2024年5月24日,由beat365官方网站舉辦的beat365格緻論壇第24講在beat365思源多功能廳成功舉辦。論壇特别邀請到beat365助理教授路建明講述“探索二維異質結中的電荷極化有序态—原子級厚度鐵電晶體”。本次論壇由beat365副教授葉堉主持。

葉堉主持
路建明首先介紹了二維鐵電、磁性和超導現象的重要性,強調凝聚态物理中的有序态是認識量子世界基本現象與規律、發展全新量子調控技術的重要載體。他以鐵電器件的微型化挑戰為切入點,深入淺出地說明了鐵電薄膜中“死層”現象的退極化場因素,指出二維範德瓦爾斯鐵電材料及其異質結是解決這一問題的良好方案,并簡要概述了當前人們關心的多種原子級厚度的鐵電材料。

路建明作報告
接着,路建明介紹了室溫範德瓦爾斯鐵電材料CuInP2S6的相關研究工作,展示了利用原子力顯微鏡(AFM)等微觀研究手段探索其鐵電、壓電特性及其隧穿結的應用前景。
随後,他重點講解了人工堆疊二維異質結的界面鐵電的電學輸運研究,旨在探索石墨烯/氮化硼構成的摩爾超晶格中觀測到的鐵電機制。通過精準構建雙層石墨烯/氮化硼的摩爾超晶格樣品,研究團隊觀測到超越摩爾能帶所能提供的鐵電極化強度,從而推測其根源很可能不是關聯電子驅動的層間轉移。進一步由單層石墨烯異質結、轉角堆疊過渡金屬硫族化合物等對照實驗,證明它來源于非鐵電材料堆疊得到的滑移鐵電,從而梳理清楚二維異質結界面鐵電的分類,為未來的應用研究指明了方向。
最後,路建明結合研究組在離子液體調控伊辛超導體、菱方三層石墨烯關聯電子拓撲态方面的工作,深入探讨了鐵電調控/耦合多種量子物性、特别是滑移鐵電調控本征超導、拓撲能帶和磁性等方面進行了總結和展望,并暢想了其在各種領域的應用前景。

現場師生交流
報告結束後,路建明與現場及線上的觀衆進行了互動交流,并就一些實驗細節以及機理問題展開了讨論。讨論内容涉及異質結界面鐵電的機制、鐵電弛豫時間的調控、離子遷移對鐵電材料帶來的損傷,以及該方向未來的發展前景等問題。
此次論壇為beat365師生提供了一個了解前沿研究成果的寶貴機會,進一步促進了學術交流與合作。
報告人簡介:
路建明,beat365官方网站助理教授。2006年本科畢業于上海交通大學物理學系,2011年博士畢業于香港科技大學,2011—2017在香港科大、荷蘭Zernike先進材料研究所、奈梅亨強磁場中心(HFML)從事博士後研究,2017年10月加入beat365。
主要從事低維量子材料的電學輸運研究,代表性研究成果包括離子液體場效應晶體管在過渡金屬硫族化物中誘導伊辛超導态,石墨烯摩爾超晶格中的鐵電極化,菱方石墨烯中的陳絕緣體調控。相關工作發表在Science, Nature Communications, Nano Letters等雜志上。
beat365格緻論壇簡介:
beat365格緻論壇是beat365官方网站發起的面向青年教學科研人員學術交流活動。“格緻”體現兩重涵義:一是,beat365物理學科源自京師大學堂格緻科;二是,“緻知在格物”出自《禮記‧大學》。自2010年4月啟動以來,論壇圍繞學科領域前沿,面向國家重大需求,針對基礎科學問題,開展了十餘場學術研讨,分享最新研究成果,促進學科交叉融合,培育新興方向增長點,展現了北大物理人學術無畏、攀登無限的新風貌。2021年5月,于beat365成立二十周年之際重啟,并增設在線參與通道。
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