二维材料团队

团队负责人:张广宇

职务/职称

◆研究员
◆博士生导师
◆现任松山湖材料实验室副主任
◆二维材料研究团队带头人。

研究方向

◆二维材料的原位生长技术与异质结外延技术
◆基于二维材料的电子和光电器件
◆低维体系中的关联效应及自旋、能谷电子学
◆二维磁性材料的物理机制及其应用前景探索

主要成果/荣誉

◆北京市科技奖一等奖
◆中科院“杰出科技成就奖”、青年科学家奖
◆中国物理学会胡刚复物理奖
◆科技部创新人才推进计划创新领军人才
◆发表论文 160 余篇,包括 Science 3 篇、 Nature 子刊19 篇,总引用 12000 余次,单篇文章最高引用超过 2000 次

团队成员

 

副研究员:龙根    杨蓉

特聘研究员:冼乐德    杨威

博士后:王硕培    李娜

科研助理:周兰英

在读博士:刘杰英    李佳蔚    赵交交    陈雨彤    张颂歌

 

团队简介

团队官网

http://2dmaterials.sslab.org.cn

 

项目介绍

二维材料是一种具有单个或几个原子层厚度的新型晶体材料,其二维层内的原子之间存在着牢固的化学键,而层与层之间通常通过较弱的范德华力堆叠在一起。支持二维材料蓬勃发展的重要因素是材料本身及其维度,与界面相关的独特物理特性和广阔的应用前景。高质量的二维原子晶体材料在探索新的物理现象以及进一步扩展在微电子和光电子领域的应用方面发挥着重要作用。从最初的微/纳米电子器件和光电器件,到自旋电子器件和谷极化器件,再到后来的光/电催化剂,锂电池,太阳能电池等,预计二维材料将被广泛用于新一代电子信息和能源存储领域。

 

项目意义

为了实现二维材料在大规模集成半导体电子器件和光电器件领域的应用,高质量、晶圆级大面积单层薄膜的制备尤为关键,在绝缘衬底上制备具有高度均匀的晶体取向的单层TMDs薄膜对于半导体器件的性能优化和器件大规模应用的实现至关重要。不仅如此,二维材料还可以用于构筑二维范德华异质结。在这种结构中,范德华力构筑的界面在设计和调节材料的物理特性,实现相关器件和应用中起着关键作用。二维范德华异质结结合了两种或多种二维材料的特点,极大地丰富了二维材料的特性,并且可以轻松生产出自然界中不存在但可以针对性能进行设计的人造材料。二维材料的出现,为探索各种功能材料体系打开了新的广阔空间,为突破传统半导体器件在性能上的各种限制提供了重要的新途径。近年来,采用转角层间堆垛的方法,在二维材料中形成稳定的摩尔超晶格,成为了调控二维材料物性的崭新维度,成功地在转角石墨烯中实现了多种奇异物态,并成为当代凝聚态物理和材料科学发展的又一关键领域。其中需解决的关键科学问题包括,如何高效、精确地制备各种转角的摩尔超晶格,如何调控摩尔超晶格体系中出现的各种新奇物态并理解微观机理等。大力推动以转角石墨烯为代表的摩尔超晶格体系的研究,对推动我国微电子和信息技术的发展具有重要意义。