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个人简介:
苟健,研究员,博士生导师。2018年毕业于中国科学院物理研究所,获博士学位,随后进入新加坡国立大学物理系从事博士后研究工作。2023年加入浙江大学物理学院,入选国家海外高层次人才引进计划青年项目、浙江大学一类百人计划人才项目。研究领域有表面及低维物理、二维拓扑材料、二维铁电铁磁、二维莫尔电子态、超高真空低温扫描探针技术(STM/qPlus-AFM)、分子束外延生长(MBE)。已发表30余篇SCI文章,相关工作以第一/通讯作者发表在Nature、Physical Review Letters、Nature communications、Science Advances、Advanced Materials、National Science Review、ACS Nano等期刊。
研究兴趣及方向:
1. 低维量子材料因具有各种新奇的物理学性质而引起了人们广泛的研究兴趣,被认为是一种非常具有潜力,未来能应用于突破‘摩尔定律’、实现低能耗高算力芯片的绝佳候选材料。利用扫描探针技术高分辨、精细化分析表征的优势,聚焦低维量子材料原子尺度的性质和行为,对其中物理机制进行揭示和理解,促进低维量子材料朝实际应用方向的发展。
——利用低温外延的方法构筑了由两层Bi二维材料堆叠而成的面外同质结,在铋烯(bismuthene)中形成了独特的莫尔周期结构(左),并在铋烯同质结中首创性的观测到莫尔周期结构对拓扑电子态的控制作用(右),这一结果为拓扑电子器件的应用开发提供了一种实际的参考方案 [详情请参阅Sci. Adv. 6, eaba2773 (2020)]。
——通过使用具有高空间分辨能力的多通道表征手段(STS/AFM/KPFM)对“黑磷结构型”铋中的面内极化进行了测量(上),同时结合针尖对极化畴的翻转操控(下),实验观测了单质铁电这种全新的物态 [更多内容请见Nature 617, 67-72(2023)]。
2. 对于凝聚态物理,物质由基本粒子组成的特征指引了“从微观寻找答案”的研究方法;在微观原子尺度,量子效应的主导性,为微观原子结构、低维量子材料、纳米结构器件等带来丰富奇异的物理行为。基于扫描探针显微镜高空间分辨的特点,结合分子束外延技术原子精度控制的优势,二维表面成为了一个研究原子、分子、缺陷、量子点、表面结构等体系的物理及化学行为的优良平台,也有利于探索微观世界的物理化学相互过程。
——在制备的全新的二元表面蜂窝结构Sn2Bi中,Sn和Bi的价电子在价带和导带分别表现出杂化的巨大差异,这使得在同一系统中可以同时产生小质量的空穴载流子和大质量的电子载流子,从而让同时实现高迁移率的空穴输运和强电子相互作用成为可能,详情请见Phys. Rev. Lett 121, 126801 (2018)。
——在Sn2Bi中,Sn和Bi两种元素的电负性非常接近,促成了其中Bi空位缺陷态的泛局域化,因而在这样的体系中,可以容易的在单原子级点缺陷中实现高达五重的电荷充电态 [更多内容请见Natl. Sci. Rev. 9, nwab070 (2022)]。
3. 扫描隧道显微镜(STM)自1981年被发明以来,为原子尺度的物理、化学问题的研究带来极大的便利。与其它显微技术不同的是,扫描探针技术可以方便的与多种测量手段,例如力学、光谱、自旋极化、微波、电子输运等相结合,在微观原子尺度上实现多通道的物理信息获取,继而达到高空间/时间/能量分辨、“多信使”的深入研究效果。
——结合器件加工工艺,使用探针技术对对石墨烯中室温巨磁阻效应的微观形成机制进行观测,发现局域电荷涨落是其产生巨磁阻的根本原因(左)[Adv. Mater 32, 2002201 (2020)]。结合器件中电场对载流子浓度连续可调的优势,观测发现不同尺度莫尔周期势对石墨烯能带结构产生趋于平带的莫尔(超晶格)电子调制行为(右)[Nat. Commun. 14,4142 (2023)]。
实验技术和手段:
低温扫描隧道显微镜(STM/STS)
低温原子力显微镜(qPlus-AFM)
分子束外延(MBE)
光电子能谱
教育及工作经历:
百人研究员 2023.06 - , 浙江大学
博士后(Research Fellow) 2018 - 2023, 新加坡国立大学(NUS)
凝聚态物理博士, 2014 - 2018, 中国科学院物理研究所
光学工程硕士, 2011 - 2014, 中国科学院成都光电所
物理学学士, 2007 - 2011, 四川大学