教师名录
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JS金沙:黄元

  • 所在学科:凝聚态物理/信息电子学
  • 联系电话:+8610-68911089
  • E-mail:yhuang@bit.edu.cn
  • 办公室地点:中关村校区一号教学楼411室
  • 交流时间:

教育和工作经历

2008年-2013年在中国科JS金沙物理研究所学习并获得理学博士学位
2011-2012年 新加坡国立大学,访问学者
2013年-2015年 美国布鲁克海文国家实验室(BNL),担任助理研究员
2015年-2017年 韩国基础科学研究院多维碳材料中心 ,担任助理研究员
2017年-2021年 中国科JS金沙物理研究所,担任副研究员
2021年至今 JS金沙,担任教授

研究方向

主要研究领域集中在二维材料的制备,表征和物性测量/调控三个方向。
1,制备: 独立发展了新型机械解理技术,制备出四十多种亚厘米量级石墨烯,MoS2, WSe2等二维材料,涵盖了绝缘体,半金属,半导体,超导体,磁性和拓扑材料体系;并且通过优化解理过程,实现在绝缘衬底,导电衬底,透明衬底和柔性衬底上高效解理大面积单晶二维材料;制备高质量无污染的悬空二维材料。
2,表征: 结合拉曼/荧光光谱,扫描隧道显微镜(STM),透射电镜(TEM),角分辨光电子能谱(ARPES)对二维材料的原子结构、电子结构和化学稳定性进行表征。
3,物性测量与调控 通过制备褶皱、气泡等特殊结构,实现应变场下二维材料物性的调控;利用离子液体和去离子水等门电压调控方式,改变二维材料中载流子浓度,获得高开关比的场效应晶体管器件和超导器件;通过加工悬空器件和改变基底等方式,研究二维材料的本征光学和电学性质。

论文

在Nature Physics、Nature Communications、Physical Review Letters、ACS Nano、Nano Letters、 Advanced Materials等共计发表SCI论文80余篇,其中第一作者(含共一)及通讯作者文章40篇,论文总引用4300余次。代表性学术成果包括:
1.首次揭示了机械解理技术的物理机制,发展了高效制备大面积二维材料的新型机械解理技术,给出了普适性的解理规律。成功解理出毫米量级单层石墨烯,铜基超导材料Bi2212,铁基超导材料FeSe, 过渡金属硫属化合物等四十多种材料体系。[ACS Nano. 9 (11), 10612 (2015); Nature Communications, 11, 2453 (2020); Science Bulletin,DOI: 10.1016/j.scib.2022.05.017(2022)]
2.首次报道了单层硫化硒(SnS2),并对其拉曼/荧光光谱,能带结构,光电器件进行了系统研究。[ACS Nano, 8(10) 10743(2014); Applied Physics Letters 108, 123502, (2016)]
3.澄清了30多年来人们对黑磷在空气中退化机理的认识误区,从理论和实验上证明了黑磷的表面是憎水界面,在无氧的水中黑磷不与水反应。[Chem. Mater., 28 (22), 8330 (2016)]
4.首次在大尺寸石墨烯气泡中发现了由驻波干涉引起的拉曼震荡环,并结合这一物理模型计算出了石墨烯的热导率[Physical Review Letters, 120, 186104 (2018)]
5.在磁性拓扑材料MnBi2Te4, MnSb2Te4等体系中观察到层数依赖的铁磁/反铁磁转变及交换偏置效应[Physical Review X 11, 011003 (2021); Physical Review Letters 128, 017201 (2022); ACS Appllied Electronic Materials DOI: 10.1021/acsaelm.2c00568,(2022)]
6.首次实现了新型机械解理技术与角分辨光电子能谱的结合,成功在毫米量级单层WSe2, MoTe2中观察到清晰的能带结构。[Nano Res., 12, 3095 (2019)]
7.结合层状材料应变下的行为,发现层状材料褶皱形成之后会伴随有层间距的增加,为流动性的物质提供了新的通道,在此基础上对多种宏观地质活动的形成机理给出了一些可能性解释。[物理学报, 69(2): 026101, (2020)]

主持项目

1. 主持国家重点研发计划量子调控与量子信息专项(青年项目,2019年),担任首席科学家
2. 基金委优秀青年基金(2020年)和面上项目(2018年)
3.中国科JS金沙青年创新促进会会员基金(2019年)
4. 参与国家重点研发计划变革性关键技术(2019年)
5. 获批重庆市杰出青年基金(2021年)

获奖

2020年获中国科协“中国十大科技新锐人物”荣誉称号
2021年获得中国发明协会发明创业奖创新奖二等奖(排名第一)

指导研究生
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