報(bào)告題目：界面對稱性破缺誘導(dǎo)的新型物理效應(yīng)研究

報(bào)告時(shí)間：6月15日下午14:00

報(bào)告地點(diǎn)：閔行校區(qū)物理樓226報(bào)告廳

報(bào)告人：楊明敏 研究員

主持人：楊 長 研究員

報(bào)告人簡介：

楊明敏，合肥國家實(shí)驗(yàn)室研究員，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)未來學(xué)院博導(dǎo)。2018年博士畢業(yè)于英國華威大學(xué)物理學(xué)院，并在該校從事了兩年博士后研究。其后在日本理化學(xué)研究所CEMS研究中心先后任特任研究員和SPDR研究員。楊明敏博士于2020年入職英國華威大學(xué)助理教授，并于同年入選國家級青年人才項(xiàng)目，現(xiàn)全職工作于合肥國家實(shí)驗(yàn)室。本課題組的研究興趣在于設(shè)計(jì)構(gòu)建極性量子材料與器件，以此開發(fā)新型能量轉(zhuǎn)換效應(yīng)以及非線性量子輸運(yùn)效應(yīng)，并探索其在物性表征、量子通訊以及精密測量中的應(yīng)用。代表性工作先后發(fā)表于Science、Nature、Nature Nanotechnology、Nature Communications、Advanced Materials等期刊，并參與撰寫專著一本。

報(bào)告摘要：

正如Pierre Curie所言，物理效應(yīng)源于對稱性破缺。異質(zhì)結(jié)界面處對稱性的天然破缺在凝聚態(tài)物理中誘導(dǎo)產(chǎn)生了眾多有趣的物理效應(yīng)，并由此開發(fā)出了大量的應(yīng)用功能。在此報(bào)告中，我將介紹兩種源自界面對稱性破缺的新型物理效應(yīng)，即界面壓電效應(yīng)[1]和壓電光伏效應(yīng)[2]。首先，我將以肖特基結(jié)為模型，闡述界面壓電效應(yīng)的物理機(jī)制、表征方法以及其獨(dú)有特點(diǎn)。相比于傳統(tǒng)壓電效應(yīng)而言，該效應(yīng)不再局限于非中心對稱性的介電材料，而是適用于所有對稱性材料，包括中心對稱性的半導(dǎo)體，因此極大地拓展了壓電效應(yīng)的研究范疇和應(yīng)用領(lǐng)域。界面對稱性的高度可調(diào)性也為壓電效應(yīng)研究提供了更豐富的調(diào)控手段。由此，我們在實(shí)驗(yàn)上首次發(fā)現(xiàn)了一種類似于負(fù)柏松比的壓電效應(yīng)。在外加電場下，材料在電壓施加方向和垂直方向可同時(shí)拉伸或收縮，稱拉漲型壓電效應(yīng)（Auxetic Piezoelectric Effect）。

其次，我們發(fā)現(xiàn)調(diào)控二維半導(dǎo)體的界面對稱性可誘導(dǎo)出奇特的光伏效應(yīng)。在這方面，我們利用二維層狀材料獨(dú)有的層間堆疊方式以及高延展性，研究發(fā)現(xiàn)3R型MoS2中應(yīng)變誘導(dǎo)的面內(nèi)對稱性破缺可極大的增強(qiáng)其體光伏效應(yīng)（Bulk photovoltaic effect）。我將這種應(yīng)變增強(qiáng)的體光伏效應(yīng)稱之為壓電光伏效應(yīng)（Piezophotovoltaic effect）[3].這些工作表明界面對稱性破缺在光-力-電多場耦合中也扮演著至關(guān)重要的作用，值得深入研究。

參考文獻(xiàn):

[1] M.-M. Yang et al., Nature 584, 377 (2020);

[2] Y. Dong*, M.-M. Yang*, et al., Nature Nanotechnology 18, 36-41(2023);

[3] S. Nadupalli et al., Science Advances 5, eaau9199 (2019).