团队围绕低维光电功能材料的研发及其应用基础开展研究，致力于实现低维材料及其光电子器件的可控制备，为后摩尔时代新型微纳光电子器件制造提供材料和器件基础，主要研究方向如下：
（1）新型低维光电功能材料的设计和可控制备：设计出具有预期的电子结构特征和能级水平的新型低维材料；探索该材料及其异质结的有效制备方法及原子尺度生长机制。实现高性能低维材料的高效研发，为光电性质研究和新型信息器件的构建提供材料保障。
（2）新型低维光电功能材料的应用基础研究：开发基于低维材料的光电子、光子器件技术；利用光、热、电等多物理场耦合技术探究光电子器件中的新物理机制；发展与现有硅工艺相兼容的纳米光电子器件制程。采用新的“摩尔定律”（新材料体系）来构建和系统集成新型纳米光电子器件，推动下一代纳米光电子产业发展。

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松山湖材料实验室（以下简称“材料实验室”）坐落于粤港澳大湾区主要核心城市之一的东莞市，毗邻中国散裂中子源，以中国科学院物理研究所为牵头单位，由东莞市政府、中国科学院物理研究所和中国科学院高能物理研究所共建，于2018年4月完成事业单位注册，2019年6月17日正式开启项目动工，总体规划1200亩，总经费预算约120亿元，首期计划投资经费50亿元，首期基础设施建设周期为2019年-2020年。

       未来将布局前沿科学研究、创新样板工厂、公共技术平台和大科学装置、粤港澳交叉科学中心四大核心板块，形成“前沿基础研究→应用基础研究→产业技术研究→产业转化”的全链条研究模式。定位于成为有国际影响力的新材料研发南方基地、未来国家物质科学研究的重要组成部分、粤港澳交叉开放的新窗口及具有国际品牌效应的粤港澳科研中心。

       材料实验室实行理事会领导下的实验室主任负责制，为广东省事业单位，王恩哥院士担任理事长，汪卫华院士担任实验室主任，赵忠贤院士担任学术委员会主任。