联合会议

教程会话

2020年MRS春季会议指导会议

教程s . el07 -脑启发动力学计算的新方法

11月28日星期六上午8:00 -下午2:30 |

指导老师:r·斯坦利·威廉姆斯德州农工大学

本教程的目的是概述脑激发或神经形态计算的最新进展,并强调发现新材料和改进现有材料的持续重要性,以执行用于计算的基本突触和神经元操作。

学习目标:

  1. 基于神经生理学和心理学的启发,对不同类型的神经网络和计算范式的历史概述和比较
  2. 介绍非线性动力学和局部活动和混沌边缘的概念
  3. 动力学材料的关键描述符及其在神经形态计算中的应用
  4. 讨论材料设计的进步如何转化为新的器件和电路

s . el09相变存储器-材料基础和高级应用

上午8:00 - 下午5:00 |11月28日星期六

指导老师:马提亚Wuttig亚琛工业大学;Wolfram Pernice, Münster大学;里卡多。Mazzarello亚琛工业大学;法比奥Pellizzer美光科技有限公司

在人工智能(AI)和其他数据密集型应用的推动下,对数据存储和处理的需求迅速增长,对当前基于冯·诺伊曼架构的计算设备构成了严峻的挑战。对于每一个计算,数据集都需要在处理器、多个内存和存储单元之间通过带宽有限和能源效率低下的互连进行顺序转换,通常会造成40%的功耗损耗。相变材料(PCMs)在突破这一瓶颈方面表现出了巨大的潜力,它使非易失性存储设备能够优化复杂的存储层次结构,并使神经启发计算设备能够在存储单元中统一计算和存储。在本课程中,将安排四场全面的讲座,重点介绍基础材料科学的最新突破,以及这些基于pcm的新型器件的电子和光子实现。

教程s . el02 -从基础到设备应用的混合多维异质结构

11月28日星期六上午10时至下午5时|

指导老师:Jeehwan金麻省理工学院;阿卜杜拉Ougazzaden乔治亚理工大学洛林分校;Kunook涌蔚山科学技术研究院;Kyusang李,弗吉尼亚大学

本教程重点介绍了使用1D、2D和3D材料的异质集成结构的基础和应用,从2D材料上生长3D材料,以及各种起飞技术到电子/光电器件的异质集成。

铁纳米材料的成像和建模

下午2:45 - 9:15 |,11月28日,星期六

指导老师:马西莫Ghidini,帕尔马大学,剑桥大学钻石光源;Jiamian胡威斯康辛大学麦迪逊分校

在铁材料领域,强大的计算方法和高分辨率成像技术之间的协同作用为提供关键的力学见解提供了很大的希望,因此在建立新材料功能方面变得越来越有影响力。

本教程包括两节课,我们将探讨相场建模和高分辨率成像技术相结合的研究潜力,以研究铁材料,特别是纳米材料。

2020年MRS Fall Meeting Tutorial Sessions

指南f . gi01 - covid -19的生物学和病理学免疫学引物

下午12:30 - 下午1:30 |11月29日星期日

指导老师:布莱恩·布赖森麻省理工学院

2020年,SARS-CoV-2在全球迅速蔓延。因此,工程师们将他们在材料设计方面的知识应用到预防感染、诊断感染的测试、患者感染后的治疗等方面。这些进展依赖于对SARS-CoV-2从病毒学到免疫学的基础生物学的理解。在这里,我们将重点概述对SARS-CoV-2生物学的了解,重点介绍在预防、诊断和治疗方面对材料设计至关重要的成分。

新型钙钛矿化合物作为经典和量子光源

11月29日星期日上午8:00 -下午2:30 |

指导老师:胡本,田纳西大学;Gabriele Raino,苏黎世联邦理工学院

本教程将专注于新兴发光材料和设备卤化物蠕动,量子点和其他纳米级发射器的基础科学。目前,材料加工和设备工程的努力导致了在不同长度和时间尺度的自发和相干制度中发光性质的显着发展。然而,认识到,进一步推进杂交卤化物钙锌矿,量子点和纳米级发射器的发光性能需要更深入地了解载体重组所涉及的基本过程。基本上,基本科学可以在自发和连贯的制度下提供有效控制这些新兴材料中的发光性能的关键理解和实验方法。因此,基本科学已成为新出现的发光材料的研究和开发的关键任务。本教程将在新兴发光材料中展开所涉及的光物理的最新结果,将其细节揭示到单粒子/光子水平。

教程F.EL04-2D量子层状材料——从生长到量子特性和应用

11月29日星期日上午8:00 -下午2:30 |

指导老师:刘春(珍妮)俄亥俄州立大学;nai-chang yeh加州理工学院;安东尼Richardella宾夕法尼亚州立大学

第一次量子革命为我们带来了晶体管和集成电路,而第二次量子革命则有望利用新发现的量子现象开发出全新的技术。由于发现了奇异的、高度可调的量子现象,厚度仅为单个原子或分子的二维(2D)层状材料正在成为主要竞争者。本教程将为2 d社区提供一个机会来了解(1)量子现象在二维材料的基本知识,(2)最新的奇异的量子现象,正在探索和访问它们的工具,和(3)潜在的应用2 d在量子信息科学领域。

fel06 -研究和优化联系人和接口的方法和最佳实践

11月29日星期日上午8:00 -下午2:30 |

指导老师:罗伯特Hoye伦敦帝国理工学院;Sebstian Siol,瑞士联邦材料科学与技术研究所;托马斯Kirchartz, Forschungszentrum Jülich GmbH, IEK-5光伏

本教程的目标是提供基本概念、研究方法和最佳实践的研究和优化接口在光电设备,专注于三个支柱:合成材料和薄膜接触,材料表征方法和接口,设备基础与关注接口的作用。

教程f . el08卤化物钙钛矿半导体的基本原理

下午2:45 - 9:15 |星期日,11月29日

指导老师:Nitin p Padture布朗大学;马修胡子,国家可再生能源实验室;Su-Huai魏北京计算科学研究中心;劳拉Schelhas,国家可再生能源实验室

本教程将介绍卤化物钙钛矿半导体的最基本主题,包括微结构、光物理、晶体理论和表征。它有望为卤化物钙钛矿半导体领域提供一个清晰的景观,并为来自广泛的材料研究社区的科学家和工程师提供指导,谁有兴趣进行相关研究。对于每个基本主题,教师将首先讨论卤化物钙钛矿与其他已深入研究的无机基材料系统之间的相似之处,然后介绍卤化物钙钛矿不同于传统材料的独特特性。最典型的卤化物钙钛矿材料将集中作为模型材料系统,以展示一般的科学。

Tutorial F.EN09-Learning about In Situ和Operando Methods

11月29日星期日上午8点-下午5点|

指导老师:马特Newville是芝加哥大学;卢的谎言橡树岭国家实验室;彼得牧杖亚利桑那州立大学;陈气加州大学圣地亚哥分校(University of California, San Diego

实验仪器的新发展使观察材料在合成、加工和应用(例如器件)过程中的时间依赖过程成为可能原位operando.对这种动态过程的基本理解需要定量的数据分析,这极大地受益于现代软件的发展和不断增长的计算能力。特别是人工智能和机器学习为处理所获得的大量数据提供了解决方案,有望处理底层复杂的信息内容。

本教程为新手和专家提供这个领域的概述,以及关于当代快速发展的实验和理论方法的信息。

教程f . fl02 -神经界面的材料进展-材料满足大脑

11月29日星期日上午10时至下午2时30分|

指导老师:Guosong香港斯坦福大学,

材料世界和精神世界之间的二分法使科学家的好奇心探索了大脑的奇迹,以及基于材料科学和工程的进步来理解大脑的新技术的持续创新。本教程介绍了材料设计和制造的基本原则,用于探测大脑的内部工作,探讨了最先进的神经技术的根本挑战,并探讨了材料辅助神经界面的最新突破。本教程将涵盖以下主题:了解神经系统从材料科学的透视,物理,化学和生物需求的神经接口材料,用于电气/磁性/光学/生物化学/热/声学界面和其他材料的材料对比神经影像的药剂。在本教程之后,与会者应该能够获得广泛的材料如何进步,并将继续成为满足神经科学挑战的主要推动力。

教程F.MT01-Advanced原位材料动力学表征(TEM和同步加速器x射线)

11月29日星期日下午12:30 - 9:30 |

指导老师:Huolin鑫,加州大学欧文分校;呈君太阳,阿贡国家实验室;周,阿贡国家实验室

教程f . mt06 -范德华材料的应变生成和表征

下午2:45 - 9:15 |星期日,11月29日

指导老师:勇,北卡罗来纳州立大学;Jung-Fu Lin,德克萨斯大学奥斯汀分校;詹姆斯•磨练纽约的哥伦比亚大学

本教程将演示在范德华材料中产生应变的各种技术。这些技术将包括:机械拉伸/弯曲,压泡和高压钻石砧单元。演讲者将介绍每种技术背后的原理,演示实际设备(包括特定设备的制造)诱发应变、操作程序和其他重要信息。跨不同技术的应变校准将是本教程的重点。本教程会话期间传递的信息,研究人员不仅可以概述最受欢迎的技术应变代范德瓦耳斯材料,但也有机会与专家在这个领域,这两种模式将有助于他们确定哪些技术将是最适合他们自己的研究。

教程f . nm01 -涌现的纳米光子平台和功能

11月29日星期日上午8点-下午5点|

指导老师:安德里亚振,纽约城市大学;詹妮弗·a·迪翁斯坦福大学;纳德Engheta,宾夕法尼亚大学;喧嚣萍蔡,香港理工大学

本辅导会议涵盖了纳米泳池的新兴主题。这四个选择教程涵盖了从亚波长尺度的对称性突破的快速增长和有希望的场的不同方面,以创新到新颖的和启用应用程序的集体系统中的紧急现象。

教程F.NM02-光学元件 - 材料,设计和高级应用

11月29日星期日下午12:30 - 9:30 |

指导老师:马克Brongersma斯坦福大学;以甲布雷纳指出桑迪亚国家实验室;哈利阿特沃特加州理工学院;乔纳森风扇斯坦福大学

Metasurface是亚波长各向异性光散射(光天线)的阵列,可以在光的相位,幅度或极化中产生突然的变化。在过去几年中,对折射和聚焦光的元件设计方面取得了重大进展,从而实现了许多独特的特性和应用,如全息图,光学涡流产生/检测,超薄聚焦镜头,完美吸收剂等。

本教程将涵盖光学超表面的基本原理、先进设计和技术应用,特别关注(I)用Mie谐振器创建超表面和超器件,(II)非线性超表面:非线性光学新前沿,(III)电可调谐超表面吸收、发射和散射控制,以及(IV)超表面设计的优化和机器学习。

教程f . nm06 -量子技术材料的自旋动力学实验和理论

下午2:45 - 9:15 |星期日,11月29日

指导老师:米哈伊尔·Glazov英国皇家科学院Ioffe物理技术研究所;迈克尔Flatte,爱荷华大学;Bernhard Urbaszek.法国国家科学研究院-图卢兹大学;安娜Dreau,蒙彼利埃大学查尔斯·库伦实验室

在过去的几十年里,对具有可控自旋和谷极化动力学的材料的研究已经从基础研究领域转向了应用领域。这一进展是由于在实验和理论方面的新技术和工具的发展以及获得新材料系统的途径。例子包括NV中心对单个自旋或单个原子层中的磁域敏感的磁测。另一个例子是耦合到单光子探测器的共聚焦显微镜分析单电子空穴对的复合。这些实验见解与我们理论理解的进步紧密相连。例如,功能材料的晶体结构和耦合在这些系统中的电子和光子的偏振态可以被精确地访问,并可以从理论上预测它们的演化。这些实验和理论工具现在被广泛地用于揭示新一类材料的性质,如铁磁范德华材料和注入晶体中的单缺陷。本教程旨在介绍我们如何在量子技术的实验和理论中使用材料中的自旋动力学。我们介绍了主要的概念和工具,并概述了有趣的挑战,在材料研究的未来,以便利用自旋自由度的潜在应用。

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