刘治国
该老师简介
刘治国 教授 固体微结构物理国家重点实验室 南京大学科技馆405室 南京：210093 电话：83595979 Email: liuzg@nju.edu.cn 简历：男，1966年毕业于南京大学物理系，1978年考为南京大学冯端教授的研究生。于1980年公派去德国留学，1984年获德国哥廷大学理学博士学位，于当年回到南京大学物理系工作，1988年晋升教授，1993年任博士导师，曾任南京大学固体微结构实验室副主任，教育部科技委数理学部成员，南京大学材料系代理主任。现任“973”材料领域咨询专家组成员，中国材料研究学会常务理事，国家基金委监督委员会常委，曾任“九五”、“十五”国家高技术（863）新材料领域专家委员会委员、副主任。曾主持国家自然科学基金等国家项目十余项，曾担任国家自然科学基金重点项目“激光法氧化物薄膜及异质结构制备科学”负责人。曾担任“973”项目“光电功能晶体结构性能，分子设计，微结构设计，制备过程的研究”中子课题“全钙钛矿铁电异质结构及铁电磁体的研究”负责人。近年来获国家级科技奖励2项，省部级科技奖励3项，见下表： 序号 获奖项目名称 奖项类别 获奖等级 获奖时间 本人排名 1 几种铁电薄膜和配套氧化物电极材料的研究 国家自然科学奖 2 2005，11 1 2 “材料科学导论”－材料科学基础教学的创新与实践 国家教学成果奖 2 2005，9 3 3 存储器用铁电薄膜及电极材料的研究 教育部提名国家自然科学奖 1 2003，12 1 4 铁电薄膜新效应及脉冲激光淀积制膜新技术的研究 江苏省科技进步奖 2 2000, 10 1 5 “材料科学导论”－材料科学基础教学的创新与实践 江苏省教学成果奖 1 2005，1 3 研究领域： · 高介电常数材料及下一代MOSFET用高介电常数栅电介质材料 · 铁电物理学，铁电存储器（FeRAM）用铁电材料及铁电薄膜 · 存储器用纳米电子相变材料与器件的研究 · 微电子器件中互连铜的微结构、缺陷及其性质 共发表论文260篇, 参著专著3部, 获得发明专利6项, 代表作如下： 专著及主要论文： 1），冯端, 师昌绪, 刘治国主编: 材料科学导论--融贯的论述, 化学工业出版社,北京, 2002, 刘治国参与主编并撰写第11章, 合作撰写第18章。 2), Z.G.Liu,J.M.Liu,N.B.Ming,J.Y.Wang,Y.G.Liu and M.H.Jiang: Epitaxial growth of optical RTP thin films on KTP substrates by pulsed laser deposition, J. Appl. Phys., 76, 8215 (1994) 3), *W.S.Hu,Z.G..Liu and D.Feng: The role of electric field applied during pulsed laser ablation of LiNbO3 and LiTaO3 on the film orientation, J.Appl.Physics 80, 7089 (1996) 4), *W.S.Hu,Z.G.Liu,R.X.Wu,Y.F.Chen,W.Ji,T.Yu and D.Feng: Preparation of piezoelectric -coefficient modulated multilayer film ZnO/Al2O3 and its ultrahigh frequency resonance, Appl.Phys.Lett. 71(4), 548 (1997) 5), *J.Yin,T.Zhu,Z.G.Liu,T.Yu: Enhanced fatigue and retention properties of Pb(Ta0.05Zr0.48Ti0.47)O3 films using La0.25Sr0.75CoO3 top and bottom electrodes, Appl.Phys.Lett. 75, 3698 (1999) 6), *J.Yin,L.Wang,Q.Huang,J.M.Liu,K.J.Chen,Z.G.Liu: Drift mobility of semiconductive La0.5Sr0.5CoO3 films measured by using traveling wave method , Appl.Phys.Lett. 76,580 (2000) 7), *J.Yin,Z.G.Liu,Z.C.Wu: Completely <111>-textured growth and enhanced ferroelectric properties of Pb(Ta0.05Zr0.48Ti0.47)O3 films on Pt/TiO2/SiO2/Si(001) using SrRuO3 as buffer layer, Appl.Phys.Lett. 75,3396 (1999) 8), G. L. Yuan, J. -M. Liu, L. Zhou, S. T. Zhang, X. Y. Chen, and Z. G. Liu, Film heterostructure with soft ferromagnetics to enhance low-field magnetoresistance, Appl.Phys.Lett. 81, 4073 (2002). 9), *Y.P.Wang, H.F.Ning, L.Zhou, J.K.Shen and Z.G.Liu, Photoluminescence of pyrochlore phase in SrBi2Ta2O9 thin films, Appl. Phys. Lett. 83, 743 (2003) 10), *J.Zhu and Z.G.Liu, Structure and dielectric properties of Zr-Al-O thin films prepared by pulsed laser deposition, Microelectronic Engineering 66, 849 (2003) 11), *X.B.Lu, Z.G. Liu, Y.P.Wang, Y.Yang, X.P.Wang, H.W.Zhou and B.Y.Nguyen, Structure and dielectric properties of amorphous LaAlO3 and LaAlOxNy films as alternative gate dielectric materials, J. Appl. Phys. 94, 1229 (2003) 12), *J. Zhu, Z.G.Liu, and Y. Feng, Thermal stability and electrical properties of pulsed laser-deposited Hf-silicate thin films for high-k gate dielectric applications, J. Phys. D:Appl. Phys. 36 3051 (2003) 13) * Y.P.Wang, L.Zhou, M.F.Zhang, X.Y.Chen, J-M.Liu and Z.G.Liu, Room-temperature saturated ferroelectric polarization in BiFeO3 ceramics synthesized by rapid liquid phase sintering, Appl. Phys. Lett. 84 1731(2004) 14) Y.Yang, J.-M.Liu H.B.Huang, W.Q.Zou, P.Bao and Z.G.Liu,Magnetoelectric coupling in ferroelectromagnet Pb(Fe0.5Nb0.5)3 single crystal, Phys. Rev. B 70 132101(2004) 15) *Y. D. Xia, J. B. Cheng, B. Pan, X. K. Meng, Z. G. Liu, Effects of applied electric field during postannealing on the tunable properties of (Ba,Sr)TiO3 thin films, Appl. Phys. Lett. 87 052902(2005) 16），*Y.D.Xia, C.Cai, X.Y.Zhi, B.Pan,D.Wu, X.K.Meng, Z.G.Liu, Effect of the substitution of Pb for Ba in (Ba,Sr)TiO3 films on the temperature stability of the tunable properties, Appl. Phys. Lett. 88 182909 (2006) 中国发明专利： 1), 国家发明专利：刘治国，胡卫生，冯端，一种用电场诱导铌酸锂铁电薄膜取向生长的方法与装置，专利号：ZL 96 1 17210.X 2), 国家发明专利：李爱东，吴迪，凌惠琴，刘治国，闵乃本，一种采用低电场诱导控制湿化学法制备的薄膜取向的方法，专利号：ZL 00 1 12548. 6 3） ，国家发明专利：刘治国，朱俊，应用于MOS场效应管的栅电介质材料铝酸锆薄膜及其制法，专利号： ZL 03 1 13461.0 4），*国家发明专利：朱俊，刘治国，高介电系数栅电介质材料铝酸铪薄膜及其制备方法， 专利号：ZL 03 1 31923.8 5), *国家发明专利：朱俊，刘治国，应用于MOS场效应管的栅电介质材料氮铝酸锆薄膜及其制法，专利号：ZL 03 1 13462.9 6), 国家发明专利：刘治国，朱俊，高介电系数栅电介质材料氮铝酸铪薄膜及其制备方法， 专利号：ZL 03 1 31920.3 * 第一作者为刘治国指导的博士生. **第一作者为刘治国指导的博士后 指导研究生情况： 类型 已毕业（出站） 在读 博士生 10 7 硕士生 16 2 博士后 8 1 主要研究成果 1）存储器用铁电薄膜和配套氧化物电极材料的研究 铁电体是一类具有自发电极化的电介质, 其电极化可被外电场改变方向，这种记忆特性可用来存储信息。铁电体又往往具有电光、声光、非线性光学等性质，在光电子器件中有重要应用前景。本项目以用于铁电存储器和光电子器件的几种铁电薄膜和配套电极膜为研究对象，为铁电存储器和光电子器件提供了新的理论、材料和技术基础。于2005年获得国家自然科学二等奖，主要科学发现如下： 在实验基础上建立了带电荷畴壁被缺陷电荷钉扎和在外电场作用下脱钉相互竞争的物理模型，阐明了铁电“疲劳”现象的物理本质并指出了延长疲劳寿命的途径。单篇论文他引约80篇次，是该领域引用最多的模型之一。德国Lupascu在其新书《铁电陶瓷的疲劳和相关问题》(Springer,2004)中重点介绍了此模型和结论。 基于喇曼谱和HRTEM研究，在晶格层次上阐明了BLT和SBT优异铁电性质的起源，为优化其铁电性提供了新思路。成为美、法等国科学家继续工作的基础。单篇论文他引38篇次。 发明了一种与硅工艺兼容的MOD法低温合成镍酸镧薄膜电极的工艺。采用钙钛矿氧化物电极将硅衬底上PZT的疲劳寿命提高两个数量级达到开关1010次，拓宽了基于PZT材料的铁电存储器的应用范围。5篇论文共他引101篇次 2）下一代MOSFET用高介电栅介质材料的研究 刘治国受摩托罗拉公司委托开展了下一代MOSFET用高介电栅介质材料的研究,此材料对几年后MOSFET按摩尔定律继续提高集成度有重要意义。我们分别采用PLD和MOCVD方法合成制备了可在摄氏八百五十度下保持稳定,制备工艺与现C-MOS工艺兼容的非晶态LaAlO3, LaAlOxNy两种材料,同时制成了等效于一纳米二氧化硅的超薄栅电介质膜。为此摩托罗拉公司副总裁莫甘伯博士于2002.6.25在北京举行新闻发布会宣布这一消息。国内外多家媒体作了报道，相关工作已申请美国专利并在J. Appl. Phys.等刊物发表论文数篇。刘治国课题组已从2001年开始独立地系统开展了对ZrO2、HfO2作为栅介质材料性能的研究，初步开展了(ZrO2)x(Al2O3)1-x,和(HfO2)x(Al2O3)1-x 材料的探索，并锁定了其成份范围。目前材料制备、表征、测试的技术路线已打通，结果已获得中国发明专利4项。 3），铁电薄膜及其异质结构新效应及成膜新技术的研究 铁电体同时可具有压电,热释电,电光和非线性光学等效应.将这类材料进行适当集成可能获得新效应和新器件。脉冲激光沉积(PLD)是一种新的制膜技术,特别适合于氧化物薄膜的外延和集成。申请人在这一领域取得以下主要成果: 发明了一种在薄膜沉积过程中外加低电场诱导铁电膜沿特定结晶学方向生长的方法和装置并给出了理论解释,在多种衬底上获得了(001)取向的铌酸锂薄膜和多层结构,为优化膜的性质和器件应用打下了基础。该技术获中国发明专利. 斯坦福大学著名非线性光学专家，美国工程院院士Byer教授在他的长篇综述文章中称此工作为“一个新的突破”， “开创了新的可能性”。此外，我们于1995年从理论上提出在BNN/KTP外延光波导中可实现非临界位相匹配从而提高谐波发生效率的概念。通过成功控制ZnO膜的取向,制成了深亚微米(001)ZnO/Al2O3声学超晶格材料,其超声谐振频率高达10GHz,为当时报道的最高值, 这些工作获2000年江苏省科技进步二等奖。 4） 存储器用纳米电子相变材料与器件的研究 发展了一种新型固体电解质薄膜的合成制备技术，将此膜夹在反应电极和非反应电极之间构筑成一个微型三明治结构，这就是一个记忆单元。在反应电极上施加高于一定阈值的正电压，反应电极中的部分金属原子转变为离子进入固体电解质并形成纳米尺度的金属线通道，电导随之大幅度上升。反之，非反应电极上施加高于一定阈值的正电压，金属原子不能转变为离子进入固体电解质，而固体电解质中的金属离子将部分地转变为原子沉积在反应电极上，这导致原先的纳米尺度金属线通道瓦解，电导随之大幅度下降。这里的高、低电阻状态就构成了布尔代数中的“0”和“1”两个状态。可以用负或正的高于阈值的电压（1－3V）脉冲实现高、低电阻状态，亦即“擦除”和“写入”，利用低于阈值的电压（0.3-0.5V）脉冲测量元件的电阻则可实现非破坏性读出。利用这种原理和结构我们制成了新型的非挥发存储元件。它的基本构型为三明治结构，像一个微型电容器，尺度可在30纳米至10微米之间。它具有体积小、结构简单、非挥发、可快速读写、工作电压低、低能耗、无运动部件、非破坏性读出等优点。 5）, 钛铝(TiAl)等金属间化合物结构与缺陷的高分辨率显微研究 金属间化合物,特别是金属铝化物具有很高的比强度和良好的高温力学性能。是一类新型高温结构材料。我们最早利用可在原子水平进行观察和化学分析的原子探针场离子显微术研究了钛铝等金属间化合物的结构与缺陷。首次报道了TiAl相中反位原子,超位错和两种新孪晶结构的存在,借助高分辨电镜测定扩展位错宽度估算了层错能的数值, 发现加入铌和铬可以降低TiAl的层错能从而改善其力学性质。利用电镜样品原位拉伸实验证明了机械孪生是TiAl范性变形的重要机制。系统研究了钛铝(TiAl)等金属间化合物的沉淀反应和沉淀强化。这些工作多次被引用，相关工作曾获1995年国家教委科技进步二等奖。
该老师简介
刘治国 教授 固体微结构物理国家重点实验室 南京大学科技馆405室 南京：210093 电话：83595979 Email: liuzg@nju.edu.cn 简历：男，1966年毕业于南京大学物理系，1978年考为南京大学冯端教授的研究生。于1980年公派去德国留学，1984年获德国哥廷大学理学博士学位，于当年回到南京大学物理系工作，1988年晋升教授，1993年任博士导师，曾任南京大学固体微结构实验室副主任，教育部科技委数理学部成员，南京大学材料系代理主任。现任“973”材料领域咨询专家组成员，中国材料研究学会常务理事，国家基金委监督委员会常委，曾任“九五”、“十五”国家高技术（863）新材料领域专家委员会委员、副主任。曾主持国家自然科学基金等国家项目十余项，曾担任国家自然科学基金重点项目“激光法氧化物薄膜及异质结构制备科学”负责人。曾担任“973”项目“光电功能晶体结构性能，分子设计，微结构设计，制备过程的研究”中子课题“全钙钛矿铁电异质结构及铁电磁体的研究”负责人。近年来获国家级科技奖励2项，省部级科技奖励3项，见下表： 序号 获奖项目名称 奖项类别 获奖等级 获奖时间 本人排名 1 几种铁电薄膜和配套氧化物电极材料的研究 国家自然科学奖 2 2005，11 1 2 “材料科学导论”－材料科学基础教学的创新与实践 国家教学成果奖 2 2005，9 3 3 存储器用铁电薄膜及电极材料的研究 教育部提名国家自然科学奖 1 2003，12 1 4 铁电薄膜新效应及脉冲激光淀积制膜新技术的研究 江苏省科技进步奖 2 2000, 10 1 5 “材料科学导论”－材料科学基础教学的创新与实践 江苏省教学成果奖 1 2005，1 3 研究领域： · 高介电常数材料及下一代MOSFET用高介电常数栅电介质材料 · 铁电物理学，铁电存储器（FeRAM）用铁电材料及铁电薄膜 · 存储器用纳米电子相变材料与器件的研究 · 微电子器件中互连铜的微结构、缺陷及其性质 共发表论文260篇, 参著专著3部, 获得发明专利6项, 代表作如下： 专著及主要论文： 1），冯端, 师昌绪, 刘治国主编: 材料科学导论--融贯的论述, 化学工业出版社,北京, 2002, 刘治国参与主编并撰写第11章, 合作撰写第18章。 2), Z.G.Liu,J.M.Liu,N.B.Ming,J.Y.Wang,Y.G.Liu and M.H.Jiang: Epitaxial growth of optical RTP thin films on KTP substrates by pulsed laser deposition, J. Appl. Phys., 76, 8215 (1994) 3), *W.S.Hu,Z.G..Liu and D.Feng: The role of electric field applied during pulsed laser ablation of LiNbO3 and LiTaO3 on the film orientation, J.Appl.Physics 80, 7089 (1996) 4), *W.S.Hu,Z.G.Liu,R.X.Wu,Y.F.Chen,W.Ji,T.Yu and D.Feng: Preparation of piezoelectric -coefficient modulated multilayer film ZnO/Al2O3 and its ultrahigh frequency resonance, Appl.Phys.Lett. 71(4), 548 (1997) 5), *J.Yin,T.Zhu,Z.G.Liu,T.Yu: Enhanced fatigue and retention properties of Pb(Ta0.05Zr0.48Ti0.47)O3 films using La0.25Sr0.75CoO3 top and bottom electrodes, Appl.Phys.Lett. 75, 3698 (1999) 6), *J.Yin,L.Wang,Q.Huang,J.M.Liu,K.J.Chen,Z.G.Liu: Drift mobility of semiconductive La0.5Sr0.5CoO3 films measured by using traveling wave method , Appl.Phys.Lett. 76,580 (2000) 7), *J.Yin,Z.G.Liu,Z.C.Wu: Completely <111>-textured growth and enhanced ferroelectric properties of Pb(Ta0.05Zr0.48Ti0.47)O3 films on Pt/TiO2/SiO2/Si(001) using SrRuO3 as buffer layer, Appl.Phys.Lett. 75,3396 (1999) 8), G. L. Yuan, J. -M. Liu, L. Zhou, S. T. Zhang, X. Y. Chen, and Z. G. Liu, Film heterostructure with soft ferromagnetics to enhance low-field magnetoresistance, Appl.Phys.Lett. 81, 4073 (2002). 9), *Y.P.Wang, H.F.Ning, L.Zhou, J.K.Shen and Z.G.Liu, Photoluminescence of pyrochlore phase in SrBi2Ta2O9 thin films, Appl. Phys. Lett. 83, 743 (2003) 10), *J.Zhu and Z.G.Liu, Structure and dielectric properties of Zr-Al-O thin films prepared by pulsed laser deposition, Microelectronic Engineering 66, 849 (2003) 11), *X.B.Lu, Z.G. Liu, Y.P.Wang, Y.Yang, X.P.Wang, H.W.Zhou and B.Y.Nguyen, Structure and dielectric properties of amorphous LaAlO3 and LaAlOxNy films as alternative gate dielectric materials, J. Appl. Phys. 94, 1229 (2003) 12), *J. Zhu, Z.G.Liu, and Y. Feng, Thermal stability and electrical properties of pulsed laser-deposited Hf-silicate thin films for high-k gate dielectric applications, J. Phys. D:Appl. Phys. 36 3051 (2003) 13) * Y.P.Wang, L.Zhou, M.F.Zhang, X.Y.Chen, J-M.Liu and Z.G.Liu, Room-temperature saturated ferroelectric polarization in BiFeO3 ceramics synthesized by rapid liquid phase sintering, Appl. Phys. Lett. 84 1731(2004) 14) Y.Yang, J.-M.Liu H.B.Huang, W.Q.Zou, P.Bao and Z.G.Liu,Magnetoelectric coupling in ferroelectromagnet Pb(Fe0.5Nb0.5)3 single crystal, Phys. Rev. B 70 132101(2004) 15) *Y. D. Xia, J. B. Cheng, B. Pan, X. K. Meng, Z. G. Liu, Effects of applied electric field during postannealing on the tunable properties of (Ba,Sr)TiO3 thin films, Appl. Phys. Lett. 87 052902(2005) 16），*Y.D.Xia, C.Cai, X.Y.Zhi, B.Pan,D.Wu, X.K.Meng, Z.G.Liu, Effect of the substitution of Pb for Ba in (Ba,Sr)TiO3 films on the temperature stability of the tunable properties, Appl. Phys. Lett. 88 182909 (2006) 中国发明专利： 1), 国家发明专利：刘治国，胡卫生，冯端，一种用电场诱导铌酸锂铁电薄膜取向生长的方法与装置，专利号：ZL 96 1 17210.X 2), 国家发明专利：李爱东，吴迪，凌惠琴，刘治国，闵乃本，一种采用低电场诱导控制湿化学法制备的薄膜取向的方法，专利号：ZL 00 1 12548. 6 3） ，国家发明专利：刘治国，朱俊，应用于MOS场效应管的栅电介质材料铝酸锆薄膜及其制法，专利号： ZL 03 1 13461.0 4），*国家发明专利：朱俊，刘治国，高介电系数栅电介质材料铝酸铪薄膜及其制备方法， 专利号：ZL 03 1 31923.8 5), *国家发明专利：朱俊，刘治国，应用于MOS场效应管的栅电介质材料氮铝酸锆薄膜及其制法，专利号：ZL 03 1 13462.9 6), 国家发明专利：刘治国，朱俊，高介电系数栅电介质材料氮铝酸铪薄膜及其制备方法， 专利号：ZL 03 1 31920.3 * 第一作者为刘治国指导的博士生. **第一作者为刘治国指导的博士后 指导研究生情况： 类型 已毕业（出站） 在读 博士生 10 7 硕士生 16 2 博士后 8 1 主要研究成果 1）存储器用铁电薄膜和配套氧化物电极材料的研究 铁电体是一类具有自发电极化的电介质, 其电极化可被外电场改变方向，这种记忆特性可用来存储信息。铁电体又往往具有电光、声光、非线性光学等性质，在光电子器件中有重要应用前景。本项目以用于铁电存储器和光电子器件的几种铁电薄膜和配套电极膜为研究对象，为铁电存储器和光电子器件提供了新的理论、材料和技术基础。于2005年获得国家自然科学二等奖，主要科学发现如下： 在实验基础上建立了带电荷畴壁被缺陷电荷钉扎和在外电场作用下脱钉相互竞争的物理模型，阐明了铁电“疲劳”现象的物理本质并指出了延长疲劳寿命的途径。单篇论文他引约80篇次，是该领域引用最多的模型之一。德国Lupascu在其新书《铁电陶瓷的疲劳和相关问题》(Springer,2004)中重点介绍了此模型和结论。 基于喇曼谱和HRTEM研究，在晶格层次上阐明了BLT和SBT优异铁电性质的起源，为优化其铁电性提供了新思路。成为美、法等国科学家继续工作的基础。单篇论文他引38篇次。 发明了一种与硅工艺兼容的MOD法低温合成镍酸镧薄膜电极的工艺。采用钙钛矿氧化物电极将硅衬底上PZT的疲劳寿命提高两个数量级达到开关1010次，拓宽了基于PZT材料的铁电存储器的应用范围。5篇论文共他引101篇次 2）下一代MOSFET用高介电栅介质材料的研究 刘治国受摩托罗拉公司委托开展了下一代MOSFET用高介电栅介质材料的研究,此材料对几年后MOSFET按摩尔定律继续提高集成度有重要意义。我们分别采用PLD和MOCVD方法合成制备了可在摄氏八百五十度下保持稳定,制备工艺与现C-MOS工艺兼容的非晶态LaAlO3, LaAlOxNy两种材料,同时制成了等效于一纳米二氧化硅的超薄栅电介质膜。为此摩托罗拉公司副总裁莫甘伯博士于2002.6.25在北京举行新闻发布会宣布这一消息。国内外多家媒体作了报道，相关工作已申请美国专利并在J. Appl. Phys.等刊物发表论文数篇。刘治国课题组已从2001年开始独立地系统开展了对ZrO2、HfO2作为栅介质材料性能的研究，初步开展了(ZrO2)x(Al2O3)1-x,和(HfO2)x(Al2O3)1-x 材料的探索，并锁定了其成份范围。目前材料制备、表征、测试的技术路线已打通，结果已获得中国发明专利4项。 3），铁电薄膜及其异质结构新效应及成膜新技术的研究 铁电体同时可具有压电,热释电,电光和非线性光学等效应.将这类材料进行适当集成可能获得新效应和新器件。脉冲激光沉积(PLD)是一种新的制膜技术,特别适合于氧化物薄膜的外延和集成。申请人在这一领域取得以下主要成果: 发明了一种在薄膜沉积过程中外加低电场诱导铁电膜沿特定结晶学方向生长的方法和装置并给出了理论解释,在多种衬底上获得了(001)取向的铌酸锂薄膜和多层结构,为优化膜的性质和器件应用打下了基础。该技术获中国发明专利. 斯坦福大学著名非线性光学专家，美国工程院院士Byer教授在他的长篇综述文章中称此工作为“一个新的突破”， “开创了新的可能性”。此外，我们于1995年从理论上提出在BNN/KTP外延光波导中可实现非临界位相匹配从而提高谐波发生效率的概念。通过成功控制ZnO膜的取向,制成了深亚微米(001)ZnO/Al2O3声学超晶格材料,其超声谐振频率高达10GHz,为当时报道的最高值, 这些工作获2000年江苏省科技进步二等奖。 4） 存储器用纳米电子相变材料与器件的研究 发展了一种新型固体电解质薄膜的合成制备技术，将此膜夹在反应电极和非反应电极之间构筑成一个微型三明治结构，这就是一个记忆单元。在反应电极上施加高于一定阈值的正电压，反应电极中的部分金属原子转变为离子进入固体电解质并形成纳米尺度的金属线通道，电导随之大幅度上升。反之，非反应电极上施加高于一定阈值的正电压，金属原子不能转变为离子进入固体电解质，而固体电解质中的金属离子将部分地转变为原子沉积在反应电极上，这导致原先的纳米尺度金属线通道瓦解，电导随之大幅度下降。这里的高、低电阻状态就构成了布尔代数中的“0”和“1”两个状态。可以用负或正的高于阈值的电压（1－3V）脉冲实现高、低电阻状态，亦即“擦除”和“写入”，利用低于阈值的电压（0.3-0.5V）脉冲测量元件的电阻则可实现非破坏性读出。利用这种原理和结构我们制成了新型的非挥发存储元件。它的基本构型为三明治结构，像一个微型电容器，尺度可在30纳米至10微米之间。它具有体积小、结构简单、非挥发、可快速读写、工作电压低、低能耗、无运动部件、非破坏性读出等优点。 5）, 钛铝(TiAl)等金属间化合物结构与缺陷的高分辨率显微研究 金属间化合物,特别是金属铝化物具有很高的比强度和良好的高温力学性能。是一类新型高温结构材料。我们最早利用可在原子水平进行观察和化学分析的原子探针场离子显微术研究了钛铝等金属间化合物的结构与缺陷。首次报道了TiAl相中反位原子,超位错和两种新孪晶结构的存在,借助高分辨电镜测定扩展位错宽度估算了层错能的数值, 发现加入铌和铬可以降低TiAl的层错能从而改善其力学性质。利用电镜样品原位拉伸实验证明了机械孪生是TiAl范性变形的重要机制。系统研究了钛铝(TiAl)等金属间化合物的沉淀反应和沉淀强化。这些工作多次被引用，相关工作曾获1995年国家教委科技进步二等奖。
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