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晶态材料與微納器件研究中心現有教授9人、副教授7人，講師1人，其中2人入選國家傑出青年，8人入選國家高層次青年人才。中心主要從事功能碳材料、儲能材料、二維光電材料、稀土發光材料及相應能源轉化存儲器件、微納光電半導體器件、新型電子器件研發等工作。各個研究方向相互關聯、相互支撐，形成了以新材料開發與合成、微納器件構築為特色，以光電、能源、催化、智能化等一系列面向未來關鍵主題為核心的科研團隊體系。

晶态材料與微納器件研究中心立足6774澳门永利前沿，在光電二維晶體材料與微納器件、儲能材料與原位器件、碳納米材料與器件、功能超分子等方向上進行了一系列開創性的工作并取得了獨特優勢。

1、光電二維晶體材料與微納器件：開發先進的二維材料制備技術，緻力于實現若幹高質量二維原子晶體及其異質結的可控合成；進行二維無機分子晶體前沿探索，實現二維無機分子晶體的制備，拓展二維分子晶體在電子、光電以及相變器件的應用；開展基于二維金屬硫屬化合物及其異質結構的晶圓級生長、微納成形及器件加工技術研究；發展先進的二維異質結構圖案化和陣列化的納米制造手段，對其與微納電子器件的有效融合進行深入的研究，推進二維材料在工業晶圓級集成器件中的應用進程；開發基于二維晶态材料的微納型光電探測器件和光電存儲器件，推進二維光電探測器在工業自動控制、光度計量等國民經濟工業自動控制、光度計量等國民經濟領域的潛在應用；研究量子納米材料的設計體驗及制備技術；開發高質量外爾半金屬薄膜、二維拓撲絕緣體等量子材料與物理方面研究；開展新型二維功能材料的理論計算設計研究，通過高通量計算來尋找潛在的二維功能材料。

2、儲能材料與原位器件：面向國家戰略需求，在開發新型高能量密度二次電池電極材料方面進行基礎研究和技術開發，在器件微納化、多方法、多尺度原位觀測方面形成了特色與優勢。具體工作包括：開發具有新相結構、高比容量的锂/鈉離子電池電極材料；開發基于锂負極的固态電池及其相關技術；發展多種構型的柔性儲能器件以及可拉伸、可彎曲、異型化的器件構築工藝；利用半導體微納加工技術構築微型液體電池，實現對活性材料單片、單根、單晶、單顆粒層次的原位光學觀察，結合在線XRD、Raman、AFM等技術實現對電極充放電過程結構演變的原位監測；搭建SEM多探針測試系統，集成電場、溫度場、力場等多位條件下對電池失效機制的同步、實時、微區研究；研究新型二次電池等能源儲存納米器件、鈣钛礦太陽能電池、光/電催化等新能源材料應用技術。

3、碳納米材料與器件：面向高精尖領域應用所需，以性能為導向，以零維、一維、二維碳材料為載體，從材料的結構設計和可控制備出發，開發有明确應用背景的新型碳納米有序宏觀結構及其複合材料，揭示其在應用環境中的關鍵科學問題，解決其關鍵技術難題，實現相關領域材料性能的颠覆性提升。主要研究方向包括碳材料的宏觀結構體制備、複合材料制備、能量存儲與轉換及電子智能器件；研究富勒烯的物理化學性質，開發金屬富勒烯的量産制備、高效提取及純化方法，并最終開發其在光電轉換材料、能源轉換材料、催化材料、醫學診療試劑以及分子磁性材料等方面的應用；開發高效的能源轉換與存儲設備，并用于可穿戴電子器件。

4、功能超分子：基于超分子化學的動态性，緻力于利用主客體結構、機械鍵化學、分子開關等動态分子基元在有機無機表界面進行自組裝和功能化，利用分子基元動态性賦予整個組裝體動态性，實現對微觀、宏觀人工分子系統功能的精準調控，實現新材料在智能性響應、催化、水處理、光電轉化等方面的應用。具體的研究方向主要集中在以下幾個方面：1. 新型超分子大環分子的設計、合成及其超分子自組裝研究；2. 刺激響應性超分子聚合物材料及3D打印材料3. 晶态有機多孔材料（MOFs、COFs、SOFs）的設計，合成與性能研究4. 超分子兩親在水中的自組裝、自歸類(self-sorting)及動态組合化學。