張翼，現(xiàn)任南京大學(xué)物理學(xué)院教授， 青年**計(jì)劃入選者。

教育及工作經(jīng)歷：

2002年9月—2006年7月 北京大學(xué)物理學(xué)院 物理學(xué) 理學(xué)學(xué)士

2006年9月—2011年8月 中科院物理研究所 凝聚態(tài)物理 博士

2011年9月—2014年8月 美國(guó)伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 博士后

2014年8月—2015年7月 美國(guó)斯坦福大學(xué) 博士后

2015年8月至今 南京大學(xué)物理學(xué)院 青年**計(jì)劃入選者，教授

主講課程：

資料更新中……

招生信息：

每年招收研究生1-2名。有意者請(qǐng)聯(lián)系z(mì)hangyi@nju,edu.cn

研究方向：

主要研究方向是結(jié)合分子束外延和角分辨光電子譜等實(shí)驗(yàn)技術(shù)從事拓?fù)浣^緣體、二維材料等一系列新興材料的低維可控生長(zhǎng)及電子結(jié)表征，對(duì)材料的基本物理性質(zhì)及物理現(xiàn)象進(jìn)行探索和研究。 

研究領(lǐng)域：

拓?fù)浣^緣體、拓?fù)浒虢饘佟⑦^(guò)渡金屬硒化物、二維材料的分子束外延生長(zhǎng)及電子結(jié)構(gòu)表征。

承擔(dān)科研項(xiàng)目情況：

1、國(guó)家****青年人才引進(jìn)項(xiàng)目。

代表性論文：

1. Title: Crossover of the three-dimensional topological insulator Bi2Se3 to the two-dimensional limit

Author(s): Zhang, Yi; He, Ke; Chang, Cui-Zu; et al.

Source: Nature Physics Volume: 6 Issue: 8 Pages: 584-588 Published: AUG 2010

DOI: 10.1038/NPHYS1689

2. Title: Discovery of a Three-Dimensional Topological Dirac Semimetal, Na3Bi

Author(s): Liu, Z. K.; Zhou, B.; Zhang, Y.; et al.

Source: Science Volume: 343 Issue: 6173 Pages: 864-867 Published: FEB 21 2014

DOI: 10.1126/science.1245085

3. Title: A stable three-dimensional topological Dirac semimetal Cd3As2

Author(s):Z. K. Liu, J. Jiang, B. Zhou, Z. J. Wang, Y. Zhang, H. M. Weng, D. Prabhakaran, S-K. Mo, H. Peng, P. Dudin, T. Kim, M. Hoesch, Z. Fang, X. Dai, Z. X. Shen, D. L. Feng, Z. Hussain & Y. L. Chen.

Source: Nature Materials Volume: 13 Issue: 7 Pages: 677-681 Published: JUL 2014

Times Cited: 176

DOI: 10.1038/NMAT3990

4. Title: Giant bandgap renormalization and excitonic effects in a monolayer transition metal dichalcogenide semiconductor

Author(s): Miguel M. Ugeda, Aaron J. Bradley, Su-Fei Shi, Felipe H. da Jornada, Yi Zhang, Diana Y. Qiu, Wei Ruan, Sung-Kwan Mo, Zahid Hussain, Zhi-Xun Shen, Feng Wang, Steven G. Louie & Michael F. Crommie.

Source: Nature Materials Volume: 13 Issue: 12 Pages: 1091-1095 Published: DEC 2014

DOI: 10.1038/NMAT4061

5. Title: Direct observation of the transition from indirect to direct bandgap in atomically thin epitaxial MoSe2

Author(s): Zhang, Yi; Chang, Tay-Rong; Zhou, Bo; et al.

Source: Nature Nanotechnology Volume: 9 Issue: 2 Pages: 111-115 Published: FEB 2014

DOI: 10.1038/NNANO.2013.277

6. Title: Electron interaction-driven insulating ground state in Bi2Se3 topological insulators in the two-dimensional limit

Author(s): Minhao Liu, Cui-Zu Chang, Zuocheng Zhang, Yi Zhang, Wei Ruan, Ke He, Li-li Wang, Xi Chen, Jin-Feng Jia, Shou-Cheng Zhang, Qi-Kun Xue, Xucun Ma, and Yayu Wang.

Source: Physical Review B Volume: 83 Issue: 16 Published: APR 26 2011

DOI: 10.1103/PhysRevB.83.165440

7. Title: Topological insulator Bi2Se3 thin films grown on double-layer graphene by molecular beam epitaxy

Author(s):Can-Li Song, Yi-Lin Wang, Ye-Ping Jiang, Yi Zhang, Cui-Zu Chang, Lili Wang, Ke He, Xi Chen, Jin-Feng Jia, Yayu Wang, Zhong Fang, Xi Dai, Xin-Cheng Xie, Xiao-Liang Qi, Shou-Cheng Zhang, Qi-Kun Xue, and Xucun Ma .

Source: Applied Physics Letters Volume: 97 Issue: 14 Published: OCT 4 2010

DOI: 10.1063/1.3494595

8. Title: Weyl semimetal phase in the non-centrosymmetric compound TaAs

Author(s): L. X. Yang, Z. K. Liu, Y. Sun, H. Peng, H. F. Yang, T. Zhang, B. Zhou, Y. Zhang, Y. F. Guo, M. Rahn, D. Prabhakaran, Z. Hussain, S.-K. Mo, C. Felser, B. Yan & Y. L. Chen .

Source: Nature Physics Volume: 11 Issue: 9 Pages: 728-+ Published: SEP 2015

DOI: 10.1038/NPHYS3425

9. Title: Doping effects of Sb and Pb in epitaxial topological insulator Bi2Se3 thin films: An in situ angle-resolved photoemission spectroscopy study

Author(s): Zhang, Yi; Chang, Cui-Zu; He, Ke; et al.

Source: Applied Physics Letters Volume: 97 Issue: 19 Published: NOV 8 2010

DOI: 10.1063/1.3516160

10. Title: Probing the Role of Interlayer Coupling and Coulomb Interactions on Electronic Structure in Few-Layer MoSe2 Nanostructures

Author(s): Bradley, Aaron J.; Ugeda, Miguel M.; Zhang, Yi; da Jornada, Felipe H.;  et al.

Source: Nano Letters Volume: 15 Issue: 4 Pages: 2594-2599 Published: APR 2015

DOI: 10.1021/acs.nanolett.51300160

11. Title: Evolution of the Fermi surface of Weyl semimetals in the transition metal pnictide family

Author(s): Z. K. Liu, L. X. Yang, Y. Sun, T. Zhang, H. Peng, H. F. Yang, C. Chen, Y. Zhang, Y. F. Guo, D. Prabhakaran, M. Schmidt, Z. Hussain, S.-K. Mo, C. Felser, B. Yan & Y. L. Chen.

Source: Nature Materials Volume: 15 Issue: 1 Pages: 27-+ Published: JAN 2016

DOI: 10.1038/NMAT4457

12. Title: Molecular beam epitaxial growth of a three-dimensional topological Dirac semimetal Na3Bi

Author(s): Zhang, Yi; Liu, Zhongkai; Zhou, Bo; et al.

Source: Applied Physics Letters Volume: 105 Issue: 3 Published: JUL 21 2014

DOI: 10.1063/1.4890940

13. Title: Characterization of collective ground states in single-layer NbSe2

Author(s): Ugeda, Miguel M.; Bradley, Aaron J.; Zhang, Yi; et al.

Source: Nature Physics Volume: 12 Issue: 1 Pages: 92-U126 Published: JAN 2016

DOI: 10.1038/NPHYS3527

14. Title: Self-Assembled Pb Nanostructures on Si(111) Surfaces: From Nanowires to Nanorings

Author(s): Wu, Rui; Zhang, Yi; Pan, Feng; et al.

Source: Advanced Materials Volume: 21 Issue: 45 Pages: 4609-4613 Published: DEC 4 2009

DOI: 10.1002/adma.200901063

15. Title: Charge density wave transition in single-layer titanium diselenide

Author(s): P Chen, Y. -H. Chan, X. -Y. Fang, Y Zhang, M Y Chou, S. -K. Mo, Z Hussain, A. -V. Fedorov & T. -C. Chiang .

Source: Nature Communications Volume: 6 Published: NOV 2015

DOI: 10.1038/ncomms9943

16. Title: Atomic-Scale Study of Ge-Induced Incommensurate Phases on Si(111)

Author(s): Wu Rui; Wang Li-Li; Zhang Yi; et al.

Source: Chinese Physics Letters Volume: 27 Issue: 2 Published: FEB 2010

DOI: 10.1088/0256-307X/27/2/026802

17. Title: Band structure and Fermi surface of atomically uniform lead films

Author(s):Shaolong He , Zhenhua Zeng , Masashi Arita , Masahiro Sawada , Kenya Shimada , Shan Qiao, Guoling Li, Wei-Xue Li, Yan-Feng Zhang, Yi Zhang, Xucun Ma, Jinfeng Jia, Qi-Kun Xue, Hirofumi Namatame and Masaki Taniguchi

Source: New Journal of Physics Volume: 12 Published: NOV 17 2010

DOI: 10.1088/1367-2630/12/11/113034

18. Title: Studies of synthesizing behaviors and superconductivity of sol-gel YBa2Cu3O7-x samples in flowing oxygen atmosphere

Author(s): Luo, Ting; Zhang, Yi; Li, Xing-guo; et al.

Source: Frontiers of Physics in China Volume: 3 Issue: 1 Pages: 55-60 Published: FEB 2008

DOI: 10.1007/s11467-008-0009-z

19. Title: Electronic Structure, Surface Doping, and Optical Response in Epitaxial WSe2 Thin Films.

Author(s): Zhang, Yi; Ugeda, Miguel M; Jin, Chenhao; et al.

Source: Nano letters Volume: 16 Issue: 4 Pages: 2485-91 Published: 2016-Apr-13

DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b00059

 

榮譽(yù)獎(jiǎng)勵(lì)：

1、2015年青年**計(jì)劃入選者。

2、中國(guó)科學(xué)院物理研究所所長(zhǎng)表彰獎(jiǎng)、優(yōu)秀獎(jiǎng)。

3、中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)優(yōu)秀獎(jiǎng)。

學(xué)術(shù)交流：

資料更新中……

張翼教授在《Nano Letters》發(fā)表關(guān)于二維材料WSe2的外延生長(zhǎng)與相關(guān)物性測(cè)量的研究成果

 

南京大學(xué)物理學(xué)院、固體微結(jié)構(gòu)物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、人工微結(jié)構(gòu)科學(xué)與技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心的張翼教授課題組與美國(guó)伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)光源、美國(guó)斯坦福大學(xué)沈志勛研究組、美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的Michael F. Crommie研究組和Feng Wang研究組合作，實(shí)現(xiàn)了二維材料WSe2的分子束外延生長(zhǎng)，并結(jié)合多種探測(cè)手段對(duì)其能帶結(jié)構(gòu)、表面摻雜效應(yīng)及光學(xué)響應(yīng)特性進(jìn)行了詳細(xì)的表征與研究。研究成果以“Electronic Structure, Surface Doping, and Optical Response in Epitaxial WSe2 Thin Films”為題于2016年3月在線發(fā)表在Nano Letters期刊上（http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.6b00059）。

二維材料是近些年來(lái)凝聚態(tài)物理中的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。其中以二硫化鉬為代表的過(guò)渡金屬硫化物在二維極限下展現(xiàn)出許多異于三維塊材的奇異性質(zhì)：例如間接到直接帶隙轉(zhuǎn)變、價(jià)帶的自旋劈裂與完好定義的谷自由度。因此該類材料在光電器件方面有著重要的應(yīng)用前景，同時(shí)也是研究自旋電子學(xué)與谷電子學(xué)的重要平臺(tái)之一。

相對(duì)于其他過(guò)渡金屬硫化物，WSe2被預(yù)言具有最大的自旋劈裂，因此是研究自旋電子學(xué)的理想平臺(tái)。但是受樣品尺寸、質(zhì)量和制備手段的限制，實(shí)驗(yàn)上缺乏對(duì)WSe2的能帶結(jié)構(gòu)及其他相關(guān)物性的詳細(xì)研究。同時(shí)，人們也希望能夠獲得大面積高質(zhì)量的單晶樣品，并能夠通過(guò)維度、界面控制及摻雜等調(diào)控手段對(duì)其能帶結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步人工調(diào)控。

張翼教授與美國(guó)伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)光源和斯坦福大學(xué)的沈志勛研究組展開合作，首次利用分子束外延技術(shù)實(shí)現(xiàn)了單層到多層的高質(zhì)量單晶薄膜WSe2在雙層石墨烯襯底上的可控生長(zhǎng)。同時(shí)，利用原位的角分辨光電子能譜技術(shù)，對(duì)其電子結(jié)構(gòu)隨層厚的演化進(jìn)行了詳細(xì)的研究。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)受襯底和界面的影響，單層和兩層的WSe2表現(xiàn)出直接帶隙，并且直接到間接的帶隙轉(zhuǎn)變發(fā)生在兩層和三層之間，高質(zhì)量的光電子譜還給出了單層WSe2價(jià)帶的自旋劈裂大小的精確數(shù)值475 meV。另外，通過(guò)原位的表面摻雜，發(fā)現(xiàn)堿金屬摻雜會(huì)對(duì)薄膜的能帶結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭曲和重整化，使得兩層的WSe2又轉(zhuǎn)變間接帶隙。利用該高質(zhì)量樣品，張翼教授與加州大學(xué)伯克利分校的Michael F. Crommie研究組和Feng Wang研究組開展進(jìn)一步合作，通過(guò)掃描隧道譜測(cè)量和光吸收譜分別測(cè)量了單層WSe2的準(zhǔn)粒子能隙1.95 eV與光學(xué)激子能隙1.74 eV，并給出了中性激子結(jié)合能的大小0.21 eV。

這項(xiàng)工作的意義在于通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段給出了單層到多層WSe2的詳細(xì)能帶結(jié)構(gòu)，討論了襯底及界面對(duì)其能帶結(jié)構(gòu)和激子結(jié)合能的影響，并實(shí)現(xiàn)了通過(guò)表面摻雜對(duì)其能帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行人工調(diào)控。同時(shí)大面積高質(zhì)量厚度可控的單晶WSe2薄膜的制備也為將來(lái)復(fù)雜異質(zhì)結(jié)與實(shí)際器件的探索與制備鋪平了道路。

張翼教授曾入選“國(guó)家**計(jì)劃青年人才引進(jìn)項(xiàng)目”。該項(xiàng)研究得到了中組部青年**計(jì)劃、美國(guó)能源部基礎(chǔ)能源科學(xué)等基金的資助。
 

來(lái)源：南京大學(xué)  信息發(fā)布時(shí)間：2016-04-07

材料科學(xué)探路者

——記南京大學(xué)物理學(xué)院教授張翼

 

百萬(wàn)年來(lái)，人類相繼走過(guò)舊石器時(shí)代、新石器時(shí)代、青銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代、鋼鐵時(shí)代……直到20世紀(jì)50年代，半導(dǎo)體材料開始應(yīng)用和發(fā)展，人類進(jìn)入信息時(shí)代。人們逐漸意識(shí)到，先進(jìn)材料對(duì)于高技術(shù)發(fā)展的重要作用，于是材料科學(xué)就此誕生。

2015年，張翼入選“青年****”，回到南京大學(xué)物理學(xué)院工作，并在材料科學(xué)領(lǐng)域不斷開拓創(chuàng)新。他說(shuō)：“材料科學(xué)走在人類最前面，我們要時(shí)刻保持靈敏的嗅覺，引領(lǐng)材料的發(fā)展方向，我就是一個(gè)探路者。” 

知之者不如好之者 

中學(xué)時(shí)期，張翼在物理學(xué)方面的天分使他脫穎而出。在高中物理老師的指導(dǎo)和鼓勵(lì)下，他對(duì)物理投入的學(xué)習(xí)時(shí)間越來(lái)越多，興趣也越來(lái)越濃厚。他說(shuō)：“每個(gè)人都有自己的興趣，一旦發(fā)掘出來(lái)，經(jīng)過(guò)慢慢培養(yǎng)，興趣便會(huì)放大。”

在興趣的驅(qū)使下，張翼在物理學(xué)上越走越遠(yuǎn)。他參加了高中物理競(jìng)賽，一路過(guò)關(guān)斬將，最終獲得第18屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽決賽一等獎(jiǎng)，并被保送到北大物理系。

大學(xué)時(shí)光總是匆匆而逝，臨近畢業(yè)時(shí)，張翼也曾感到迷茫。盡管一如既往地?zé)釔畚锢恚�但他不確定是否應(yīng)該選擇科研這條道路。“畢業(yè)時(shí)，班主任針對(duì)我們的性格特點(diǎn)，在畢業(yè)紀(jì)念冊(cè)上為每個(gè)人寫了一句寄語(yǔ)，他希望我成為班里的第一名院士。”

這句寄語(yǔ)張翼一直銘記在心，老師的期望使他對(duì)物理科學(xué)研究的追求更加堅(jiān)定。2006年，大學(xué)畢業(yè)的張翼在中國(guó)科學(xué)院物理研究所繼續(xù)深造。5年時(shí)間里，他相繼獲得中國(guó)科學(xué)院物理研究所所長(zhǎng)表彰獎(jiǎng)、優(yōu)秀獎(jiǎng)，中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)優(yōu)秀獎(jiǎng)。

張翼優(yōu)秀的科研才能在博士期間便展現(xiàn)出來(lái)。他首次觀測(cè)到了拓?fù)銪i2Se2薄膜在厚度小于6層時(shí)，由于上下表面態(tài)耦合而產(chǎn)生的能隙打開現(xiàn)象，并對(duì)該現(xiàn)象給出了清晰的物理圖像和理論解釋。此項(xiàng)工作以第一作者發(fā)表在Nature Physics上，使人們對(duì)拓?fù)浣^緣體和其相關(guān)物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和理解前進(jìn)了一大步，在國(guó)際上引起巨大反響，并入選2010年“中國(guó)百篇最具影響國(guó)際學(xué)術(shù)論文”。

博士畢業(yè)后，他作為美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和SLAC國(guó)家加速實(shí)驗(yàn)室的聯(lián)合博士后在伯克利實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)光源（ALS）從事博士后研究。

2010年12月，我國(guó)“青年**劃”正式啟動(dòng)，這為張翼回國(guó)提供了很好的平臺(tái)。2014年5月，南京大學(xué)物理學(xué)院對(duì)張翼進(jìn)行了面試。專家一致認(rèn)為，他是一位接受過(guò)優(yōu)秀科學(xué)訓(xùn)練和具有獨(dú)特創(chuàng)造力的年輕科學(xué)家，是拓?fù)淞孔游镔|(zhì)和低維材料研究領(lǐng)域年輕學(xué)者中的佼佼者，完全具備成為該領(lǐng)域?qū)W術(shù)帶頭人的成長(zhǎng)潛力。

回國(guó)后，張翼一直籌備著新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)及設(shè)計(jì)、購(gòu)置和搭建所需要的儀器設(shè)備與原材料，進(jìn)行初步的安裝與調(diào)試。“實(shí)驗(yàn)設(shè)備一旦安裝完成后，我就可以圍繞這些材料繼續(xù)做研究。我一直保持著這方面的關(guān)注，經(jīng)常與做理論研究的學(xué)者交流討論，看是否有新的材料出現(xiàn)。” 

行走在材料科學(xué)前沿 

半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，傳統(tǒng)半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展極大地改善和影響了人類生活的方方面面，并成為第三次科技革命的最典型代表之一。隨著器件尺寸的不斷縮小和集成度的不斷提高，傳統(tǒng)半導(dǎo)體工業(yè)早已面臨著高功耗、低效率、量子尺寸限制等種種問(wèn)題。人們迫切需要全新的理念來(lái)對(duì)傳統(tǒng)半導(dǎo)體工業(yè)進(jìn)行革新。

“自從石墨烯研制出來(lái)，很多二維材料也出來(lái)了。人們發(fā)現(xiàn)當(dāng)物質(zhì)從三維降低到二維或者更低的維度時(shí)，其電子結(jié)構(gòu)等物理特性會(huì)發(fā)生極大的變化并產(chǎn)生許多非常有趣的物理現(xiàn)象。它有著許多應(yīng)用前景，在研究方面也延展出一個(gè)新的方向，即通過(guò)研究新材料的物理性質(zhì)，看看有沒有可能在電子學(xué)或者其他可以想象的器件上有應(yīng)用前景，而以前只是將各種材料組成單晶，或者探索不同的新材料。這是一個(gè)非常基礎(chǔ)和前沿的課題。”

研究新型量子材料在量子限制效應(yīng)下的新奇物理現(xiàn)象，探索和控制多種量子材料與低維材料組合后的新結(jié)構(gòu)、新物態(tài)與新功能是張翼的主要研究興趣。他主要運(yùn)用分子束外延技術(shù)和角分辨光電子譜技術(shù)，再結(jié)合其他技術(shù)和測(cè)量手段。

“分子束外延技術(shù)的歷史比較悠久，它的一個(gè)重要特點(diǎn)是在超高真空環(huán)境下進(jìn)行，相對(duì)于其他材料生長(zhǎng)技術(shù)來(lái)說(shuō)，得到樣品的純凈度和質(zhì)量是最高的。而角分辨光電子譜技術(shù)的最基本原理就是愛因斯坦的光電效應(yīng)，光打到物質(zhì)上，就會(huì)激發(fā)出電子。打出電子的數(shù)量、飛行角度和速度包含了它的強(qiáng)度、動(dòng)量及能量等豐富的信息。因?yàn)槿肷涔庾拥哪芰亢推�振狀態(tài)都是可以確定的，電子出來(lái)的狀態(tài)也可以通過(guò)能量分析器來(lái)確定，通過(guò)量子力學(xué)復(fù)雜的公式計(jì)算后就可以反推出電子在材料內(nèi)部的具體狀態(tài)，以及電子在材料內(nèi)部與其他粒子的相互作用等信息，這就是所謂的材料電子結(jié)構(gòu)。”

博士后期間，張翼在美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)光源的角分辨光電子譜線站上獨(dú)立設(shè)計(jì)并搭建了一套原位的分子束外延生長(zhǎng)系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)，他首次成功制備了大面積高質(zhì)量二維過(guò)渡金屬硫化物MoSe2單晶薄膜，薄膜的高質(zhì)量確保了他能夠通過(guò)原位的角分辨光電子譜得到非常清晰和明確的電子結(jié)構(gòu)，并給出了能帶結(jié)構(gòu)、帶隙類型隨著層厚變化而演化的直接實(shí)驗(yàn)證據(jù)。高質(zhì)量單層MoSe2的制備為將來(lái)進(jìn)一步的光學(xué)特性研究、輸運(yùn)性質(zhì)研究和器件制備提供了材料基礎(chǔ)。該成果以第一作者發(fā)表在2014年的Nature Nanotechnology上。

此外，通過(guò)分子束外延技術(shù)，張翼首次實(shí)現(xiàn)了拓?fù)浒虢饘貼a3Bi單晶薄膜的生長(zhǎng)。該薄膜的成功制備為將來(lái)通過(guò)原位覆蓋惰性保護(hù)層，從而實(shí)現(xiàn)樣品在大氣環(huán)境中進(jìn)行轉(zhuǎn)移和測(cè)量提供了可能和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),同時(shí)也為相應(yīng)的薄膜器件制備提供了材料基礎(chǔ)。該成果以第一作者發(fā)表在2014年的Applied Physics Letters上。 

在創(chuàng)新路上永不停步 

開展新材料的低維可控生長(zhǎng)并結(jié)合原位物性測(cè)量研究，不僅需要對(duì)分子束外延、角分辨光電子譜、掃描探針顯微鏡等大型聯(lián)合儀器設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)和搭建，還要具備相關(guān)大型儀器高水平使用、維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)和能力。

張翼總結(jié)道：“從事科研，我覺得最重要的是不斷學(xué)習(xí)的能力，不斷地接受新事物。從事我們這行研究，學(xué)的東西很多很雜，所以有需要就得學(xué)，這是最基本的技能。”

除了在技能上不斷學(xué)習(xí)，張翼認(rèn)為，一個(gè)合格的科研工作者必須要有足夠的好奇心。“各個(gè)方面的知識(shí)都要弄明白，強(qiáng)烈的求知欲才能夠支持你一直做下去。”這也是他對(duì)團(tuán)隊(duì)成員的要求之一，“人類最前沿的探索走到了哪一步？我還能往前走多遠(yuǎn)？如果沒有這樣的想法，進(jìn)入研究組很難做出很大的貢獻(xiàn)。”

雖然回國(guó)不久，張翼早已對(duì)未來(lái)做好了規(guī)劃。他告訴記者，開發(fā)新材料、新結(jié)構(gòu)，研究和理解材料的物性并對(duì)其進(jìn)行精細(xì)控制，制備基于新穎物理原理的電子、光電子、自旋電子及新能源器件，是我國(guó)突破高技術(shù)瓶頸、趕超發(fā)達(dá)國(guó)家的關(guān)鍵。

“我的研究思路是通過(guò)發(fā)展一套具有國(guó)際頂尖水平的分子束外延技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的具有特殊結(jié)構(gòu)的量子材料、低維和納米材料的精細(xì)可控生長(zhǎng)；然后利用高水平的角分辨光電子譜、掃描探針顯微鏡、電輸運(yùn)測(cè)量等一系列先進(jìn)的原位測(cè)量手段，來(lái)對(duì)樣品的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)、電子和自旋結(jié)構(gòu)等一些物理特性進(jìn)行探測(cè)和研究。通過(guò)對(duì)新材料的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)、物理現(xiàn)象和機(jī)制的理解和掌握，反過(guò)來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)和發(fā)展相關(guān)新材料的生長(zhǎng)制備技術(shù)。進(jìn)而期望實(shí)現(xiàn)一系列科學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)和技術(shù)上的重大突破，開發(fā)出一系列全新的量子材料，并為國(guó)家打破國(guó)外在半導(dǎo)體工業(yè)的壟斷地位、在相關(guān)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的突破奠定堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)。”

新型材料未來(lái)的發(fā)展方向如何？張翼也無(wú)法給出答案，他說(shuō)：“半導(dǎo)體出現(xiàn)以前，誰(shuí)也想不到半導(dǎo)體會(huì)有這么大的發(fā)展。哪一個(gè)未來(lái)可能成為革命性的材料，誰(shuí)也不能確定。這是一個(gè)充滿未知的科學(xué)領(lǐng)域，你完全不知道會(huì)發(fā)現(xiàn)什么，只能根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，重要的實(shí)驗(yàn)往往都是意料之外的發(fā)現(xiàn)。”憑借著深厚的實(shí)驗(yàn)功底與實(shí)驗(yàn)技能，獨(dú)到的觀點(diǎn)和想法，張翼在未來(lái)將創(chuàng)造無(wú)限可能。

      來(lái)源：科學(xué)中國(guó)人  2016年第7期