时间: 2024年6月20日(周四)14:00-15:30  

主持人:理学院物理系徐水钢博士

地点: 学术环 E10-315 

语言：中文

袁洪涛教授

南京大学

主讲人简介：

袁洪涛，南京大学教授，教育部长江学者，求是杰出青年学者。2007年于中国科学院物理研究所薛其坤课题组获理学博士学位，毕业后在日本东北大学Iwasa课题组开展博士后研究。2010-2012年转至东京大学应用物理系Iwasa课题组担任助理研究员和助理教授。2012年入职斯坦福大学崔屹和Harold Hwang课题组担任助理研究员和SLAC 副研究员。2017年入选国家高层次人才计划，任南京大学现代工学院教授，博导。袁洪涛长期从事低维量子材料新物态探索方面的研究，在d轨道低维量子材料对称性破缺及其物性调控上取得了系统的创新性研究成果。

讲座摘要:

量子材料是电、磁、光、声、热等各种能量形式转化的载体，是现代科学技术发展的基础材料之一。对于d轨道量子材料而言，强自旋-轨道耦合效应、电子关联效应及晶体场效应之间相互竞争，使其表现出丰富的新奇光电磁特性。当量子材料的厚度（维度）降低到接近单原子层极限，并以特定方式堆垛形成二维异质结时，异质界面两种材料电子云的重叠会在界面衍生出不同于上下层材料的独特的电子性质和层展效应。因此，d轨道低维量子材料可以通过单原子层晶胞之间的层间堆叠和扭转来构筑能带结构可调的异质界面，为“后摩尔时代”构筑全新原型器件提供了更多可能性。尽管异质界面上的相互作用通常都会涉及到晶格匹配、能带弯曲、电荷转移和莫尔周期势等复杂的物理化学过程，然而这些现象最终还是受到二维空间上异质界面的晶体结构及其平移和旋转等基本对称性的控制。因此，如何在众多新奇的界面电磁现象和界面二维晶格对称性之间建立桥梁，深入理解并构建材料的空间维度、界面结构与新奇性能三者之间的构效关系，是量子材材料全新物态探索取得突破的关键所在。

围绕这一科学问题和挑战，本报告将围绕d轨道低维量子材料对称性破缺与物态调控中的基本问题，在d轨道低维光电量子材料构效关系与界面调控研究中，首次实现了半导体异质界面诱导产生的面内铁电极化和自发光伏效应，提出并验证了异质界面物理性能的“对称性工程调控”这一技术路线，利用具有不同晶格对称性的材料来构筑范德华界面，实现了界面晶格对称性破缺和能带结构人工修饰，证实了异质界面栅极可调的圆偏振自旋光电流现象，揭示了界面能带中贝里曲率偶极矩–自旋–能谷三重锁定的特性，为研究贝里曲率相关的非线性物理和拓扑光电子自旋器件奠定了基础；首次在非铁电材料构筑的范德华异质界面上实现了面内铁电极化和自发光伏效应，打破了“自发极化仅限于铁电材料”的传统认知；首次发现并证实了功能半导体材料中全新混合维度激子态的存在，突破了激子态与维度关系的传统理解；率先提出了“各向异性电介质”概念，将晶格对称性作为调控自由度，为人们利用异质界面调控非线性物理现象并实现拓扑光电子学器件提供了全新的材料设计策略和技术路线。

联系人:

廖长丹, 邮箱: liaochangdan@westlake.edu.cn