轻元素先进材料与器件

团队负责人:刘开辉

职务/职称

◆ 松山湖材料实验室 轻元素先进材料与器件团队 负责人
◆ 北京大学 物理学院教授、凝聚态物理与材料物理研究所所长

研究方向

长期从事低维材料生长机理与光谱物理研究,擅长开发先进技术手段以解决前沿科学问题。团队自主设计米级单晶制造装备、搭建单个低维材料单元水平的纳米光谱学表征系统、开发二维材料先进光学器件。近年来,在二维材料表界面生长调控、米级单晶薄膜通用制造技术、表界面耦合物理及光学器件方向取得了系列研究进展。

学习/工作经历

◆ 2000.09-2004.06 北京师范大学 物理学 本科
◆ 2004.09-2009.07 中国科学院物理研究所 博士
◆ 2009.07-2014.02 美国加州大学伯克利分校物理系博士后
◆ 2014.03至今 北京大学物理学院研究员、长聘副教授、博雅特聘教授
◆ 2018.07至今 松山湖材料实验室双聘研究员
◆ 2022.10至今 北京大学凝聚态物理与材料物理研究所所长

主要成果/荣誉

2025年观察者网2024年度科创人物
2024年中国物理学会胡刚复物理奖
2024年日内瓦国际发明展一等奖
2023 北京市自然科学奖一等奖
2021年腾讯“科学探索奖”
2020年国家杰出青年科学基金项目资助
2019年北京市杰出青年科学基金项目资助
2017年北京市优秀人才青年拔尖个人
2016年中国十大新锐科技人物
2015年国家优秀青年科学基金项目资助
2014年 中组部高层次人才引进

团队成员

团队负责人为刘开辉教授,主要从事轻元素低维材料物理和光谱物理研究。近年来发表通讯作者论文80余篇,其中包括Science 3篇、Nature正刊3篇、Nature子刊20余篇、PRL 2篇,主编专著1部。先后担任国家计划基础加强重点项目首席科学家、国家重点研发计划项目首席科学家、国家重大科研仪器研制项目负责人、Science Bulletin副主编。相关成果入选2020年度中国重大技术进展、2020年度和2024年度中国半导体十大研究进展、2024年中关村论坛重大成果。

目前团队成员共计73人,在读研究生、硕士、博士学历的成员占比超过50%,形成了一支富有朝气,具备极强技术创新力和产业转化力的研发队伍

 

团队简介

轻元素先进材料与器件团队作为首批入驻松山湖材料实验室的创新团队,聚焦国家重大战略需求及产业化核心技术,集中在轻元素薄膜材料和高端铜材两个方向开展产业化技术研究。

目前团队成立2个联合工程中心(松山湖材料实验室-中科晶益联合工程中心、养生堂-松山湖材料实验室联合工程中心),成立产业化公司1个(中科晶益)。

 

1. 松山湖材料实验室-中科晶益联合工程中心

松山湖材料实验室-中科晶益联合工程中心是由松山湖材料实验室轻元素先进材料与器件团队和中科晶益(东莞)材料科技有限责任公司(简称“中科晶益”)于2021年7月联合组建。中心主要从事高端铜材(高纯铜系列产品、单晶铜系列产品、铜基复合材料系列产品等)以及非标定制高端智能冶金装备的研发、生产和销售,实现高端铜材和高端智能冶金装备从研发到中试,最终产业化落地。

A4尺寸单晶铜箔

 

2. 养生堂-松山湖材料实验室联合工程中心

养生堂一松山湖材料实验室联合工程中心(ELEM)成立于2021年10月,是养生堂有限公司与松山湖材料实验室共建的科研平台,中心依托轻元素先进材料与器件团队,建筑面积约1700平方米,集“材料-器件-应用”研究功能于一体,系统布局高端声学器件领域的应用研究,开展人体智能监测等医疗健康领域的前沿技术研究。中心建成后,将成为休闲、医疗、智能应用领域领先的轻元素材料研发基地及成果转化中心,促进科研人才的培养以及科研技术的储备,加速实现科研成果产业化落地。

声学体验室

高端HiFi耳机

3.中科晶益(东莞)材料科技有限责任公司

中科晶益(东莞)材料科技有限责任公司是轻元素先进材料与器件团队孵化的产业化公司。公司于2020年 5 月在东莞塘厦注册成立,是专业从事高端铜材研发及生产的创新型企业,致力于提供高端铜材制备全套解决方案,树立我国高端铜材旗帜。目前,公司拥有东莞塘厦铜材生产制造基地、松山湖研发基地及辽宁锦州装备制造基地,完成数千万元天使轮融资。中科晶益以高质量铜材制备技术为核心,可为能源、电子、通信、超导、航天等领域提供包括单晶铜箔、单晶铜线、高纯铜材及合金靶材、真空熔炼/定向凝固/真空滴定/真空连铸/真空热处理/多功能复材真空熔炼等各类产品,其中大尺寸单晶铜箔、单晶铜扁线获得中国国际高新技术成果交易会优秀产品奖。

                         
单晶铜线及音频线制品

 

团队成果

1.专利

团队目前申请专利149项,部分已转化落地。

2.论文

2019年至今团队合作发表论文92篇,其中Nature系列期刊19篇、Science系列期刊4篇。

3.获奖

2018年至今,团队及核心成员获奖31项,包括“科学探索奖”、“全国有色金属优秀青年科技奖”、“2020年度中国半导体十大研究进展”、“2024年度中国半导体十大研究进展”、“第六届松山湖创新创业大赛总决赛一等奖”;产品获奖包括“第二十三届中国国际高新技术成果交易会高交会优秀作品奖”和“第二十三届中国国际高新技术成果交易会高交会优秀作品奖”。

4.项目

团队及核心成员主持与参与省部级以上项目8项,包括国家“杰出青年”科学基金、国家重点研发计划课题、广东省基础与应用基础重大项目、广东省重点项目等。