量子材料是電、磁、光、熱等各種能量形式轉化的載體,是現代科技發展的基礎材料之一。對于d軌道量子材料而言,強自旋-軌道耦合效應、電子關聯效應及晶體場效應之間相互競争,使其表現出豐富的新奇光電磁特性。當量子材料的厚度(維度)降低到接近單原子層極限,并以特定方式堆垛形成二維異質結時,異質界面兩種材料電子雲的重疊會在界面衍生出不同于上下層材料的獨特的電子性質和層展效應。因此,d軌道低維量子材料可以通過單原子層晶胞之間的層間堆疊和扭轉來構築能帶結構可調的異質界面,為“後摩爾時代”構築全新原型器件提供了更多可能性。盡管異質界面上的相互作用通常都會涉及到晶格匹配、能帶彎曲、電荷轉移和莫爾周期勢等複雜的物理化學過程,然而這些現象最終還是受到二維空間上異質界面的晶體結構及其平移和旋轉等基本對稱性的控制。因此,如何在衆多新奇的界面電磁現象和界面二維晶格對稱性之間建立橋梁,深入理解并構建材料的空間維度、界面結構與新奇性能三者之間的構效關系,是量子材材料全新物态探索取得突破的關鍵所在。本報告講圍繞這一科學問題和挑戰,特别是d軌道低維量子材料對稱性破缺與物态調控中的基本問題,介紹一些最新實驗進展。