研究所還承擔了物理系力學、光學、電磁學、量子力學、電動力學、熱力學與統計物理、理論力學、數學物理方法、數字電路、混沌動力學等本科主干基礎課和量子統計、高等量子力學、量子場論、量子規范場論、粒子物理、廣義相對論、宇宙學、原子核物理、復雜網絡科學、時間序列分析等多門研究生核心課程的教學任務,多次獲華東師范大學教學一等獎及上海市教學貢獻二等獎等。培養了幾十名博士和碩士研究生,其中大多數博士研究生有出國留學與交流經歷。

      ■ 光與原子量子所

      原子與分子物理針對物質與物質、或光與物質相互作用中的基礎問題及其應用開展研究。主要研究方向為量子光學和量子精密測量,具體為量子干涉儀、量子光源、量子腔光力學、原子光學、冷原子磁光阱、里德堡原子、微納結構以及納米光子學。近年來,專業導師承擔了多項國家重點研發計劃、國家重大科學研究計劃、國家自然科學基金委海外、重點、應急管理項目、國家自然科學面上基金以及多項上海市科研基金。近五年,在包括Nature子刊,Physical Review Letters,Optica,Nano Letter等國際頂級學術刊物上發表論文百余篇,多項工作被PRL選為編輯推薦文章、被美國物理學會的physics.aps.org,英國物理學會的 www.physicsworld.com,Nature Photonics,Nature Publication Group Asia Materials,《科學時報》 等分別對多個研究做過專題亮點報道、入選美國光學學會會刊《Optics & Photonics News》的特別成果專輯 《Optics in 2014》。研究成果獲2013、2015、2016年度中國光學重要成果獎。2016年成果參展了由科技部、發改委、財政部和軍委裝備發展部共同主辦的國家“十二五”科技創新成就展。

      ■ 凝聚態物理研究所

      凝聚態物理是研究凝聚態物質的結構和組成單元之間相互作用與運動規律,從而闡明其性能和用途的科學。凝聚態物理以固體物理為基礎的外向延拓,研究對包括液體,電子半導體、超導體、晶體、磁性物質、液晶、熔鹽、液態金屬、電解液、玻璃、凝膠等。凝聚態物理學,作為當前物理學中最大、最活躍的分支學科之一,在許多學科領域乃至最前沿的高新科學技術領域中都發揮著至關重要的作用,為發展新材料、新技術、新工藝等提供了強有力的理論支撐。近年來,獲得了包括國家自然科學獎在內的多個國家和上海市的學術獎勵。專業導師承擔多項包括中國國家自然科學基金在內的國家級、省部級科研項目。在包括Physical Review Letters,Nature Materials,JACS, Angew. Chem, Adavnce Materials, Acta Materialia等頂尖級國際知名學術刊物上發表論文百余篇。本專業導師活躍在實驗、理論與計算凝聚態物理的多個研究前沿熱點領域,與國內外多家頂級學術機構保持密切的學術合作關系,如:美國加州大學Berkeley分校、德國馬普研究所、美國堪薩斯大學、復旦大學、中科院上海硅酸鹽所、中科院寧波材料所等。主要研究方向聚焦凝聚態物理的前沿熱點,涉及凝聚態物理理論與實驗、材料物理與化學等方向。具體包括:1.計算凝聚態物理;2.磁性材料與應用技術;3.軟凝聚態物理;4.功能材料與器件;5.薄膜材料與器件。

      ■ 極端光機電實驗室

      超快激光微納制造技術具有精度高、材料選擇范圍寬、可在透明材料內部進行三維微加工等突出優點,可對金屬、陶瓷、有機聚合物、生物軟組織、脆性材料(如玻璃、晶體)等進行高精度加工,在信息、生物、化學、醫學、環境、航空航天等基礎和應用領域具有廣泛應用前景。例如,通過超快激光輻照在材料表面誘導出微納尺度結構,可實現光學吸收和表面疏水性等的調控;利用飛秒雙光子聚合,可實現光子晶體、微納機械結構和生化芯片的立體制備;通過對透明材料內部改性,可實現復雜光子回路、微流分析芯片等新一代微納器件等等。

      華東師范大學極端光機電實驗室于2017年成立,旨在推動超快激光微納技術的原理創新與科研和產業應用。其研究團隊在世界上首個實現三維球對稱加工精度以及在玻璃內部獲得精度高達40nm的加工能力、發明了飛秒激光狹縫整形波導直寫、三維電極制備、鈮酸鋰光子芯片、低彎曲損耗光波導、超高精度三維打印等系列技術。實驗室對相關同行開放,推動新技術產生以及交叉科學和高新產業應用。

      ■ 物理實驗教學中心

      1951年組建華東師范大學物理系時即成立了物理實驗室、無線電物理實驗室、教材教法實驗室、演示物理實驗室、光電子技術實驗室,其中,物理實驗室曾在2000年前后十多次獲得上海市及華東師范大學頒發的各種獎狀和榮譽稱號。

      2003年由上述幾個實驗室組建成立物理實驗教學中心。

      2006年物理實驗教學中心由中山北路老校區整體搬遷到現閔行新校區(東川路500號實驗A樓)。中心有五部分組成:(1)基礎物理實驗室;(2)近代物理實驗室;(3)現代電工技術實驗室;(4)光電子技術實驗室;(5)教師教育實驗教學中心(從屬于學校的國家級示范實驗中心),其下又設物理探索實驗室、物理教師探究實踐室和學生開放實驗室。(6)虛擬仿真實驗室。

      2007年獲得上海市實驗教學示范中心稱號。

      2008年獲得上海高等教育學會高校實驗室先進集體稱號。

      2012年物理實驗教學中心獲得上海市教委頒發的市級優秀先進黨支部稱號。


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