教育背景

2001.09-2005.07: 哈尔滨工业大学 材料物理  工学学士 (导师：蔡伟)

2005.09-2011.11: 中科院金属研究所 材料物理与化学 工学博士 (导师：张志东)

2008.11-2010.06: 美国宾州州立大学 物理系 国家留学基金 (导师：李奇)

工作经历:

2011.11-2013.05: 新加坡南洋理工大学 物理系 博士后 (合作导师：Tom Wu)

2013.05-2016.11: 沙特国王科技大学 物理系 博士后 (合作导师：Tom Wu)

2016.12-2017.12: 沙特国王科技大学 物理系 博士后 (合作导师：Lain-Jong Li)

2017.12-2019.03: 中科院金属研究所 材料物理与化学 副研究员

2019.03-至今：  中科院金属研究所 材料物理与化学 研究员

　　主要研究兴趣是铁电、反铁电、铁磁、半导体薄膜及其异质结构的外延生长和制备，研究其界面丰富的磁、光、电耦合效应，探索它们在现代信息存储与探测、能量存储与转化等领域的应用。

　　作为项目负责人，承担了国家青年人才计划专项、国家自然科学基金面上项目、辽宁省中央引导地方基础研究项目，沈阳材料科学国家研究中心仪器研制项目等共10余项。研究成果在Nature Communications、Advanced Functional Materials,、Nano letter、ACS Nano、npj 2D materials and application、Scientific Report、Applied Physics Letter等SCI期刊发表论文50余篇，被SCI论文他引5000余次，高被引文章4篇。担任Nature communications 等20余种国际期刊审稿人。

　　（1）利用半导体Nb:SrTiO₃作为电极材料，使用脉冲激光沉积方法制备了BiFeO₃超薄膜，并构筑铁电隧道结器件。在铁电隧道结中观察到铁电光伏效应，该光伏效应和铁电极化方向密切相关，从而利用光伏电压实现铁电信息的光读取。

图1. 在半导体/铁电/金属型铁电隧道结(Nb:SrTiO₃/Sm_0.1Bi_0.9FeO₃/Pt)中发现铁电光伏效应，实现铁电信息的光读取。

(Nature Communications 7, 10808, 2016).

　　（2）提出利用铁电/半导体异质结实现巨大持续光电导。传统持续光电导一般在块体单晶或薄膜面内器件中发现，其光电导同载流子浓度和迁移率呈线性关系。通过构筑Nb:SrTiO₃/BiFeO₃/Pt 铁电/半导体异质结构，利用电导同界面势垒的指数关系，在室温实现了高达10⁶的X射线诱导的巨大持续光电导。结合微观结构分析和理论计算，揭示该现象来源于X射线诱导的氧空位的电离及其伴随的局域晶格畸变。

图2. 利用铁电/半导体异质结实现X射线诱发的巨大持续光电导。

(Advanced Functional Materials 28, 1704337, 2018)

　　（3）采用化学气相沉积方法制备了_α-In₂Se₃纳米片。结合压电力显微镜、透射电镜、理论计算等方法，证实_α-In₂Se₃是关联型二维铁电体，兼具面外和面内铁电极化强度。通过机械剥离获得单层_α-In₂Se₃ , 并观察到压电翻转信号。

图3. 实验验证α-In2Se3 是关联型二维铁电体，并在单层薄膜上测到压电信号。

(Nano Letter 18, 1253, 2018; Advanced Functional Materials, 28, 1803738, 2018)

　　（4）采用脉冲激光沉积方法和光刻工艺制备了稀土掺杂的(Sm,Bi)FeO₃薄膜和相应的铁电二极管阻变存储器件。相关器件表现出多级电流跳跃现象、微观畴壁蠕动现象，和宏观铁电极化翻转台阶。结合理论计算，揭示其来源于带电氧空位和带电铁电畴之间的强耦合。相关现象的发现，为铁电二极管应用于多态存储奠定基础。

图4. 在铁电二极管阻变器件中观察多级电流跳跃现象和铁电极化翻转台阶，揭示两者之间的强耦合。

（Advanced Electronic Materials, 8, 2101059, 2022）

　　（5）提出利用金属/铁电界面肖特基势垒调控铁电自极化畴并提升铁电二极管开关比的新机制。研究发现，稀土Sm掺杂可有效调控氧空位浓度及其梯度分布，从而改变SrRuO₃/(Sm,Bi)FeO₃界面肖特基势垒高度，进而实现铁电单畴到多畴的演化。伴随这种演化，在相应铁电二极管器件中实现了10⁶ 的巨大开关比，比传统高两个量级，使铁电二极管性能可以和铁电隧道结相媲美。

图5. 通过稀土掺杂调控界面势垒和退极化场，调控BiFeO₃薄膜的铁电畴结构，从而在铁电二极管中实现了庞大的开关比。

（ACS Nano, 2003，https://doi.org/10.1021/acsnano.3c01548）

中国仪表功能材料学会电子元器件关键材料与技术专业委员会委员；

Advanced Materials and Devices 编委。

2017年中国科学院高层次人才引进计划入选者。

2019年国家高层次人才计划入选者。

2019年度沈阳市领军人才。

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