高興森，珠江學者特聘教授，博士和碩士研究生導師。現任華南師范大學華南先進光電子研究院研究員，博士研究生導師， 量子調控工程和材料廣東省重點實驗室副主任。

教育及工作經歷：

1992-1999年在南京大學學學習，獲地球科學學士和物理學碩士學位。

2000-2004年在新加坡國立大學學習，獲材料工程與科學博士學位。

2003-2005新加坡國立大學材料系博士后（新加坡國家世紀基金Singapore Millennium Foundation Fellowship）。

2006-2007，國立大學電子工程系博士后（新加坡—麻省理工聯盟基金 Singapore—MIT Alliance Fellowship）。

2007-2009，德國馬克斯-普朗克物理微結構研究所博士后研究員（德國洪堡基金（Alexandra von Humboldt Foundation fellowship）。

2009年至今加入華南師范大學。

2010年聘任研究員。

學術兼職：

Adv. Mater.、Appl. Phys. Lett.、Nanotechnology等國際刊物審稿人。

研究方向：

1） 超高密度鐵電、多鐵性材料納米結構陣列的制備與表征

2） 納米尺度磁學、電學性能的掃描探針觀測及磁電信息讀寫與操控

3） 納米結構電疇、磁疇的蒙特卡羅模擬研究

4） 鐵電及多鐵阻變材料及器件研究

承擔科研項目情況：

1、參與科技部973重大科技計劃專項：磁電功能氧化物界面的量子調控和原型器件研究，子課題“磁電功能氧化物及其界面的微結構設計與新奇現象”， 2015-2018年度。

2、主持廣東省科技計劃應用型專項資金重點項目： 新型超高密度磁電隨機存儲及光存儲材料與器件關鍵技術，2015-2018年度。

3、參與科技部973國家重大研究計劃：磁電功能氧化物界面的調控和原型器件研究, 子課題“固體電子系統的關聯和拓撲量子效應”(項目號： 2015CB921202，2015.1-2017.12)。

4、主持廣州市國際科技合作平臺項目：納米功能信息材料與器件對外科技合作平臺，項目號：2014J4500016, 2014.1-2016.12。

5、主持國家自然科學基金面上項目：磁性納米結構對多鐵性場效應異質結電控磁性的增強研究，項目號：51272078；2013.1-2016.12。

6、主持廣東省自然科學基金面上項目：納米磁性結構對鐵電-鐵磁電控磁性的影響研究， 項目號：S2012010008124；2012-2014年度。

7、主持廣東省高等學校人才引進專項基金： 磁電多鐵性材料的納米陣列及復合結構研究，2012-2013年度。

8、主持廣東省高校高層次人才項目：人工結構的納米復合多鐵性材料結構及性能研究，2012-2013年度。

9、主持國家自然科學基金面上項目：納米尺度的磁電多鐵性材料的建構及磁電耦合的調制，項目號：51072061；2011-2013年度。

10、參與一項的國家自然科學基金重點項目：磁性調控成相研究和新型磁性相變材料探索，項目號：51031004； 2011-2014年度。

11、 廣東省高等學校高層次人才項目：人工調制的納米復合多鐵性材料結構及性能研究 2011.1-2013.12 25

        發明專利：

	專利名稱	發明人	申請人	來源數據	申請日	公開日
1	一步模板法制備有序納米點陣列的方法	張璋;張曉燕;高興森;亢夢洋	華南師范大學	中國專利	2015-08-10	2015-11-25
2	一種Ag-SiO2-Ag納米球陣列的制備方法	張璋;劉利偉;高興森	華南師范大學	中國專利	2015-02-02	2015-06-10
5	一種基于化學氣相沉積制備表面拉曼增強活性基底的方法	張璋;劉利偉;高興森	華南師范大學	中國專利	2014-07-07	2014-11-05

現已發表包括Nano. Lett.、Adv. funct. Mater.、Acs Nano、Appl. Phys. Lett.等SCI論文100余篇，論文被引用900余次，所指導的學生以第一作者在Acs Nano，Scientific reports, Appl. Phys. Lett、Nanotechnology 等國際權威刊物發表多篇論文。

代表性論文：

2016

1 F.Y Zhang, Q. Miao, G. Tian, Z.X. Lu, L.N. Zhao, H. Fan1, X. Song, Z.W. Li1, M. Zeng1, X.S. Gao*, and J.-M. Liu*, Unique nano-domain structures in self-assembled BiFeO3 and Pb(Zr,Ti)O3 ferroelectric nanocapacitors, Nanotechnology 27 (2016) 015703, doi:10.1088/0957-4484/27/1/015703. (影響因子3.8, 二區，通訊作者)

2015

2 L. W. Liu, M. L. Jin, Q. W. Zhou, R. Zhan, H.J. Chen, X. S. Gao, S. Senz, Z. Zhang*,and J.-M Liu*, Bottom-up growth of Ag/a-Si@Ag arrays on silicon as a surface-enhanced Raman scattering substrate with high sensitivity and large-area uniformity†, RSC Adv., 2015, 5,19229-19235(2015).

3 Q. W. Zhou, L. W. Liu, X. S. Gao, L. J. Chen, S. Senz, Z. Zhang*, and J.-M. Liu,Epitaxial growth of vertically free-standing ultra-thin silicon nanowires, Nanotechnology 26 (2015)075707(2015) (影響因子3.8).

4 L. N. Zhao, Z. X. Lu, F. Y. Zhang, G. Tian, X. Song, Z. W. Li, K. R. Huang, Z. Zhang, M.H. Qin, S. J. Wu, X. B. Lu, M. Zeng, X. S. Gao(高興森)*, J. Y. Dai, and J.-M. Liu*, Current rectifying and resistive switching in high density BiFeO3 nanocapacitor arrays on Nb-SrTiO3 substrates, Scientific Reports 5, 9680(2015)

5 Y. Y. Shao , Y. Zhang , W. Q. He , C. Liu , Takeo Minari, S. J. Wu, M. Zeng, Z. Zhang , X.S. Gao , X. B. Lu*, and J.-M Liu*, Role of growth temperature on the frequency response characteristics of pentacenebased organic devices, Semicond. Sci. Technol.30-035005(2015)

6 M. Li , J. Zhou , X. S. Jing , M. Zeng , S. J. Wu , J. W. Gao , Z. Zhang ,X. S. Gao , X. B. Lu*, J.-M. Liu and Marin Alexe*, Controlling Resistance Switching Polarities of Epitaxial BaTiO 3 Films by Mediation of Ferroelectricity and Oxygen Vacancies, Adv. Electron. Mater.2015, 1500069(2015)

7 W. C. Li, X. Song, J. J. Feng, X. T. Jia, M. Zeng, X. S. Gao, and M. H. Qin*,Random exchange interaction effects on the phase transitions in frustrated classical Heisenberg model, Journal of Applied Physics, 118, 013901 (2015).

8 C.A. Wang, H. Z. Pang, A. H. Zhang, X. B. Lu, X. S. Gao M. Zeng, J.-M. Liu*, Room temperature multiferroic and magnetodielectric properties in Sm and Sc co-doped BiFeO 3 ceramics, J.Phys. D:Appl. Mater. 48,395302 (2015)

9 X. G. Fang, S. X. Lin,A. H. Zhang, X. B. Lu, X. S. Gao, M. Zeng*, J.-M. Liu*, Effect of bottom electrodes on polarization switching and energy storage properties in Pb 0.97 La 0.02 (Zr0.95Ti0.05)O -3 antiferroelectric thin films, Sol. State Commun. 219, 39-42 (2015).

10 C.A. Wang, H. Z. Pang, A. H. Zhang, X. B. Lu, X. S. Gao,M. Zeng*, J.-M. Liu, Enhanced ferroelectric polarization and magnetization in BiFe1-xScxO3 ceramics, Materials Research Bulletin, 70 595–599 (2015).

11 X.Y. Zhang, M.Y. Kang, K. R. Huang, F.Y. Zhang, S. X. Lin, X. S. Gao, X. B. Lu, Z.Zhang*(張璋) and J.-M. Liu*, One-Step Mask Etching Strategy Toward Ordered Ferroelectric Pb(Zr 0.52 Ti 0.48 )O 3 NanodotArrays, Nanoscale Res. Lett. 10,317 (2015).

12 K. R. Huang,Z. Zhang*,Q. W. Zhou, L. W. Liu, X. Y. Zhang, M. Y. Kang, F. L. Zhao,X. B. Lu, X. S. Gao, J.-M. Liu, Silver catalyzed gallium phosphide nanowires integrated on silicon and in situ Ag-alloying induced bandgap transition, Nanotechnology, 26, 255706(2015)

13 Z. X. Lu, X. Song, L. N. Zhao, Z. W. Li, Y. B. Lin, M. Zeng, Z. Zhang, X. B. Lu, S. J. Wu,X.S. Gao*(高興森), Z.B. Yan, and J.M. Liu,Temperature Dependence of Ferroelectricity and Resistive Switching Behaviors in Epitaxial BiFeO 3 Thin Films,Chinese Physics B, 24, 107705 (2015).

14 J. J. Gong, J. P. Chen, F. Zhang, H. Wu, M-H. Qin, M. Zeng, X. S. Gao*, and Liu J-M. Liu*, Tailoring the structural and magnetic properties of Cu-doped ZnO by c-axis pressure，Chin. Phys. B 24, 000001 (2015). (影響因子1.5, 三區，通訊作者).

15 T. Guo, X. Song, P. L. Li, M.H. Qin, M. Min, X. S. Gao*, and J.M. Liu*, A Monte Carlo study of the anisotropy effects on the spin state evolution in ultrathin helimagnet nanorings, EPL 109, 17002 (2015). (影響因子2.1, 三區，通訊作者).

16 Q. W. Zhou, L. W. Liu, X. S. Gao, L. J. Chen, S. Senz, Z. Zhang(張璋)*, and J.-M Liu, Epitaxial growth of vertically free-standing ultra-thin silicon nanowires, Nanotechnology 26 (2015) 075707(2015).

17 L. W. Liu, M. L. Jin, Q. W. Zhou, R. Zhan, H. J. Chen, X. S. Gao, S. Senz, Z. Zhang(張璋)*, and J.-M Liu*, Bottom-up growth of Ag/a-Si/Ag arrays on silicon as a surface-enhanced Raman scattering substrate with high sensitivity and large-area uniformity, RSC Adv., 2015, 5, 19229-19235(2015).

18 L. N Zhao, Z.X. Lu, F.Y. Zhang, X. Song, Z.W. Li, K.R. Huang, Z. Zhang, M.H. Qin, S.J. Wu, X.B. Lu, M. Zeng, X. S. Gao*, J.Y. Dai, J.-M. Liu*, Current rectifying and resistive switching in high density BiFeO3 nanocapacitor arrays on Nb-SrTiO3 substrate, Scientific reports, 5,9680 (2015). DOI:10.1038/srep09680 (影響因子5.7,二區，通訊作者).

19 G. Tian, F.Y. Zhang, J.X. Yao, H. F, P.L Li, Z.W Li, X.S, X.Y. Zhang, M.H. Qin., M. Zeng, Z. Zhang, J.J. Yao, X.S Gao*, and J.M. Liu, Magnetoelectric Coupling in Well-Ordered Epitaxial BiFeO3/CoFe2O4/SrRuO3 Heterostructured Nanodot Array, ACS Nano (在線發表) DOI:10.1021/acsnano.5b06339. (影響因子12.88，一區，通訊作者)

2014

20 F. Zhang, Y. B. Lin, H. Wu, Q. Miao, J. J. Gong, J. P. Chen, S. J. Wu, M. Zeng, X. S. Gao*(高興森), and J. M. Liu*, Asymmetric reversible diode-like resistive switching behaviors in ferroelectric BaTiO3 thin films, Chin. Phys. B 23, 027702(2014)(IF 1.5).

21 M. Li, Y. Zhang, Y. Y. Shao, M. Zeng, Z. Zhang, X. S. Gao, X. B. Lu*, J. M. Liu, and H. Ishiwara, Bi2SiO5 doping concentration effects on the electrical properties of SrBi2Ta2O9 films, J. Electronic Mater. 43, 3625(2014)(IF 1.6).

22 M. Li, Y. Zhang, Y. Y. Shao, M. Zeng, Z. Zhang, X. S. Gao, X. B. Lu*, J. M. Liu, and H. Ishiwara, Bi2SiO5 doping concentration effects on the electrical properties of SrBi2Ta2O9 films, J. Electronic Mater. 43, 3625(2014)(IF 1.6).

23 J. P. Chen, Y. L. Xie, P. Chu, Z. Q. Wang, Y. L. Wang, X. S. Gao, and J. M. Liu* , Manipulation of magnetic state in nanostructures by perpendicularanisotropy and magnetic field, J. Appl. Phys. 115, 243910 (2014)(IF 2.18).

24 S. X. Lin, X. G. Fang, A. H. Zhang, X. B. Lu, J. W. Gao, X. S. Gao, M. Zeng*, and J. M. Liu*, Uniaxial strain-induced magnetic order transition from E-type to A-type in orthorhombic YMnO3 from first-principles, J. Appl. Phys. 116, 163705 (2014)(IF 2.18).

25 X. G. Fang, S. X. Lin, M. H. Qin, X. S. Gao, M. Zeng*, and J. M. Liu*, Structure, magnetism and spin polarization in (Ni1-xCox)2MnGa alloys: unusual composition dependences, EPL 105, 47010(2014)(IF 2.26).

26 Q. W. Zhou, Z. Zhang*, S. Senz, F. L. Zhao, L. J. Chen, X. B. Lu, X. S. Gao,and J. M. Liu*, Control of defects in a novel aluminum induced heteroepitaxialgrowth of AlxGal-xPnanocrystals on silicon nanowires, Scr. Mat. 89, 57(2014)(IF 2.8).

27 Q. Miao, M. Zeng, Z. Zhang, X. B. Lu, J. Y. Dai, X. S. Gao*(高興森), and J. M. Liu*, Self-assembled nanoscale capacitor cells based on ultrathin BiFeO3 films, Appl. Phys. Lett. 104, 182903 (2014)(IF 3.794).

28 Y. Zhang, Y. Y. Shao, X. B. Lu* , M. Zeng, Z. Zhang, X. S. Gao, X. J. Zhang, J. M. Liu*, and J. Y. Dai, Defect states and charge trapping characteristics of HfO2 films for high performance nonvolatile memory applications, Appl. Phys. Lett. 105, 172902 (2014)(IF 3.8).

29 Y. B. Lin, Z. B. Yan*, X. B. Lu, Z. X. Lu, M. Zeng, Y. Chen, X. S. Gao*(高興森), J. G. Wan, J. Y. Dai, and J. M. Liu, Temperature-dependent and polarizationtuned resistive switching inAu/BiFeO3/SrRuO3 junctions, Appl. Phys. Lett. 104, 143503(2014)(IF 3.8).

30 高興森*, 曾敏, 劉俊明, 多鐵性納米點結構及微納器件研究,《物理》43, 246(2014).

2013

31 R. P. Yang, S. X. Lin, X. G. Fang, X. S. Gao, M. Zeng*, and J.-M. Liu, First-principles study on the magnetic properties in Mg doped BiFeO3 with and without oxygen vacancies, J. Appl. Phys. 114, 233912 (2013).

32 L. Y. Zou, R. P. Yang, Y. B. Lin, M. H. Qin, X. S. Gao, M. Zeng*, and J.-M. Liu, Dielectric and magnetic properties of BiFe1-4x/3TixO3 ceramics with iron vacancies: Experimental and first-principles studies, J. Appl. Phys. 114, 034105 (2013).

33 J. Zhong, X. J. Zhang, Y. J. Zheng, M. Zheng, M. J. Wen, S. J.Wu*, J. W. Gao, X. S. Gao, J.-M. Liu, and H. b. Zhao, High Efficiency Solar Cells As Fabricated by Sb2S3-Modified TiO2 Nanofibrous Networks, ACS Appl. Mater. Inte.5, 8345-8350(2013 (影響因子5.9, 一區)).

34 W. C. Huang, L. Huo, J. J. Feng, Z. B.Yan, X. T. Jia, X. S. Gao, M. H. Qin*, and J. M. Liu, Dynamic magnetization process in the frustrated Shastry-Sutherland system TmB4, EPL, 102, 37005(2013).

35 L. Huo, W. C. Huang, Z. B. Yan, X. T. Jia, X. S. Gao, M. H. Qin*, and J. M. Liu, The competing spin orders and fractional magnetization plateaus of the classical Heisenberg model on Shastry-Sutherland lattice: Consequence of long-range interactions, J. Appl. Phys. 113, 073908 (2013).

36 Y. J. Guan, Y. B. Lin, L. Y. Zou, Q. Miao, M. Zeng, Z. W. Liu, X. S. Gao*(高興森), and J. -M. Liu, The effects of Co-Ti co-doping on the magnetic, electrical,and magnetodielectric behaviors of M-type barium hexaferrites, AIP. Adva. 3, 122115 (2013)(影響因子1.6, 三區，通訊作者).

37 H. Wu, Y. B. Lin, J. J. Gong, F. Zhang, M. Zeng, M. H. Qin, Z. Zhang, Q. Ru, Z. W. Liu, X. S. Gao*(高興森), and J. M. Liu, Significant enhancements of dielectric and magnetic properties in Bi(Fe1-xMgx)O3-x/2 induced by oxygen vacancies, J. Phys. D: Appl. Phys. 46, 145001(2013) (影響因子2.5, 二區，通訊作者).

38 J. P. Chen, Z. Q. Wang, J. J. Gong, M. H. Qin, M. Zeng, X. S. Gao*(高興森), and J. M. Liu, Stripe-vortex transitions in ultrathin magnetic nanostructures, J. Appl. Phys. 113, 054312 (2013)(影響因子2.2, 三區，通訊作者).

2012

39 Z. Zhang*(張彰), S. Senz, F. L. Zhao, L. J. Chen, X. S. Gao, and J.-M. Liu, Phase transition induced vertical alignment of ultrathin gallium phosphide nanowire arrays on silicon by chemical beam epitaxy, RSC. Adv.17, 149-154(2012).

40 W. C. Huang, L. Huo, G. Tian, H. R. Qian, X. S. Gao, M. H. Qin*, and J.-M. Liu, Multi-step magnetization of the Ising model on a Shastry–Sutherland lattice: a Monte Carlo simulation, J. Phys.: Condens. Matter. 24, 386003 (2012).

41 M. H. Qin*, Y. M. Tao, M. Zeng, X. S. Gao, S. J. Wu, Multiferroic phase competitions in perovskite manganite thin films, Appl. Phys. Lett. 100, 052410 (2012). (影響因子3.3, 二區)

42 Y. M. Tao, D. P. Chen, M. H. Qin, S. Dong, X. S. Gao, and J. M. Liu* , Coexistence of two cycloid-phases in multiferroic RMnO3: Consequence of the next-nearest-neighbor spin interaction modulations, J. Appl. Phys. 111, 083918 (2012).

43 X. S. Gao, J. M. Liu, K. Au, and J. Y. Dai*, Nanoscale ferroelectric tunnel junctions based on ultrathin BaTiO3 film and Ag nanoelectrodes, Appl. Phys. Lett. 101, 142905 (2012) (影響因子3.3, 二區)

2011

44 S. J. Wu*, X. S. Gao, M. H. Qin, J.-M. Liu*, and S. J. Hu, SrTiO3 modified TiO2 electrodes and improved dye-sensitized TiO2 solar cells, Appl. Phys. Lett. 99, 042106 (2011).

45 M. H. Qin, G. Q. Zhang, K. F. Wang, X. S. Gao, and J.-M. Liu*, Magnetic behaviors of classical spin model on the Shastry-Sutherland lattice: Monte Carlo simulation, J. Appl. Phys. 109, 07E103(2011).

46 M. H. Qin, Y. M. Tao, S. Dong, H. B. Zhao, X. S. Gao, and J.-M. Liu*,Multiferroic response to magnetic field in orthorhombic manganites, Appl. Phys. Lett. 98, 102510 (2011). (IF=3.8)

47 Y. M. Tao, M. H. Qin, S. Dong, X. S. Gao, and J.-M. Liu*, Nonmagnetic B-site substitution induced multiferroic coexistence manganites: Monte Carlo simulation,J. Appl. Phys. 109, 113909(2011).

48 S. J. Wu*, X. S. Gao, M. H. Qin, J.-M. Liu*, and S. J. Hu, SrTiO3 modified TiO2 electrodes and improved dye-sensitized TiO2 solar cells,Appl. Phys. Lett. 99(04), 042104(2011).

49 X. S. Gao*(高興森), F. Xue, M. H. Qin, J.-M. Liu, B. J. Rodriguez, L. F. Liu, M. Alexe, and D. Hesse, Bubble polarization domain patterns in periodically ordered epitaxial ferroelectric nanodot arrays, J. Appl. Phys. 110, 052006 (2011).(影響因子2.2, 三區，通訊作者)

50 X. S. Gao*(高興森), J. Wang, Leakage behaviors of ferroelectric (Bi3.15Nd0.85)Ti3O12 thin film derived from RF sputtering, Appl. Phys. A. 105,997–1001 (2011). (IF=1.7)

2010

51 P. Ding, L. Li, Y. J. Guo, Q. Y. He, X. S. Gao, and J.-M. Liu*, Influence of Co:Mn ratio on multiferroicity of Ca3Co2-xMnxO6 around x~1, Appl. Phys. Let. 97, 032901(2010).

52 Y. J. Guo, T. Wei, C. Zhu, K. F. Wang, X. S. Gao*(高興森), Double-impurity doping-induced quantum critical behaviors in Sr1-xBaxTi1-yRuyO3, J. Appl. Phys. 107,074106（2010).

53 X. S. Gao*, J. Rodriguez, L.F. Liu, I. Birajdar, D. Pantel, M. Ziese, M. Alexe, and D. Hesse, Microstructure and properties of well-ordered multiferroic Pb(Zr,Ti)O3/CoFe2O4 nanocomposites, Acs Nano 4, 1099 (2010). (影響因子12.88, 他引40余次)

2009

54 F. Xue, X. S. Gao*(高興森), and J.-M. Liu*, Monte Carlo simulation on the size effect in ferroelectric nanostructures, J. Appl. Phys. 106, 114103 (2009).

55 X.S. Gao*, L. Liu, W. Lee, B. I. Birajdar, M. Ziese, M. Alexe, and D. Hesse, Structures and magnetic properties in periodically ordered CoFe₂O₄  nanodot arrays, Adv. Function. Mater. 19, 3450 (2009). (影響因子10.4, 他引30余次)

56 B.J. Rodriguez, X. S. Gao, L.F. Liu, M. Alexe, and D. Hesse, W. Lee, I.I. Naumov and A. M. Bratkovsky, Vortex polarization states in nanoferroelectrics, Nano Lett. 9, 1127 (2009). (影響因子13, 被Nature, Rev. Mod. Phys.等引用100余次

57 X. S. Gao*，D.H.Bao，B.Birajdar，R.Mattheis，M.A.Schubert，M.Alexe，and D.Hesse，Switching of Magnetic Anisotropy in Epitaxial CoFe₂O₄ Thin Films Induced by SrRuO₃ Buffer Layer，J.Phys.D Appl.Phys.42，175006 （2009）.（IF=2.544 ）

      2008

58 X. S. Gao，A.O.Adeyeye，C.A.Ross，Magnetization reversal process in elongated Co Rings with Engineered defects，J Appl.Phys.103，063906  

 會議論文：

 1 Pb(Zr,Ti)O₃//CoFe₂O₄ 納米點多鐵復合體系及Co/Pb(g1/3Nb2/3)3-PbTiO₃異質結中磁、電特性及磁電耦合的研究  高興森; 秦明輝; 劉俊明  2011中國材料研討會  中國會議  2011-05-17  

榮譽獎勵：

1、2014年 廣東高校珠江學者特聘教授。

2、2013年 華南師范大學生課外科技創新活動優秀指導教師。

3、2010年 廣東省千百世工程省級培養對象。

4、2007年獲德國洪堡研究基金(Alexander von Homboldt-Foundation fellowship)。

5、2003年獲新加坡千禧年研究基金(Singapore Millennium-Foundation fellowship)。

學術交流：

在國際國內會議上做過十余次邀請報告。

量子存儲，時刻準備著
——記華南師范大學先進材料研究所研究員高興森

 

他走過很多地方的橋，看過很多地方的云，感受過真正的世界一流，卻還是選擇回來，完成一個屬于自己的夢想。

他，就是華南師范大學先進材料研究所研究員高興森。他時刻準備著，想要追求最好的量子信息存儲材料研究。

找準轉型期的夢想　　

上世紀60年代，英特爾公司創始人之一戈登•摩爾提出了著名的“摩爾定律”：“集成電路上可容納的晶體管數量每隔18個月就會翻一番”。

“如果放在存儲器上說的話，就是每隔一到兩年，同樣面積的可存儲容量翻倍，或者說同樣的錢就能買到更大容量的硬盤或動態存儲。至今大家還在堅持這個規律，但是摩爾定律的前景并不樂觀。依靠現有的材料技術，5到10年后可能就會出現摩爾極限。”高興森介紹說。“萬一到了這種地步，就應該有新的技術來代替舊技術。”

高興森認為，面對日趨迫近的摩爾極限問題，量子信息材料也許會成為解決方案。目前，高速、低耗能、高密度化，已經成為信息技術發展的總趨勢。新一代的存儲材料技術，如鐵電存儲，阻變存儲，以及磁存儲方面的材料技術，以及發展比當前閃存更快、更耐疲勞的材料，開發多功能磁電光集成互控的材料也成為信息材料熱點。多年來，高興森在探索先進存儲材料領域做了很多努力，多鐵性材料就是他瞄準的一個目標。

作為目前信息存儲材料的前沿熱點，多鐵性材料是個跨領域交叉性新興學科。由于磁電多鐵材料可以使磁場和電場交叉對鐵電序和自旋序施加調控，不僅可以引起一系列電子-自旋關聯的新穎機制，還能挖掘出電寫磁讀器件、多態存儲、多鐵性內存、低能耗邏輯電路等方面的潛在應用，有望帶來高密度信息技術的革命。

有優勢自然也有不足，多鐵性材料的超低工作溫度和較弱磁電耦合就是阻礙其進一步實用化的瓶頸。盡管如此，高興森依然覺得有希望能從中獲得新型的電磁互控的存儲或傳感器。“我國在這個領域的某些方向上與國際水平同步，具有自己的研究特色。如果能進一步加強相關學者之間的密切交流與合作，整合出一支具有創新精神的研究隊伍，取長補短，集成創新，使我國在該領域的基礎研究、新材料研發、技術應用方面取得新的突破，將是一件十分有意義的事情。”

盡管想法由來已久，當時的高興森卻沒想到，有一天能實踐這個夢想。

接過“畫餅”來“做餅”

“在德國的時候，我就有回國的想法。其實在國外許多學者都有回國的愿望，畢竟在國外做得再好也是為別人打工，回來才有主人翁的感覺，但是還不知道去哪里。”高興森說，“這些年，我去過的地方很多，感受到了本領域內世界頂尖的研究機構究竟是什么樣子的。他們擁有一流的實驗體系，公共平臺非常好，很多XRD，掃描電鏡，透射電鏡等儀器都可以讓學生自己操作。同時，還擁有一流的研究及服務人員，在軟硬件的配合上十分契合。”

2009年底，華南師范大學表示，可以提供一個建立新平臺的機會讓他滿足研究愿望。當時，華南師范大學引進了兩名國際頂尖的兼職學者——“千人計劃”任志鋒教授和長江學者劉俊明教授，正雄心勃勃打算組建世界頂尖材料學研究平臺。而廣東省政府也正為地方科技升級推出“引進創新團隊計劃”和“領軍人才計劃”，提供了很好的發展機會。

“能親身參與創建國際一流團隊的機會，這一輩子可能也可能只有一次。”看上去，華南師范大學似乎是畫了一個宏偉的“餅”，卻令他心動了。“在信息材料領域，我國的清華、南大、科大、中科院等都有出色工作，正在跟世界同臺競爭，但距離工業化還很遠。而我們主要集中在宏觀尺度上，在材料制備方面和宏觀表征做得不錯，但在微觀尺度方向上還有待進一步發展，這恰恰是信息材料走向集成器件應用的必經之路。”

從看到“畫餅”，到回來“做餅”，高興森要做的還有很多。

為了支持先進材料研究所的創辦，華南師范大學給予了很大的支持——足夠多的啟動資金和足夠大的建設空間,并且有頂尖的教授作指導。盡管如此，作為先進材料研究所的第一位科研人員，面對空蕩蕩的一層樓，高興森依然有些茫然。經過方案討論，他開始了“監工”生涯。

“實驗室的整體規劃、裝修風格、儀器采購，甚至椅子凳子怎么放進去，電線怎么布局……很多很多事情要去忙。”采購儀器時，他要談判要采買;辦理各環節手續時，他要準備材料要跑腿;平臺裝修時，他要設計要操心零星瑣事;平臺設施建好后，他還要留意制定規章制度等。兩三年的建設期，從一個人到滿室志同道合者，他眼看著一片空地如何變成生機勃勃的實驗室，并成為教育部長江學者創新團隊與廣東省重點實驗室的核心團隊，他本人也被推舉為省重點實驗室的副主任。現在，研究所已經分為兩個研究方向：光伏太陽能和量子信息材料。高興森所主管的自然是后者。

“團隊里有不少海外引進的青年才俊。”一個年輕的團隊，一群風華正茂的研究者，前方等待他們的將是無盡的機遇和挑戰。而他們的作為也將在時間的長河中得到檢驗。

踏實準備，迎接機遇

“量子信息存儲產業非常大，前面的技術基本上都掌握在海外，那些有限的公司壟斷著技術和專利，阻擋著后來者進入。但由于存在摩爾極限這個挑戰，整個產業都面臨著轉型。從這個角度來說，將來很可能會出現知識產權壟斷失效局面。到時候，群雄并起，誰準備得更好就更容易進去。我國的相關基礎研究本來就在國際上有一定的影響力，如今，量子調控更是被列入中長期發展規劃。希望我們團隊也能在這樣的局面下分一勺羹，也希望能為我們國家在這個產業上的興起貢獻力量。”

高興森并非說空話之人。

細論起來，他的研究早在多鐵性材料熱潮出現之前就開始了。1996年，他師從劉治國教授于南京大學攻讀碩士學位。彼時，劉教授敏銳地覺察到多鐵性材料將是未來研究的熱點，為他點明了方向。同時，在另一位導師劉俊明教授的指導下，他也開始進行蒙特卡羅計算模擬。3年下來，他完成了多鐵性材料制備和磁電性能測試等工作，期間發表的兩篇第一作者論文至今已被引用80多次。而他的書生意氣也被激發出來，立志要尋根究底。拿到碩士學位后，他即前往海外，不僅拿到新加坡國立大學材料科學博士學位，還歷任新加坡國立大學千禧基金研究員、新加坡-麻省理工聯盟研究員、德國馬克斯-普朗克物理微結構研究所洪堡研究員。在新加坡千禧年和德國洪堡等基金的支持下，他針對鐵電及多鐵性材料的薄膜和和納米結構展開了深入研究，積累了豐富的經驗。目前為止,已經發表SCI論文70余篇,其中不乏該領域的頂尖雜志論文。

回國后，他腳踏實地，堅持從個人做起，循序漸進地實踐著自己的夢想。數年來，先后主持兩項國家自然科學基金面上項目，參與1項重點項目，并主持兩項教育廳人才項目，以及1項廣東省自然科學基金面上項目。其中，自然科學基金項目主要是開發新型多鐵性納米復合材料。

針對信息存儲材料研究發展的關鍵性難題，高興森和他的團隊提出了構建多功能材料納米集成的設想。一方面，他們希望利用多種材料在納米尺度的集成，獲得室溫下多功能材料;另一方面有望通過納米結構的界面和尺寸效應，增強其磁電耦合性，獲得高性能的材料。這也是他們近期主要工作的研究背景。前期，他們將側重于納米功能材料的制備和設計，并通過材料的設計來獲得高性能的磁電復合結構;后期，他們則主要針對目前的難點電控磁的挑戰，提出納米尺度的電控磁增強的研究。

在國家自然科學基金面上項目的支持下，他主持了“磁性納米結構對多鐵性場效應異質結電控磁性的增強研究”、“納米尺度的磁電多鐵性材料的建構及磁電耦合的調制”。

在該系列研究中，高興森團隊希望利用現有的納米制備手段，在單晶襯底上外延多鐵納米點陣及其它基于納米陣列的復合結構，開展納米尺度下多鐵材料性能變化研究，并通過實驗和理論模擬手段揭示其中的機理，探索納米多鐵在新型器件中應用的可能性。尤其在后一個項目中，高興森團隊要解決數個關鍵性問題。

高質量納米點陣列和薄膜是該項目的核心前提，其它樣品也都依賴于此。因氧化物不像金屬或半導體容易用光刻方法達到，納米點樣品制備很具挑戰性。他們利用特制的氧化鋁模板法結合脈沖沉積法制備大面積高有序度的外延納米點陣，克服了傳統工藝中氧化物刻蝕的困難。這種模板只有兩三百納米薄,很難駕馭,目前國際上只有少數幾個實驗室能夠制備。在此基礎上，他們還開創性地把模板技術和離子刻蝕結合起來,成功制備出納米環和納米孔陣列。而另外一個難點則是在納米尺度的物理性能表征。為此，他們引進了國內首臺Asylum Cypher型號的多功能掃描探針, 并且通過納米級的小小的針尖同鐵電、電導等儀器相連,實現針尖上壓電、導電、磁性等多種性能測試。同時，還借助蒙特卡羅模擬計算對各種納米結構的物性和磁電耦合進行計算。以此為基礎，他們取得了一系列突出的創新性表現。

初步成績出來了，卻鮮少有人知道他回國之初那段科研生涯實在是喜憂參半。喜的是，回國第二年就拿到了第一個國家自然科學基金面上項目;憂的是當時實驗室還在建設中，條件艱苦，甚至只能“蹭儀器”來做研究。好在生性達觀的他并不太放在心上，即使要“跑”到南京甚至香港去“蹭”，他也極力保證研究的持續進行。

“不管怎么說，我們已經過來了。實驗室建好后，也開始有其他團隊包括清華大學也派學生來我們這里蹭儀器。”現在說起來，高興森覺得那時的經歷無論如何都是一種財富。

當下，他和團隊在納米材料制備，測試、操控及納米器件方面做了大量工作。如：制備了多種高質量納米點及多鐵性復合材料，制備出十幾納米鐵電電容器結構，發現了多種復雜性鐵電和鐵磁疇，表征了納米復合多鐵性材料的鐵電和鐵磁疇等。他們希望在此基礎上開發出新型信息存儲和處理方面微電子芯片原形器件，尤其是開發出比現有閃存技術更高密度，更快的上游材料核心技術自主產權技術。

盡管如今已經擁有了多功能掃描探針納米測試系統等先進設備，也做出了一些優秀的起步工作，他們卻深知自己距離夢想還有很長路要走。“基本建設完成了，但儀器上還需要少量的補充;我們當前最大的任務就是把研究做好，從長遠來看，能研發出性能更優越的材料，并達到應用化的程度。”談及未來，高興森一一細數著，仿佛前景就在他們的指尖。

     來源：科學中國人  2014年第8期
 

高興森:在開拓中奮進
——記廣東省量子調控工程與材料重點實驗室副主任高興森

除了“圈內人”,高興森的名字可能很少有人知道。作為華南師范大學華南先進光電子研究院研究員,他不太喜歡應酬,他只想安心地做他的研究。他的目標,就是要在量子信息材料研究領域不斷開拓,不懈進取,朝著世界一流水平不斷邁進。挑戰新一代量子材料“目前,信息存儲的總趨勢是高速、低耗能、高密度化,而傳統存儲材料技術即將到達摩爾極限的挑戰。所以,發展新一代的量子材料是解決瓶頸的關鍵。我們希望開發新一代的存儲材料技術,如鐵電存儲,阻變存儲,以及磁存儲方面的材料技術,其讀寫速度比當前閃存更快,也更耐疲勞。”高興森這樣告訴記者。回國近5年,高興森領銜了多個自然科學基金項目及多項地方項目,還包括1項廣州市對外科技合作平臺項目,主要開發新型多鐵性納米復合材料。多鐵性材料是個跨領域交叉性新興學科,主要是指多種鐵性(如鐵磁、鐵彈、鐵電)共存的材料。其中,磁電互控的多功能磁電效應使磁場和電場可以交叉對鐵電序和自旋序施加調控,帶來一系列電子-自旋關聯新穎機制,以及新一代磁電信息感知、存儲及邏輯器件方面潛在應用(如電寫磁讀器件、多態存儲、多鐵性內存、低能耗邏輯電路等應用)等。“如果這些技術......

來源：《中國發明與專利》2014年第07期