物理科学与技术学院开展学术沙龙活动的通知
为提高我院学术交流氛围，增进学院师生对彼此研究的认知，促进学术合作。兹定于11月7日下午举办我院学术沙龙活动。具体安排如下：
报告题目：转角双层二维材料中的能带调控研究
报 告 人：康大伟
报告时间：11月7日（星期四）下午2：30
报告地点：物理科学与技术学院A301
报告摘要：自从麻省理工学院（MIT）Pablo Jarillo-Herrero教授实验室的曹原及团队发表在《Nature》的背靠背两篇关于转角石墨烯的论文以来，“转角电子学”成为了人们关注的热点。转角成为调控层叠二维材料能带的新手段，利用转角自由度可能调控能带产生新奇现象。转角二维材料的平带中，电子间相互作用有可能超过电子的动能，从而产生Mott绝缘态，超导态，磁性性质和拓扑性质。理论上关于平带的产生机制仍然存在争议。除了由局域化引起的平带之外，另一种产生平带的方法是通过相消干涉。因此，区分由相消干涉引起的平带和由简单局域化引起的平带对于理解转角层状二维材料的平带机制具有重要意义。此外，在转角二维材料中实现特殊的晶格对称性将为研究各种量子相提供一种新的凝聚态量子模拟器。
在前期工作中，我们发展了结合力场分子动力学，实空间第一性原理计算和紧束缚模型拟合等多尺度模拟手段，来得到大体系的晶格弛豫或者动力学演化。基于这些技术手段，我们研究了转角双层二维材料的新奇电子性质。
我们研究了双层C3N的带隙在转角调控下的变化规律。发现转角相比层间平移有一个更宽的带隙调控范围。这个特殊的转角调控可以下列因素来解释：转角依赖的层间耦合强度的指数型衰减，层间耦合形式受转角的特殊调控形式和层间的电荷转移。这些发现揭示了转角可以作为调控二维材料带隙的有效手段，为基于二维材料的光电器件应用提供了理论基础。
后期又研究了转角双层C3N (tb-C3N)中由局域化和干涉驱动的不同平带共存现象。在6.01°的较大扭转角下，电子排列成Kagome格子形状，并可以产生超平带。同时，在转角为3.89°时实现了简单局域化导致的平带。在应变作用下，由相消干涉引起的平带比由单纯局域化引起的平带更鲁棒。tb-C3N中的Kagome能带为研究实际材料中的Kagome哈密顿量提供了一个理想的平台。
最后，研究了原子重构对扭曲双层二元材料中平带的影响。双层GaN和AlN的高对称堆叠之间存在巨大的能量差，导致双层在大扭转角下发生显著的原子重构。这种原子重构的特点是扩大了AA2的堆叠面积。原子重构可以改变电子的局域化位置，并在局域态之间提供有效的势垒。因此，在大的扭转角度下，可以出现多个带宽极低的平带。
报告人简介：康大伟，教授，近期在转角电子学，低维材料的电荷输运等领域开展工作。发表SCI论文30余篇，其中一作和通讯14篇，中科院一区1篇：NPJ Comput. Mater.，中科院二区6篇：Phys. Rev. B, Appl. Phys. Lett. (物理学科TOP期刊) 5篇。
撰稿人：康大伟 审稿人：廖帮全
物理科学与技术学院
2024年11月6日