当前位置: 黄元

博士生导师

姓名:黄元
所在学科:凝聚态物理/信息电子学
职称:教授
联系电话:+8610-68911089
E-mail:yhuang@bit.edu.cn
通信地址:

个人简历

黄元,民盟盟员,1987年出生。2008年-2013年在中国科学院物理研究所学习并获得理学博士学位;2013年—2015年在美国布鲁克海文国家实验室从事博士后研究工作;2016-2017年在韩国基础科学研究院多维碳材料中心担任助理研究员;2017年回到中科院物理所担任副研究员,博士生导师。2021年至今任北京理工大学前沿交叉科学研究院教授,博士生导师。

工作经历

2021年至今任北京理工大学前沿交叉科学研究院教授,博士生导师;

2017年回到中科院物理所担任副研究员,博士生导师;

2016-2017年在韩国基础科学研究院多维碳材料中心担任助理研究员。

科研方向

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。

学术成就

  在Nature Physics、Nature Communications、Physical Review Letters、ACS Nano、Nano Letters、 Advanced Materials等共计发表SCI论文55篇,其中第一作者(含共一)及通讯作者文章26篇,论文总引用2900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)]

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[PRL, 120, 186104 (2018)]

5.解理出单层的RuCl3,首次结合拉曼光谱证明了这种材料具有二维量子自旋液体的性质,并且在单层中磁阻挫会明显增强[2D Materials, 6, 015014 (2019)]。

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)]

科研情况

  目前正在进行的研究项目有: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)1项,基金委优秀青年基金和面上项目各1项,中国科学院青年创新促进会会员基金;参与国家重点研发计划变革性关键技术1项等。

所获奖励

  2020年获中国科协“中国十大科技新锐人物”荣誉称号。

学术兼职

  2019年入选中科院青促会会员;担任Physical Review Letters,Small, Applied Physical Letters, ACS Nano, Nano Letters,《物理学报》等国内外知名期刊审稿人;担任《InfoMat》期刊青年编委。