孙家涛

简介:

孙家涛,男,1980年生于山东省栖霞市,1998年至2005年在山东大学材料科学与工程系学习并获得学士学位和硕士学位;2008年毕业于中科院物理所纳米实验室,获得博士学位;随后至新加坡国立大学和美国犹他大学从事博士后研究。2013年底以中科院物理所“百人计划”加入表面物理国家重点实验室,现为副研究员、博士生导师。

主要研究方向:

利用基于第一性原理计算的紧束缚模型进行以下两方面的研究:(1)单分子表面物理与化学:分析表面分子吸附及自组装机制、界面电子结构及输运等;(2)新型二维分子、原子晶体材料的物性:利用先进的计算方法研究新型量子材料的磁性、振动、波函数的拓扑性质,以及周期场驱动下对材料物性的调控。目前关注的分子体系包括具有局域自旋的共轭分子、分子-有机骨架结构;二维材料体系有烯类(石墨烯、硅烯、砷烯、锑烯等)、黑磷、硫族化合物、拓扑绝缘体等。

过去的主要工作及获得的成果:

1. 在功能单分子组装结构、物性方面:首次揭示表面应力不匹配对于金属表面分子自组装的重要影响 (Phys. Rev. B 83, 115419 (2011));发现利用电荷转移复合物可以实现线性调节石墨烯的电子结构(Phys. Rev. B 81, 155403 (2010));解释并强调了界面偶极(ACS Nano 6, 2774 (2012))、面内电荷的重新分布(Phys. Rev. B 84, 245436 (2011))以及分子间弱的相互作用(ACS Nano 10, 3198 (2016))对分子组装结构的重要影响。2. 在低维体系的界面结构及其电子态方面:发现边界原子重构能够在半金属材料实现金属到绝缘体的转变(Phys. Rev. Lett. 109, 246804 (2012));发现了多层二硫化钼表面存在不同于普通量子阱态的表面受限量子阱态(Appl. Phys. Lett. 107, 161602 (2015));揭示薄膜与衬底晶格不匹配情况下,衬底的周期性势场对于生长石墨烯单层膜的影响(Adv. Mater. 21, 2777 (2009));发现二硒化铂中的能谷电子(Nano Lett. 15, 4013 (2015))以及不同于体相晶格周期的单层锑烯(Adv. Mater. 29, 1605407 (2017)),有望在催化以及光电子器件方面可能具有重要应用。3. 在新型二维原子晶体的新奇物性方面:研究了多层硅薄膜出现的反铁磁耦合效应,电子的自旋自由度与谷自由度的耦合将对基于硅薄膜的光电子器件具有重要意义(2D Mater. 3, 035026 (2016));发现半导体硅表面是陈氏绝缘体,具有单自旋通道的边缘态(Phys. Rev. B 94, 035427(2015));发现单层硫族化合物具有非线性的Rashba劈裂(Nanoscale 8, 17854 (2016))。 

代表性论文及专利:

在PRL,PRB,APL等杂志发表论文40余篇,多次应邀在国际学术会议上作邀请报告。发表论文详单参见www.researcherid.com/rid/C-5566-201

目前的研究课题及展望:

主持基金委项目1项,参与科技部和科学院项目3项。继续开展新型二维原子晶体材料物性及其表面界面新奇电子态的研究。 

培养研究生情况:

已协助培养5名博士研究生,拟每年招收研究生1-2人,欢迎感兴趣的同学报考。

其他联系方式:

Jia-Tao SunIntroduction@Surface Lab.

电话:

010-82649881

Email:

jtsun@iphy.ac.cn