今天，我们为大家解析的是新南威尔士大学的博士研究项目。
“Engineering inorganic-organic interfacial energy transfer”
学校及院系介绍
学校概况:
新南威尔士大学(UNSW Sydney)是澳大利亚顶尖的研究型大学之一,位于悉尼市中心。作为澳大利亚八大名校(Group of Eight)成员,UNSW在多个学科领域享有盛誉。学校拥有超过60,000名学生,其中包括来自130多个国家的国际学生,营造了一个多元文化的学习环境。
院系介绍:
光伏与可再生能源工程学院(SPREE)是UNSW工程学院下属的9个学院之一,被广泛认为是世界领先的光伏研究中心之一。该学院:
- 汇聚了国际顶尖的光伏研究人才
- 在国际同行评议中始终位居光伏领域的领导地位
- 拥有澳大利亚研究委员会光伏卓越中心的背景
- 拥有世界一流的研究设施和资源
项目专业介绍
本次招生的博士项目"无机-有机界面能量转移工程"属于前沿交叉学科研究,旨在开发和理解下一代有机-无机混合光电子器件。
研究重点:
- 融合有机和无机材料,开发混合器件
- 研究有机-无机异质界面的超快载流子/能量转移过程
- 探索三重态在器件操作中的作用
应用前景:
- 光伏技术
- 上转换应用
- 下一代高效光电子器件
就业前景: 毕业生将具备在学术界和工业界从事前沿光电子研究与开发的能力,可以在大学、研究机构或高科技公司就职。
申请要求
1.学历要求:
- 本科学位:电气工程、物理、化学、材料科学或相关专业,GPA不低于80%或同等水平。
- 硕士学位:优先考虑具有半导体物理背景的研究型硕士毕业生,GPA不低于80%或同等水平。
2.研究经验: 对于国际学生而言,prior研究经验是获得竞争性奖学金的关键。
3.专业知识: 具备单线态裂变下转换和/或三重态-三重态湮灭上转换的相关知识将是一个优势。
4.语言要求:申请者需要具备良好的英语能力。
建议达到雅思7.0或同等水平。
项目内容
该博士项目将围绕以下三个主要方面展开:
1. 器件制备与表征:
- 制备包含有机分子层的无机光电子器件
- 对混合器件进行表征
2. 光学测量与分析:
- 稳态光学表征
- 超快光学表征
- 分析有机-无机异质界面的电荷和能量转移过程
3.器件性能建模:
- 建立理论模型
- 进行数值模拟
- 预测和优化器件性能
有话说
项目理解
- 交叉学科：本项目属于光电子学、材料科学和纳米技术的交叉领域。它融合了有机和无机材料科学、界面物理、量子光学和器件工程等多个学科的知识和技术。这种交叉融合为解决传统单一材料系统的局限提供了新的思路和方法。
- 研究目标：项目的核心目标是开发和理解下一代有机-无机混合光电子器件。具体来说，旨在深入研究有机-无机异质界面的超快载流子和能量转移过程，探索三重态在器件操作中的作用，最终实现高效的光电转换和能量利用。
- 技术手段：项目采用多种先进的实验和理论方法。
在实验方面，主要包括：
(a)先进的材料制备和器件fabrication技术；
(b)稳态和超快光学表征方法，如时间分辨光谱和瞬态吸收光谱
(c)电学和光电特性测量。在理论方面，将结合量子力学、固体物理和计算材料科学等方法进行器件性能建模和模拟。
- 理论贡献：本项目有望在以下几个方面对学科知识做出重要贡献：
(a)深化对有机-无机界面电荷和能量转移动力学的理解；
(b)揭示三重态激子在混合系统中的产生、传输和湮灭机制；
(c)建立新的理论模型来描述混合器件中的光电过程；
(d)为设计新型高效光电材料和器件提供理论指导。
- 应用价值：首先，研究成果可直接应用于开发新一代高效光伏器件，推动太阳能利用效率的提升。其次，在上转换材料和器件方面的突破可用于改善现有太阳能电池的光谱响应，提高能量利用效率。此外，项目的研究还可能在光电探测、光通信和生物成像等领域找到应用，为开发新型光电子器件提供科学基础。
创新思考
- 前沿方向：
(a)拓扑光子学与有机-无机混合系统的结合，探索新奇量子态和光子操控；
(b)引入二维材料如过渡金属二硫化物，研究其与有机材料的界面相互作用；
(c)探索自旋相关的能量转移过程，为自旋电子学器件开辟新途径
(d)将人工智能和机器学习方法引入材料设计和器件优化过程。
- 技术手段：
(a)单分子光谱技术，实现对界面能量转移过程的纳米尺度分辨；
(b)原位电子显微技术，直接观察器件工作过程中的界面动态变化；
(c)高通量计算筛选方法，加速新材料的发现和优化
(d)先进的同步辐射和中子散射技术，深入研究材料的电子结构和动力学过程。
- 理论框架：
(a)多尺度多物理场耦合模型，统一描述从分子到器件尺度的能量转移过程；
(b)考虑量子相干效应的界面电荷转移理论，解释超快能量转移中观察到的量子效应；
(c)基于机器学习的材料性能预测模型，实现对海量候选材料的快速筛选。
- 应用拓展：
(a)柔性和可穿戴光电子器件，拓展太阳能利用的应用场景；
(b)光催化和人工光合作用系统，为清洁能源生产提供新思路；
(c)量子信息处理器件，利用三重态作为量子比特；
(d)生物医学成像和光动力治疗，将项目成果应用于健康领域。
- 实践意义：
(a)关注器件的长期稳定性和环境适应性，提高技术成熟度；
(b)探索低成本、大面积制造工艺，促进技术产业化；
(c)结合智能电网和能源存储技术，系统优化能源利用效率；
(d)考虑材料的可持续性和环境友好性，推动绿色光电子技术发展。
- 国际视野：
(a)积极参与国际合作网络，如欧盟Horizon Europe计划；
(b)组织高水平国际会议和暑期学校，吸引全球人才；
(c)建立国际联合实验室，推动资源共享和人才交流；
(d)参与制定相关国际标准，引领技术发展方向。
- 交叉创新：
(a)引入生物学灵感，研究仿生光电材料和器件；
(b)结合纳米光学和等离子体学，实现对光场的亚波长操控；
(c)探索与量子计算的结合，开发新型光量子器件；
(d)将项目成果与智能建筑和城市规划结合，推动可持续发展。
- 其他创新点：
(a)开发自修复和自适应光电材料，提高器件的鲁棒性；
(b)研究chirality对能量转移的影响，开发新型手性光电子器件；
(c)探索极端条件下（如深空、深海）的光电转换技术，拓展应用边界；
(d)结合增材制造技术，实现复杂三维光电结构的精确制造。
博士背景
Caspian，美国top10学院电气工程与计算机科学系博士生，专注于新型钙钛矿太阳能电池的研究。他在界面工程和缺陷钝化方面取得了突破性进展，显著提高了器件效率和稳定性。在《Science》和《Nature Energy》上发表多篇高影响因子论文，并荣获美国可再生能源协会青年科学家奖。擅长相关领域的文书写作辅导，熟悉相关领域的PhD申请流程及技巧。
【竞赛报名/项目咨询+微信：mollywei007】
