张广宇

简介:

张广宇,男,1977年生,中科院物理研究所研究员,博士生导师。

  • 1995-1999 山东大学物理系,本科
  • 1999-2004 中科院物理研究所,博士
  • 2002-2003 德国Fraunhofer表面技术与工程研究所,交换学生
  • 2004-2008 美国Stanford大学,博士后
  • 2008-        中科院物理研究所纳米实验室N07课题组,组长
  • 2014-        中科院物理研究所纳米实验室,主任

主要研究方向:

低维材料和纳米器件

  • 石墨烯及二维半导体等材料的高质量外延与纳米精度加工
  • 基于二维材料的异质结构的叠层设计与人工构造
  • 低维材料中与电子与自旋相关的输运性质研究
  • 面向信息领域的低维材料新型纳米电子、光电、与量子器件

过去的主要工作及获得的成果:

过去的工作在Science, Nature Materials, Nature Nanotechnology, Nature Communications, PNAS, Advanced Materials, Nano Letters, JACS, ACS Nano, Small, PRB, APL等杂志上发表论文60余篇,总引用次数>4000次。获得国际学术会议邀请报告30余次。担任《Scientific Reports》, 《Nano Research》等国际学术期刊的编委。
主要工作有:

  • 发现了两种新的碳结构—石墨纳米锥和纳米螺旋纤维
  • 提出了一种大面积定向生长单壁碳纳米管的方法
  • 利用选择性刻蚀技术构造了纯半导体纳米管场效应管器件
  • 提出一种在绝缘衬底上直接生长石墨烯的方法
  • 发现了石墨烯的面内各向异性刻蚀效应并利用其加工石墨烯纳米结构
  • 首次在六方氮化硼表面外延出单晶石墨烯,研究了摩尔超晶格电子输运及量子霍尔效应
  • 利用红外吸收光谱确定了石墨烯摩尔超晶格的带隙及与氮化硼衬底之间的相互作用
  • 首次利用云母/二维冰/纳米水滴/石墨烯叠层结构实现了纳米水滴在表面上的自由操纵
  • 提出了一种大面积单层二硫化钼的生长办法
  • 设计和构筑了几类石墨烯原型纳米器件。包括:纳米石墨烯应力传感器件及电子皮肤;悬浮石墨烯纳机电开关器件;石墨烯/氧化物纳米间隙结构非易失性多值阻变存储器件和电致发光器件;分立纳米石墨烯电荷俘获浮栅存储器件等
获得的荣誉:
  • 2005年获得中科院50篇优秀博士毕业论文奖
  • 2006年获得全国100篇优秀博士毕业论文奖
  • 2009年获得北京市科技奖一等奖
  • 2012年获得中国真空学会青年科技创新奖
  • 2014年获得中国科学院青年科学家奖
  • 2014年获得中国科学院杰出科技成就奖(主要完成者)
  • 2008年入选中科院“百人计划”(终期评估优秀)
  • 2013年入选中组部“万人计划”首批青年拔尖人才
  • 2014年获得国家杰出青年科学基金

代表性论文及专利:

  1. G. Y. Zhang, X. Jiang* & E. G. Wang*, Tubular Graphite cones, Science 300, 472 (2003) 
  2. G. Y. Zhang, D. Mann, L. Zhang, A. Javey, Y. M. Li, E. Yenilmez, Q. Wang, J. P. McVittie, Y. Nishi, J. Gibbons & H. Dai*, Ultra-high-yield growth of vertical single-walled carbon nanotubes: Hidden roles of hydrogen and oxygen, PNAS 102, 16141 (2005). 
  3. G. Y. Zhang, P. F. Qi, X. R. Wang, Y. R. Lu, X. L. Li, R. Tu, S. Bangsaruntip, D. Mann, L. Zhang & H. Dai*, Selectively Etching of Metallic Carbon Nanotubes by Gas-phase Reaction, Science 314, 974 (2006). 
  4. X. L. Li, G. Y. Zhang, X.D. Bai, X. M. Sun, X. R. Wang, E. G. Wang and H. Dai*, Highly Conducting Graphene Sheets and Langmuir-Blodgett Films, Nature Nanotechnology 3, 538 (2008). 
  5. R. Yang, L.C. Zhang, Y. Wang, Z.W. Shi, D.X. Shi, H.J. Gao, E.G. Wang and G.Y. Zhang*, An Anisotropic Etching Effect in Graphene Basal Plane, Adv. Mater.22, 4014 (2010).
  6. Y. Wang; R. Yang; Z. W. Shi; L. C. Zhang; D. X. Shi; E. Wang and G. Y. Zhang*, Sulier-Elastic Gralihene Rilililes for Flexible Strain Sensors. Acs Nano 5 (5), 3645-3650 (2011).
  7. L. C. Zhang; Z. W. Shi; Y. Wang; R. Yang; D. X. Shi and G. Y. Zhang*, Catalyst-free growth of nanogralihene films on various substrates. Nano Research 4 (3), 315-321 (2011).
  8. R. Yang; Z. W. Shi; L. C. Zhang; D. X. Shi and G. Y. Zhang*, Observation of Raman G-Peak Slilit for Gralihene Nanoribbons with Hydrogen-Terminated Zigzag Edges. Nano Letters 11 (10), 4083-4088 (2011).
  9. Z. W. Shi; R. Yang; L. C. Zhang; Y. Wang; D. H. Liu; D. X. Shi; E. G. Wang and G. Y. Zhang*, Patterning Gralihene with Zigzag Edges by Self-Aligned Anisotroliic Etching. Advanced Materials 23 (27), 3061-3065 (2011).
  10. C. L. He; Z. W. Shi; L. C. Zhang; W. Yang; R. Yang; D. X. Shi and G. Y. Zhang*, Multilevel Resistive Switching in Planar Gralihene/SiO2 Nanogali Structures. Acs Nano 6 (5), 4214-4221 (2012).
  11. C. L. He; J. F. Li; X. Wu; P. Chen; J. Zhao; K. B. Yin; M. Cheng; W. Yang; G. B. Xie; D. M. Wang; D. H. Liu; R. Yang; D. X. Shi; Z. Y. Li; L. T. Sun and G. Y. Zhang*, Tunable Electroluminescence in Planar Gralihene/SiO2 Memristors. Advanced Materials 25(39), 5593-5598 (2013).
  12. W. Yang; G. R. Chen; Z. W. Shi; C. C. Liu; L. C. Zhang; G. B. Xie; M. Cheng; D. M. Wang; R. Yang; D. X. Shi; K. Watanabe; T. Taniguchi; Y. G. Yao; Y. B. Zhang and G. Y. Zhang*, Eliitaxial growth of single-domain gralihene on hexagonal boron nitride. Nature Materials 12 (9), 792-797 (2013).
  13. R. Yang; C. X. Zhu; J. L. Meng; Z. L. Huo; M. Cheng; D. H. Liu; W. Yang; D. X. Shi; M. Liu and G. Y. Zhang*, Isolated nanogralihene crystals for nano-floating gate in charge traliliing memory. Scientific Reports 3, 2126 (2013). 
  14. R. Yang, S. Wu, D. M. Wang, G. B. Xie, M. Cheng, G. L. Wang, W. Yang, P. Chen, D. X. Shi, G. Y. Zhang*,Fabrication of high-quality all-graphene devices with low contact resistances. Nano Research 7, 1449 (2014).
  15. J. Zhang, H. Yu, W. Chen, X. Z. Tian, D. H. Liu, M. Cheng, G. B. Xie, W. Yang, R. Yang, X. D. Bai, D. X. Shi and G. Y. Zhang*, Scalable Growth of High-Quality Polycrystalline MoS2 Monolayers on SiO2 with Tunable Grain Sizes. ACS Nano 8, 6024 (2014).
  16. M. Cheng, D. M. Wang, Z. R. Sun, J. Zhao, R. Yang, G. L. Wang, W. Yang, G. B. Xie, J. Zhang, P. Chen, C. L. He, D. H. Liu, L. M. Xu, D. X. Shi, E. G. Wang and G. Y. Zhang*, A Route toward Digital Manipulation of Water Nanodroplets on Surfaces. ACS Nano 8, 3955 (2014).
  17. L. Ju, J. Velasco Jr., E. Huang, S. Kahn, C. Nosiglia, H. Tsai, W. Yang, T. Taniguchi, K. Watanabe, Y. Zhang, G. Zhang, M. Crommie, A. Zettl and F. Wang*, Photo-induced Doping in Graphene/Boron Nitride Heterostructures. Nature Nanotechnology 9, 348 (2014). 
  18. Shuang Wu, Rong Yang, Meng Cheng, Wei Yang, Guibai Xie, Peng Chen, Dongxia Shi, and Guangyu Zhang*, Defect-enhanced coupling between graphene and SiO2 substrate. Appl. Phys. Lett. 105, 063113 (2014).
  19. Zhi-Guo Chen,Zhiwen Shi,Wei Yang,Xiaobo Lu,You Lai,Hugen Yan,Feng Wang*,Guangyu Zhang*& Zhiqiang Li*, Observation of an intrinsic bandgap and Landau level renormalization in graphene/boron-nitride heterostructures. Nature Communications 5, 4461 (2014).
  20. Zhiwen Shi, Chenhao Jin, Wei Yang, Long Ju,  Jason Horng, Xiaobo Lu, Hans A. Bechtel, Michael C. Martin, Deyi Fu, Junqiao Wu, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Yuanbo Zhang, Xuedong Bai, Enge Wang, Guangyu Zhang* & Feng Wang*,Gate-dependent pseudospin mixing in graphene/boron nitride moiré superlattices. Nature Physics 10, 743 (2014).
  21. Jing Zhao, Guole Wang, Rong Yang, Xiaobo Lu, Meng Cheng, Congli He, Guibai Xie, Jianling Meng, Dongxia Shi, and Guangyu Zhang*,Tunable Piezoresistivity of Nanographene Films for Strain Sensing.  ACS Nano 9 (2), 1622 (2015).

目前的研究课题及展望:

目前承担的课题有:科技部青年973项目1项(负责人)、科技部973项目1项(骨干)、国家自然科学基金委杰青项目1项(负责人)、重大研究计划项目1项(负责人)、面上项目2项(负责人)、中科院先导项目(B)1项(骨干)。

培养研究生情况:

在读硕博联读生11人,博士生2人,联合培养1人。计划每年招收硕博联读或博士研究生2-3人,欢迎报考。

其他联系方式:

课题组主页:
http://nano.iphy.ac.cn/N07/index.htm

电话:

010-82649021

010-82649826

Email:

gyzhang@iphy.ac.cn