題 目：碳納米結(jié)構(gòu)獨(dú)特的力磁耦合效應(yīng)
主講人：張助華 教授 博導(dǎo) 南京航空航天大學(xué)納米科學(xué)研究所
主持人：馬增勝 博導(dǎo) 湘潭大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院
時(shí) 間：2018年12月9日上午10：00
地 點(diǎn)：第二教學(xué)樓319報(bào)告廳
報(bào)告人簡(jiǎn)介：
張助華，2010年于南京航空航天大學(xué)獲得博士學(xué)位，2009-2010年赴美國(guó)內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校聯(lián)合培養(yǎng)，2012-2016年于美國(guó)萊斯大學(xué)材料科學(xué)與納米工程系進(jìn)行博士后合作研究?，F(xiàn)任南航機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授，博士生導(dǎo)師。主要從事低維納米材料性能和器件原理的理論與計(jì)算研究。已在國(guó)際學(xué)術(shù)雜志發(fā)表SCI論文75篇，其中以第一/通訊作者在Chem. Soc. Rev. (1篇)、Nature Nanotech. (2篇)、Nature Chem. (1篇)、PRL (1篇)、JACS (4篇)、Nano Lett. (3篇)、Angew Chem. (2篇)、JMPS (2篇)等期刊上（接收）發(fā)表論文40篇，5篇論文入選期刊封面。論文共計(jì)被引用3600余次，其中SCI他引2600余次，被《自然-納米技術(shù)》、《自然評(píng)論-材料》等權(quán)威學(xué)術(shù)媒體專(zhuān)題評(píng)述二十余次。2012年獲教育部自然科學(xué)一等獎(jiǎng)，2013年獲全國(guó)優(yōu)秀博士學(xué)位論文提名獎(jiǎng)，南航首批“長(zhǎng)空學(xué)者”。
報(bào)告摘要：
本報(bào)告介紹關(guān)于碳、硼氮等納米結(jié)構(gòu)力-電-磁耦合效應(yīng)的研究進(jìn)展。首先發(fā)展了預(yù)測(cè)碳納米管力-電-磁耦合的緊束縛理論，通過(guò)該理論計(jì)算，發(fā)現(xiàn)在拉伸、扭轉(zhuǎn)應(yīng)變和磁場(chǎng)的耦合作用下，應(yīng)力可使碳納米管發(fā)生順磁性-反磁性的轉(zhuǎn)變?；陔p層石墨烯納米帶吸附Si(001)表面，第一原理計(jì)算發(fā)現(xiàn)底層納米帶與基底成鍵而導(dǎo)致其邊緣磁性消失，而第二層納米帶與底層納米帶的相互作用減弱使得其邊緣磁性完好存在。通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)施加偏壓，發(fā)現(xiàn)石墨烯納米帶邊緣磁化隨電場(chǎng)強(qiáng)度線性地變化。該磁電效應(yīng)源于一種新的機(jī)制：偏壓驅(qū)動(dòng)的電荷調(diào)制石墨邊緣態(tài)自旋分裂導(dǎo)致，不同于傳統(tǒng)的磁電機(jī)制和最近報(bào)道的基于自旋屏蔽效應(yīng)導(dǎo)致的磁電耦合?；谶B續(xù)介質(zhì)力學(xué)分析發(fā)現(xiàn)碳納米錐在簡(jiǎn)單加載下可在石墨烯網(wǎng)格中產(chǎn)生可嚴(yán)格定義的應(yīng)變梯度，并且施加僅2%的垂直應(yīng)變可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)600 T的贗磁場(chǎng)。該機(jī)電耦合歸功于圓錐體獨(dú)特的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。最后介紹利用低維結(jié)構(gòu)奇特的力-電-磁耦合調(diào)控這一思路，發(fā)現(xiàn)最為普遍的Si(001)表面在柵極電壓作用下可在表面上形成自旋極化的空穴載流子層，且局部磁矩之間具有較強(qiáng)的鐵磁性耦合。更為有趣的是，采用應(yīng)變硅技術(shù)可進(jìn)一步增強(qiáng)Si(001)表面的鐵磁性，并形成只導(dǎo)通單一自旋通道的半金屬電輸運(yùn)性能。
材料科學(xué)與工程學(xué)院
特種功能薄膜材料國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室
