SMALL

The Shanghaitech Microsystem And non-Linear transducers Laboratory (SMALL) is established in Fall 2017 associated with the School of Information Science and Technology at ShanghaiTech University by Principal Investigator Dr. Tao Wu.  At SMALL, we are developing chip-scale sensor and actuator systems with novel material and micro/nano-fabrication processes. Research in this area is motivated by the potential to produce high-performance, low-cost, miniature transducers. Specific research areas of interest include Micro-/Nano-Electro-Mechanical System (M/NEMS) design and modeling, novel multiferroic materials, processing and transducers, as well as their applications in smart hardware, renewable energy systems, Internet-Of-Things (IOT) etc. The researches at SMALL are, in particular, interdisciplinary, which incorporates the expertise from many engineering and scientific disciplinarians. We welcomes all science and engineering background to join this lab to explore fascinating micro/nano-technologies.

上科大微系统与先进传感器实验室(SMALL)由吴涛博士于2017年秋建立,隶属于上科大信息科学与技术学院后摩尔时代器件与集成系统研究中心。本实验室致力于利用先进传感材料研发微纳机电系统与器件,科研方向包括多铁态材料在多维尺度下的耦合现象与机理,微纳机电系统设计与建模,微纳尺度磁电存储器、射频微纳器件以及先进微纳加工工艺。微纳机电系统的研究涉及多学科交叉,我们欢迎各理工科相关专业背景的同学和科研人员加入。

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    • Dr. Wu and collaborators have published a review paper in MRS Bulletin

      图. (a-e)薄膜椭圆中多种能量的影响(f-g)利用特定切向的PMN-PT实现的磁畴控制(h)利用两组电极实现双轴应力

      我校信息学院吴涛教授与弗吉利亚理工大学John Domann教授、台湾交通大学Tien-Kan Chung教授及加州大学洛杉矶分校(UCLA)的Gregory Carman教授受邀,合作撰写了应变介导磁电耦合效应方面的综述文章。近日,该综述以“Strain-mediated magnetoelectric storage, transmission, and processing: Putting the squeeze on data”为题,在国际知名期刊《MRS BULLETIN》上发表。

      磁电效应是一个具有广阔应用前景的研究领域。早在1961年,研究人员就在氧化铬中发现了磁电效应。然而单一材料的磁电效应即便在低温下也只能展现较小的磁电耦合,大大限制了该技术的应用。直到2001年,国外研究人员研制出一种由压电和压磁材料组成的复合叠层结构,该器件在室温下展示出了较高的磁电耦合。这种方式被称为“应变介导磁电耦合”。后续研究则利用这种机制更显著地提高了磁电耦合。应变介导磁电耦合可以通过施加电压来控制微磁场,而叠层的复合磁电耦合又大大提高了磁电耦合。目前,应变介导磁电耦合已成为控制微磁场最有效的方式,在信息存储、传输和处理方面有着巨大的应用潜力。

      此外,吴涛教授与合作者发表的综述围绕应变介导磁电耦合这一主题,首先回顾了最初在较大尺寸器件上的研究,以及后续对磁性薄膜、微小尺寸异质结和单畴的控制实验,着重讨论了该技术在尺寸、速度和能耗方面的优势;继而阐述了该技术在信息存储、传输和处理方面的应用,举例介绍了储存器、天线和逻辑单元三种器件;最后,展望了应变介导磁电耦合未来的发展趋势及结合反铁磁性材料的应用可能。

      综述还介绍了对磁畴在各种激励下变化过程的建模。其中对于薄膜模型,磁弹性能主要取决于双轴应变,而在011切向的PMN-PT中发现了巨大的各向异性滞后,并且可以产生较大的双轴应力。这意味着只需要两个电极就可以在较大的面积上施加均匀的双轴应力,同时具有稳定的两个状态、很高的转换速度和极低的能耗。该技术的优点可以转化为重要的设备指标,如:能源效率、非波动性、更小的尺寸和更快的速度。如果在存储中,磁电耦合使得纳秒级的切换时间成为可能,并因其极低的能耗,大范围使用将可大幅度减少全球在存储上的能耗。

      应变介导磁电耦合技术在过去的17年中飞速发展,研究展现了磁电耦合如何为数据操作任务提供了显著的能效改进,同时比传统技术更快、更小。该技术展现了一种崭新的存储、传输和处理信息的范式转换的途径。

      该综述涵盖了吴涛教授与合作者在该方向上的重要工作与研究成果。吴涛教授为第二作者,上海科技大学为第二完成单位。该项研究得到了上海市浦江人才计划和上海科技大学科研启动基金的支持。

      论文链接:https://doi.org/10.1557/mrs.2018.260

      上科大新闻: http://www.shanghaitech.edu.cn/2018/1120/c1001a36232/page.htm

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    • Congratulation! Dr. Wu is awarded for NSFC 2018 !

      Dr. Tao Wu and Dr. Xiong Wang have collaborated to get a support from National Natural Science Foundation of China (NSFC #61874073) to conduct research on RF MEMS gyrators.  Congratulations!

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    • 中国 MEMS 产业发展趋势分析及建议

      转载 SIMIT战略研究室  中国科学院上海微系统与信息技术研究所

      Chinese MEMS Industry
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    • Prof. Wu has finished visiting UIUC ILIRM Group

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    • Congratulation! Dr. Wu is awarded for Pujiang Talent Program 2018!

      近日,经专家评审、见面会考评等程序,2018年度上海市浦江人才计划A、B类项目,最终共有150人成功入选,获得资助。据上海市科学技术委员会官网公示名单显示,上科大信息学院此次共有五位教师入选浦江人才计划A类项目,分别是刘宇助理教授、邹新波助理教授、吴涛助理教授、叶朝锋助理教授以及吴幼龙助理教授。

      上海市浦江人才计划简称“浦江计划”,是上海市人事局和市科委联合针对海外优秀留学人员设立的项目,目的是贯彻中共中央、国务院全面实施“科教兴市”主战略,落实《上海实施人才强市战略行动纲要》,加快集聚优秀海归人才,优化科技创新和自主创业的环境。主要资助近期回国来沪工作和创业的海外留学人员及团队。

      Dr. Wu is awarded for Pujiang Talent Program 2018

       

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