中科院上海硅酸盐研究所方裕强副研究员学术讲座

2023-09-07 10:30

应材料学院李洋教授邀请,中科院上海硅酸盐研究所方裕强副研究员带来精彩学术报告,欢迎广大师生踊跃参加。

报告人:方裕强 副研究员

报告题目:亚稳相过渡金属硫化物的制备与超导探索

报告时间:2023年9月9日上午10点

报告地点:一校区材料楼521室

主办单位:材料学院

报告人简介:

方裕强,博士毕业于中国科学院大学,目前在中科院上海硅酸盐研究所任副研究员。主要从事新型二维材料的结构设计、合成与新奇物性方面的研究工作。近年来取得一些进展,例如成功制备出系列亚稳态层状过渡金属硫属化合物,并发现其拓扑超导、奇异金属态、非线性光学等物性。共发表SCI论文43篇,其中以第一(共同)作者或通讯作者在发表论文23篇,包括Nature Phys. (2篇)、Nature Commun. (1篇)、Adv. Mater. (3篇)、J. Am. Chem. Soc. (1篇)、Angew. Chem. Int. Ed. (1篇)、Nano Lett. (1篇)、Adv. Sci. (1篇)、Small (2篇)、ACS Nano. (1篇)。入选了2021年博士后创新人才计划、2023年上海启明星计划(A类)、2020年中科院特别研究助理计划和上海超级博士后人才计划;主持了国家自然科学基金青年基金、宜兴经开区重大科技创新平台科研项目和中国博士后科学基金面上项目。

报告摘要:

层状过渡金属硫属化物(TMD)因其量子自旋霍尔效应、不饱和巨磁阻、铁电、超导等奇特物性,成为当前凝聚态物理、固体化学、材料化学和信息科学等学科交叉领域的研究热点。钼钨系硫属化物MX2(M = Mo、W; X = S、Se、Te)被认为晶体结构类型最为丰富,除了热力学稳定的2H相之外,还存在热力学亚稳的1T、1T¢、1T¢¢和1T¢¢¢相。然而在高温制备过程中,亚稳相MX2极易转变为2H相而导致晶体结构和物性缺失,因此亚稳相MX2单晶制备极具挑战。基于固体化学中“结构功能区”的晶体结构设计思路,报告人提出在MX2层间嵌入碱金属原子A构建“电子注入区”和“晶格稳定区”来降低亚稳相材料热力学自由能的策略,发展出保持住亚稳相层状结构的低温拓扑化学法,解决亚稳相MX2晶体的制备难题。从晶体结构相似性出发,利用AMX2前驱体中碱金属离子的脱出合成系列亚稳相MX2超导化合物并解析出晶体结构,其中发现了2M WS2是一种新型拓扑超导体。通过角分辨光电子能谱发现亚稳相2M WS2的拓扑电子能带结构,超导序参量和拓扑表面态使得2M WS2产生各向异性的马约拉纳束缚态;在二维2M WS2上发现自旋-轨道-宇称耦合超导新机制,实现面内方向超高的上临界磁场;2M WS2在低温区经历超导-费米液体-奇异金属的转变,并发现费米液体准粒子转变为奇异金属过程中载流子巨大熵变。