题目：sp²低维碳材料中的一维杂化声子和二维自发极化

报告人：赵思瀚，研究员  浙江大学物理学院  

时间：2025年5月15日，下午2:00

地点：师昌绪楼403会议室

摘要：近年来，sp²低维碳材料中层间耦合效应及物态调控研究取得了重要突破。本报告将介绍我们课题组在sp²低维碳材料中发现的一维杂化声子[1]和二维自发极化[2]。在第一项工作中，我们首次观测到一维范德瓦尔斯晶体（双壁碳纳米管）中声子-声子的强耦合效应。通过光谱学、显微学表征和DFT计算，发现内、外层碳管的横向声学模式（ZA）通过近简并耦合形成新型杂化声子模式。该模式具有独特的晶格振动特性，不同于任何已知的一维体系声子，为低维材料声子调控工程提供了新平台。在第二项工作中，我们利用扫描近场光学显微镜（SNOM）首次在天然四层石墨烯中发现了堆叠诱导的自发极化。我们室温下观测到面外极化方向相反的ABAC和ABCB极化堆叠序的光学响应随载流子掺杂的系统性变化，证实了电极化与自由载流子的罕见共存。更重要的是，我们首次直接观测到畴壁滑动诱导的极化翻转，并实现了极化堆叠序的局域机械以及电场切换。该研究为在室温下探索二维金属电极化现象以及新型多铁性行为和器件开辟了新路径。

参考文献：

[1]S. Sun et al.,Strongly hybridized phonons in one-dimensional van der Waals crystals. Physical Review Letters (2025) (in press) (Preprint arXiv:2408.08596)

[2]Z. Zhou,X. Peng et al.,Optical imaging of spontaneous electric polarization and polarization switching in tetralayer graphene. Preprint arXiv:2504.06874 (2025)

个人简介：

赵思瀚，博士，入选国家级人才项目（2021），获得浙江省杰出青年科学基金项（2022），是浙江省微纳量子芯片与量子调控重点实验室、硅及先进半导体材料全国重点实验室的成员。赵思瀚博士本科毕业于吉林大学，博士毕业于日本名古屋大学，导师是国际知名纳米碳材料科学家Profs. Hisanori Shinohara & Ryo Kitaura。博士后师从国际著名光学和凝聚态物理学家、美国加州大学伯克利分校物理系王枫教授（Prof. Feng Wang）。赵思瀚博士主要从事低维物理和纳米科技方面的研究，致力于低维纳米新材料发现、纳米器件高质量制备技术开发、新材料基础物理性质研究和探索并发展应用。主要使用的探测手段包括低温电输运、纳米远场光谱、扫描近场光学显微镜（SNOM）、电子显微镜等，并结合范德华材料生长、堆垛转移和微纳加工技术开展实验研究工作。已在包括Nature、Physical Review Letters、Nature Communications、Nano Letters、2D Materials等期刊，以及作为合作作者在Nature、Nature Materials、Nature Physics、Nature Nanotechnology、Nature Electronics、Nano Letters等期刊发表研究论文30余篇，论文引用3700余次。