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买球正规网站材料科学与工程研究院《材料科学论坛》学术报告:钙钛矿氧化物二维材料的原子精度制备与物性探索

报告题目:钙钛矿氧化物二维材料的原子精度制备与物性探索


报告人:聂越峰教授(南京大学现代工程与应用科学学院材料系)


报告时间:2021年4月28日(周三) 上午10:30


报告地点:买球正规网站逸夫技术科学楼A205学术报告厅


联系人:李千老师 62784953


欢迎广大师生踊跃参加!

 

摘要:

现代微电子信息技术的发展推动材料的制备精度逐渐逼近单原子层的级别。得益于二维范德瓦尔斯(vdW)材料的层状结构可机械解理的特点,以石墨烯为代表的二维材料的制备在短时间内就飞跃到单原子层的水平,并展现出诸多独特而优异的低维物性。而作为光、电、磁、热功能材料的主要类别之一的钙钛矿化合物(ABO3),因为其三维晶体结构的特点,vdW材料的制备方法难以借用拓展到钙钛矿体系中。

 

我们通过发展基于氧化物分子束外延(MBE)的薄膜制备技术,提出同时对化学成分与晶格结构进行原位监控的方法,实现氧化物薄膜与界面的单原子层精度可控制备,获得高迁移率界面二维电子气等物相。在此基础上,首次采用“自下而上”的方法制备出基于钙钛矿氧化物的新型二维材料,并观测到自支撑BiFeO3薄膜在二维极限下具有巨大的柔性与自发铁电极化。更进一步,在自支撑PbTiO3薄膜中获得超常的巨大一维应力及对铁电畴结构的调控,还观测到室温可擦写铁电拓扑畴结构并实现与硅基片的集成。上述探索展示了钙钛矿二维铁电材料在新颖物性及器件应用方面的广阔前景。

参考文献:

[1]H.Y. Sun,et al.,Nat. Commun.9.1, 2965 (2018)

[2]D.X. Ji,et al.,Nature570 87–90 (2019)

[3]L. Han,et al.,Adv. Mater. Interfaces1901604 (2020)

[4]L. Han,et al., under review


个人简介:

越峰,南京大学现代工程与应用科学学院材料系教授,国家海外青年人才计划入选者。本科毕业于中山大学物理系,2011年获美国康涅狄格大学物理学博士学位,之后进入康奈尔大学材料研究中心从事博士后研究工作;2015年加入南京大学现代工程与应用科学学院材料系。主要从事功能氧化物薄膜材料的原子层构筑、新颖物性与调控方面的研究,发展了氧化物分子束外延(MBE)原子精度薄膜制备技术,并在氧化物新型二维材料的前沿探索方面做出了创新性工作,在Nature,Nat. Commun.等学术期刊上发表学术论文40余篇。


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