(CH2) Học Hóa Vô cơ và nghiên cứu các vật liệu tiên tiến của thế kỷ 21 tại nhóm nghiên cứu của TS Phan Văn Hòa

 

Tiến sĩ Phan Văn Hòa đã bảo vệ luận án tiến sĩ tại Đại học Bang Florida, Mỹ, vào năm 2014. Sau đó, thầy tiếp tục nghiên cứu sau tiến sĩ tại Khoa Hóa học, Đại học Northwestern, Mỹ (2014-2015) và tại Đại học Quốc Gia Singapore (2016-2021). Hiện tại, thầy đang dẫn dắt một nhóm nghiên cứu tại Khoa Hóa học, Trường Hóa và Khoa học Sự sống (KHSS), Đại học BKHN, tập trung vào tổng hợp các vật liệu từ, điện và điện tử thế hệ mới.
Một trong những hướng nghiên cứu của nhóm TS. Phan Văn Hòa là tổng hợp các vật liệu 2D ứng dụng làm vật liệu dẫn, bán dẫn thế hệ mới và vật liệu spintronics. Trong vài thập kỷ qua, các thiết bị điện tử chủ yếu dựa vào transistor bán dẫn silic. Từ những con chip cho các ứng dụng đơn giản chứa vài transistor đến những con chip phức tạp dùng trong máy tính hay điện thoại thông minh chứa đến hàng tỷ transistor. Tuy nhiên, bán dẫn silic và công nghệ dựa trên transistor truyền thống đã và đang bộc lộ nhiều nhược điểm, chẳng hạn như tốc độ, hiệu năng và giới hạn số transistor có thể tích hợp trên một đơn vị diện tích, trong khi nhu cầu về năng lực xử lý và tính toán ngày càng cao, đặc biệt là trước sự phát triển mạnh mẽ của trí tuệ nhân tạo (AI) và dữ liệu lớn (big data).

Trước tình hình đó, việc tạo ra các chất bán dẫn mới để khắc phục các điểm yếu của bán dẫn silic và công nghệ mới như spintronics trở nên cấp thiết. Hiện tại, các vật liệu điện tử dựa trên sự di chuyển của điện tích (chủ yếu là electron) trong vật liệu. Tuy nhiên, với vật liệu spintronics, không chỉ điện tích mà cả spin của electron cũng được ứng dụng, mở ra những đột phá công nghệ, tạo ra các thiết bị điện tử nhanh, hiệu quả và nhỏ gọn hơn.
 
Một hướng nghiên cứu thứ hai của nhóm là tổng hợp vật liệu chuyển pha spin (spin crossover materials). Những vật liệu này có khả năng chuyển đổi trạng thái spin dưới tác động của nhiệt độ, ánh sáng, áp suất hay điện trường. Đây là loại vật liệu thông minh, được ứng dụng vào bộ nhớ dung lượng cao, cảm biến (sensor) hay thiết bị hiển thị. Nhóm nghiên cứu của TS. Phan Văn Hòa được trang bị đầy đủ thiết bị để tổng hợp và khảo sát tính chất của các vật liệu này. Ngoài ra, nhóm còn hợp tác chặt chẽ với nhiều nhóm nghiên cứu khác trên thế giới như Đại học Quốc Gia Singapore, Đại học Bang Florida, Đại học Chicago (Mỹ), và Đại học Thiên Tân (Trung Quốc).

Nhóm nghiên cứu của Tiến sĩ Phan Văn Hòa tại Khoa Hóa học thuộc trường Hóa và Khoa học Sự sống, ĐHBKHN là một môi trường lý tưởng cho các sinh viên ngành Hóa học muốn tiếp cận và nghiên cứu các vật liệu tiên tiến của thế kỷ 21. Với sự hướng dẫn của thầy và sự hỗ trợ từ các thiết bị hiện đại, sinh viên sẽ có cơ hội phát triển kỹ năng và kiến thức cần thiết để đóng góp vào lĩnh vực khoa học vật liệu tiên tiến.