（一）先进量子功能材料与器件：
 | 量子科学的新发展有望为物理、化学、生物与材料科学等基础科学领域带来颠覆性突破，从而为解决若干人类社会面临的重大前沿科学技术问题提供超越经典极限的途径，而新型量子功能材料是量子科学新理论、新效应、新器件和应用的载体。因应这一趋势，本实验室以在单相材料中实现多重量子序参量间的耦合为导向，尤其聚焦于利用原子层间嵌入技术合成的复合多参量层状氧化物新材料体系，研制新型量子功能材料，比如室温以上磁电耦合材料、高温铁磁绝缘体材料及其与其它功能材料的复合。通过多种物理和化学手段来合成和制备这些材料的单晶、单晶薄膜、异质结、陶瓷、纳米等不同形态。通过不同表征、测量方法研究不同材料形态下物理化学性质与结构的精妙关系，进而发展在不同领域的应用及相关器件。近年来在这一方向承担了科技部国家重大研究计划、科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金重大仪器项目、中科院前沿科学重大突破择优支持项目、中科院重大科技基础设施开放研究项目等项目。 【更多】 |
（二）多物理场近场谱学技术：
 | 掌握功能材料对不同频谱电磁波的响应一直是人们实现进一步了解新材料、新机制、新特性的基本手段，是材料科学和物质科学研究的基础。因此本实验室主要围绕量子功能材料和相关量子器件的表征需求，重点发展依托软X射线、红外、太赫兹等不同频谱波段的先进谱学表征技术，以及极端环境下的扫描成像技术，打造针对量子功能材料的精准测试平台和多频段谱学先进测试中心。现拥有角分辨光电子能谱技术、软X射线吸收谱技术、红外谱学显微技术、低温强磁场环境下的多模式（STM、MFM、AFM）联合扫描成像技术。目前正在创制近场太赫兹谱学成像技术、X射线相位衬度CT技术、红外激光谱学等技术，承担国家自然科学基金重大仪器专项、国家发改委国家重大科研仪器设备研制项目、国家科技部重点研发计划等支持项目。【更多】 |
（三）先进自由电子激光技术：
 | 自由电子激光是利用自由电子为工作媒质产生的强相干辐射，具有波长大范围内连续可调、波束质量好、光脉冲时间结构精细而且可调等突出优点，其在光源技术及其应用研究中，发挥着重要作用，一直为国内外的研究热点。发展小型化、高转换效率的自由电子激光源是该研究方向的趋势和前沿。本实验室根据科学研究的需求，发展具有波长连续可调、高峰值功率、超快时间分辨、极化方向可调等优越性能的红外到太赫兹波段的新型紧凑自由电子激光源及相关技术。近年来在这一方向承担了国家自然科学基金重大仪器项目、教育部重要方向性培育基金等支持项目。【更多】 |
（四）先进同步辐射光源物理设计：
 | 国家同步辐射实验室正在筹建合肥先进光源，合肥先进光源将是位于中低能区的第四代衍射极限同步辐射光源，将集成第四代衍射极限储存环与自由电子激光装置，为未来同步辐射高端用户提供超高亮度、高度空间相干和超短时间脉冲的THz-软X射线波段同步辐射光。合肥先进光源也将是合肥综合性国家科学中心的核心大科学装置之一，成为世界级人才汇聚，技术积累、创新以及辐射的重要前沿高地，是一支推动区域经济的重要力量。其中本实验室全面而系统地研究先进同步辐射光源物理设计问题，探索和发展先进同步辐射光源的物理设计方法，针对先进同步辐射光源建造中的关键技术，研究可行的解决方案。本实验室自2016年以来在这一方向承担了科技部重点研发计划、国家自然科学基金、教育部重要方向性培育基金、安徽省发改委、中科院等支持项目。【更多】 |
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