2022年8月31日星期三上午，受我院温兴林副研究员邀请，南开大学电子信息与光学工程学院蒋崇云教授来我院进行交流访问，在209期银河电子游戏1331大讲堂作了题为“低维半导体材料自旋/能谷电子器件与物理”的报告。此次报告在银河电子游戏1331大楼C111室举办，受到了学院师生们的广泛关注和积极参与。

图1 蒋崇云教授正在进行题为“低维半导体材料自旋/能谷电子器件与物理”的学术报告

在报告中，蒋崇云教授从电子的自旋这一维度出发，介绍了自旋信息在光电器件领域的应用，解释了调控自旋简并的基本原理。蒋教授指出，破坏空间反演对称性是实现自旋能带劈裂的有力手段，通过掺杂可以有效地打破晶体结构的对称性，从而在晶体生长方向实现空间反演不对称性。此外，蒋教授还指出自旋-轨道耦合对半导体电子的自旋行为有重要影响，它使得我们可以在零磁场下观测到自旋分裂，常见地表现在相反的圆偏振光辐射，为探测电子的自旋方向提供了新思路。蒋教授总结出了自旋电子器件的三大基本要素：极化产生、极化保持和极化操控，是研究自旋/能谷电子物理过程和光电器件的关键。

低维半导体的对称性对其光电性质具有关键作用，蒋教授以低维半导体材料中的自旋/能谷性质为核心，和用偏振光对体系中的载流子进行调控，对自旋/能谷相关的光电现象进行讨论。首先，蒋教授讨论了受衬底掺杂的石墨烯的色散关系，通过二氧化碳激光器的共振带间激发，利用光电流极化度随激发光偏振度改变这一特点，区分了PGE和PDE效应。其次，蒋教授指出，利用单层过渡金属硫化物（TMD）中的反演不对称，在同质双层MoTe₂中观察到了非常明显的塞曼分裂效应，这是因为在磁场作用下谷间散射收到抑制，从而提高了谷极化度。接着，蒋教授讨论了磁场作用下异质双层TMD结中的暗态层间激子，它表现出微秒时间尺度的极化稳定性，从而可获得较高的极化率。然后，蒋教授通过多电极探测MoS₂/WSe₂异质结中的圆偏振光电流，指出由于电极附近的面内电场破坏了原有的对称性，使得动量空间平移，从而获得非常显著的CPGE效应。最后，蒋教授在MoS₂/WSe₂异质结中实现了室温条件下的谷霍尔效应，有效地调控了谷霍尔电流的大小。

图2 蒋崇云教授正在讲述受衬底掺杂的石墨烯中的狄拉克方程

蒋崇云教授层层递进的讲解，牢牢抓住在场老师和同学们的注意力。在问答环节中，参加讲座的观众们与蒋教授进行了热烈讨论。最后，温兴林副教授为蒋崇云教授颁发证书，以示感谢。

图3 温兴林副教授（右）为蒋崇云教授（左）颁发荣誉证书

蒋崇云：

南开大学电子信息与光学工程学院教授、博士生导师，毕业于中国科学院半导体研究所，获得博士学位。曾在德国莱布尼茨固体与材料研究所和新加坡南洋理工大学从事博士后研究。主要研究方向为低维半导体自旋电子器件和及其微观物理机制的研究，在自旋极化光电流、范德华异质结谷电子学方面有丰富的研究经验，成果发表于Nature Electronics, Nature Photonics, Nature Communications, Optica, Nano Letters, Advanced Materials等期刊。