Conference introduction

会议简介

新一轮科技革命与产业变革深入发展,科技创新正加速向“四极”推进,极微观深入与极端条件推动制造进入原子尺度。后摩尔时代芯片、存储与探测等信息器件愈发依赖从材料到器件的原子级精准构筑,原子级制造成为突破信息器件性能瓶颈重要发展方向。其核心任务是原子级材料技需创制、器件跨尺度加工与高分辨动态表征,关键挑战在于先进材料与器件在制造过程表界面精准调控和原子尺度可控的规模化制造。中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米真空互联实验站提出信息器件超高真空极限制造技术,实现原子/分子级污染控制、材料精准合成与异质集成、真空互联器件加工和多模态表征分析,融合人工智能技术,以全新工艺范式推动信息器件“从0到1”的原始创新。

“第二届先进材料与器件原子级制造研讨会”将于2026年10月21-22日在苏州召开,由纳米真空互联实验站主办。本次研讨会将汇聚众多高校、科研院所及科创企业等多方专家学者与行业精英,分享前沿成果、共谋技术突破,推动原子级制造科学与技术体系建设,助力原创性、颠覆性、前沿性技术发展。

诚邀广大学者、企业代表及学生踊跃参会,共促原子级制造创新发展。

conference organizers

会议组织

主办单位

    • 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米真空互联实验站

承办单位

    • 苏州纳米科技发展有限公司

协办单位

    • 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所所级公共技术中心

main-topics

主要议题

2026 Agenda Overview

2026年议程总览

时间: 10月21日 下午
地点: 苏州国际博览中心A馆206-207会议室
主持人:李坊森 研究员
主持人:詹高磊 研究员
时间: 10月22日 上午
地点: 苏州国际博览中心A馆206-207会议室
主持人:王小伟 研究员
主持人:王以林 教授
时间: 10月22日 下午
地点: 苏州国际博览中心A馆206-207会议室
主持人:贾开诚 研究员
主持人:罗锋 教授

包文中
( 复旦大学研究员)

严欢
( 中国科学技术大学教授)
双(多)功能催化剂通过调节反应物种的覆盖度和吸附位置,优化特定中间物种的转移,可以提高反应的活性和选择性。然而如何精确设计和调控双功能位点,实现特定反应的最佳性能仍面临重大挑战。严欢团队的研究主要聚焦于双功能催化剂的原子级精确设计与活性位点微环境构筑。例如,严欢团队采用原子级精确的镍簇作为前驱体,开发出"预沉积+原位刻蚀"这一普适性合成新策略,成功同步构建NiN₂位点,并精准调控局部空位结构和尺寸,实现了“位点精准-空位可控”的双功能催化剂。该方法对原子级精确镍簇(无论尺寸大小)均具有广泛普适性,可形成具有均一大空位(UL)结构的高纯度NiN₂位点。在电催化CO₂还原制CO反应中,具有“NiN₂ + 均匀大空位”双功能催化剂可实现100%的一氧化碳法拉第效率,并在宽电位窗口内保持高的转化频率(TOF)。
严欢,中国科学技术大学教授,博士生导师,国家海外高层次青年人才(2021),国家重点研发计划项目青年首席科学家(2023)。长期致力于催化剂的原子级“智能”设计以及催化机理的研究,主要面向能源及重要平台小分子(烷烃、二氧化碳、生物质分子等)的转化。迄今共发表SCI论文40多篇,其中以第一作者和通讯作者(含共同第一作者)发表论文多篇,包括Science、Nat. Commun.、Sci. Adv. 、J. Am. Chem. Soc.、 J. Catal.、 ACS Catal.等期刊,其中单篇最高引用超过1200次(Google Scholar)。论文被引用超过8000次 (Google Scholar),H-index 26。相关研究论文被Science杂志高度点评以及C&EN重点报道。目前担任eScience 青年编委,曾获得国际催化大会(ICC)“Young Talented” label。

权佳敏
( 同济大学教授)
光与物质相互作用的研究是先进光电器件、光量子器件发展及基础物理研究的重要前沿。二维材料独特的低维特性使其光学性质对周围环境高度敏感,并呈现出丰富的光与物质相互作用现象,为探索新奇光学效应提供了理想平台。本报告将围绕光学微腔对局域光场态密度的调控,介绍如何利用光子结构调控光与物质相互作用。在弱耦合体系中,我将介绍通过将单层半导体与等离激元纳米立方体微腔耦合,实现一系列暗激子共振态的研究进展。在强耦合体系中,我将展示层状磁性半导体 CrSBr 中光与物质混合态的形成机制,以及在无需外部腔镜的情况下实现光与物质强耦合的可能性。进一步地,通过将磁性、电子态与光学性质之间的关联拓展至材料带隙内的深能级,我将阐明光与物质混合激发态如何显著拓宽磁光响应的光谱带宽,为发展新型磁光调控与光量子器件提供新的思路。
权佳敏,现任同济大学物理科学与工程学院教授。2014年获重庆大学光学工程专业学士学位,2019年获重庆大学光学工程专业博士学位。2017年至2019年在美国德克萨斯大学奥斯汀分校 Xiaoqin Li 教授课题组进行博士阶段的联合培养,后在该校物理系开展博士后研究。随后,他在德克萨斯大学奥斯汀分校电气与计算机工程系及纽约城市大学高级科学研究中心(CUNY Advanced Science Research Center)跟随 Andrea Alù 教授开展博士后研究。其研究方向主要包括纳米尺度光与物质相互作用、二维材料、纳米光子器件及光–物质混合体系。在相关领域已发表学术论文45余篇,包括发表于 Nature、Nature Materials、Nature Photonics 和 PNAS 等国际学术期刊的研究成果。

张正伟
( 湖南大学教授)
二维范德华外延是实现二维异质结精准构筑的核心手段,但外延过程中异质结结构形成难以预测,制约二维信息器件的电路级集成。本报告围绕二维异质结外延生长调控开展论述,重点介绍二维异质结成核时序与空间分布的协同调控规律,阐述选择性与序列化外延构筑方法;解析外延体系中成核生长竞争机制,展示面向信息功能的二维范德华异质结构及其器件验证结果。在此基础上,探讨二维金属 / 半导体互连原位构筑策略,介绍图案化结构制备与逻辑单元的研究进展,展望晶圆级二维电路原位集成技术在下一代二维电子学中的应用前景。
张正伟,湖南大学集成电路学院教授,博士生导师,获国家基金委青年科学基金B类项目。主要从事二维材料及异质结构的可控制备、界面物理与微纳光电器件研究。面向集成电路与信息感知领域对先进功能材料和微纳器件的需求,围绕二维材料生长动力学、异质界面电子结构及光生载流子输运开展研究,发展二维材料可控外延与异质结构精准构筑方法,揭示材料结构、界面物理与器件性能之间的内在关系,实现从材料生长、界面调控到器件集成的贯通,为新型光电探测、信息感知及集成电子器件的发展提供材料、物理与技术支撑。已在Science、Nature Nanotechnology、ACS Nano等国际高水平期刊发表论文50余篇,论文总引用5000余次,研究成果荣获中国电子科技十大进展、中国材料研究学会一等奖等。

张洪国
( 江苏鹏举半导体设备技术有限公司董事长)

何珂
( 清华大学教授)
界面对器件,尤其是对基于拓扑量子材料和效应的器件的功能和性能起着关键作用。超高真空环境下的分子束外延生长技术可以获得原子级清洁、平整、锐利、可控的界面,是制备拓扑量子材料,研究拓扑量子效应的理想手段。然而分子束外延但往往只能用于制备薄膜或垂直方向的异质结构而很难制备平面异质结构和器件,传统微纳结构和器件加工技术的低真空和溶液环境则很容易影响对界面极其敏感的低维拓扑量子材料的性能。如果能在超高真空环境下用分子束外延技术直接生长出平面微纳结构和器件,并对其进行保护,将有可能获得很高的器件质量。此报告将介绍我们在分子束外延生长拓扑量子材料,以及结合选区分子束外延生长技术和片上阴影墙分子束分子束外延生长技术制备平面拓扑量子器件方面的工作。这些结果为拓扑量子材料和效应在电子学和量子计算中的应用打下基础。
何珂,清华大学物理系长聘教授。2000年于山东大学获得学士学位。2006年于中国科学院物理研究所获得博士学位。2006年到2009年在日本东京大学进行博士后研究。2009年到2013年任中国科学院物理研究所副研究员。2013年到2016年任清华大学物理系副研究员。2016年至今任清华大学长聘教授。主要研究方向是低维拓扑量子材料和器件的分子束外延生长及其电子结构和量子效应研究。何珂是量子反常霍尔效应的实验实现的主要实验负责人之一,曾获2012年度中国科学院杰出科技成就集体奖、2013年度中国青年科技奖、2013年度国家杰出青年科学基金、2015年度日本仁科亚洲奖、2017年度中国物理学会叶企孙物理奖、2017年度教育部自然科学特等奖、2018年度国家自然科学一等奖等荣誉和奖励。

贺煜
( 深圳国际量子研究院研究员)
硅基量子计算已成为量子信息系统领域中一个极具前景的平台。研究前沿目前已转向面向逻辑量子比特的大规模容错架构开发。在本次报告中,我将首先介绍支撑我们单原子硅量子计算平台的原子级制造技术,包括我们在通过STM针尖诱导电化学实现确定性单原子放置、多模态AI辅助自动前体识别以及CMOS兼容顶栅堆叠方面的进展。 我将进而介绍两项近期面向容错量子计算的实验工作。第一项是在硅基处理器上演示完整的通用逻辑量子操作集合。我们利用[[4,2,2]]编码将两个逻辑量子比特编码在五个磷核自旋上,实现了容错逻辑态制备、逻辑单量子比特门和双量子比特纠缠门,以及关键的逻辑非Clifford T门。T门的实现尤为重要,因为它补全了任意量子计算和魔法蒸馏所需的通用门集合。我们还实现了一个变分量子本征求解器来模拟水分子的基态电子结构,为逻辑量子计算提供了原型验证。接下来,我将介绍硅中供体自旋之间全部九类四量子比特纠缠的完整制备,这是通过设计使用原生多量子比特操作的高效硬件量子电路实现的。总体而言,这些进展凸显了硅中基于供体的量子比特作为通往可扩展容错量子计算的一条有竞争力路径的可行性。最后,我将讨论该平台未来的研究思路,探讨大规模集成量子处理器所面临的工程挑战和战略机遇。
贺煜是深圳国际量子研究院、合肥国家实验室的双聘研究员。他的研究领域是固态系统中的量子物理与量子计算。目前致力于在硅量子器件中探索前沿量子计算技术与基础物理相结合的研究方向,包括硅基量子计算、硅基量子多体模拟、单原子量子器件等。迄今为止,他已发表35篇同行评审期刊论文(包括2篇《Nature》、2篇《Nature Photonics》、3篇《Nature Nanotechnology》、1篇《Nature Electronics》和10篇《Physical Review Letters》),累计引用6000次,H指数为23。

常凯
( 北京量子研究院研究员)
在量子材料领域,实现一维(1D)自旋 - 谷锁定(SVL)仍是一项重大难题,原因在于一维结构本身不存在天然的谷自由度,且极易发生背散射。本文提出一种普适方案:将多谷二维铁电半导体投影到经过对称性调控的畴界上,以此构建并研究稳定的一维自旋 - 谷锁定态。结合扫描隧道显微镜(STM)与密度泛函理论(DFT),我们在两类 IV 族单硫族化合物体系中证实了该效应。在单层硒化锡(SnSe)体系中,衬底应变弛豫可自组装形成尺寸小于 10 纳米的铁电通道。局域的空间反演对称性破缺会产生强内建电场,束缚出一维自旋 - 谷锁定态;准粒子干涉(QPI)测量证实该体系能级劈裂为 33 毫电子伏。为系统研究畴界对称性的作用,我们研究了少层碲化锡(SnTe)的多相体系,包含铁电、反铁电与亚铁电构型。通过分析不同畴壁几何结构,我们观测到显著差异:中心对称 180° 畴壁处形成自旋简并的一维空穴气;而非中心对称 90° 畴界处则出现能级强劈裂(约 50 毫电子伏)的自旋 - 谷锁定态。值得注意的是,谱线宽度定量分析表明自旋 - 谷锁定通道内准粒子寿命显著提升,为自旋保护机制抑制背散射提供了宏观实验证据。最后,我们证明可利用针尖诱导电场对这类量子通道进行局域调控。该研究为理解一维谷电子学通道建立了完整理论框架,揭示局域对称性构型对低维量子态的关键影响。
常凯研究员,2009年于山东大学获得学士学位,2015年于清华大学获得博士学位,2015-2019年在德国马克斯普朗克微结构物理研究所任博士后研究员,2019年在北京量子信息科学研究院任研究员,历任院长助理、执行院长。长期从事低维量子材料及其异质结的分子束外延生长与扫描隧道显微学表征研究,近期主要关注量子计算相关器件核心异质结的超高真空定向外延制备和原位电子态表征与调控。在Science等期刊发表论文40余篇,总被引5000余次。任科技创新2030——“量子通信与量子计算机”重大项目牵头人,中国电子显微学会青年委员会委员,中关村量子产业联盟秘书长,北京海外高层次人才协会理事,曾获国家海外高层次人才计划支持、2024年度北京市杰出青年中关村奖。

闫凌昊
( 苏州大学教授)

赵嘉峰
( 费勉科技(上海)股份有限公司董事长)
原子级制造的成败,本质是最表层 1–5nm 的界面化学:单原子层的氧化、掺杂、缺陷、界面键合,直接决定器件漏电、迁移率、良率。原子级制造的瓶颈不再只是 “能不能长原子层”,而是能不能在整片晶圆上稳定、可控地长原子层,并且实时测量。 XPS技术作为对表面化学信息检测的最重要手段之一,却受限于样品尺寸无法直接表征整片晶圆,采用裂片测量的方式对工艺流程的破坏和未知因素的引入也造成了晶圆的表面化学态不能被准确的测量。 大尺寸 XPS (泰坦系列,支持 12 英寸完整晶圆的XPS测试)把原子级化学表征从实验室小样品,推向半导体产线晶圆级在线表征,形成 “工艺制备→ XPS 表征→工艺参数修正” 闭环,支撑原子级制造从科研走向量产,补齐国内高端表面量测装备短板。 本报告将基于实际的测试案例,介绍一下晶圆级XPS整机在原子级制造领域的应用。
赵嘉峰,2009年于复旦大学物理系取得凝聚态物理学博士学位。费勉科技(上海)有限公司创始人之一,现任公司董事长,同时担任全国专业标准化委员会委员、表界面分析委员会委员,曾获评宝山区科创青年企业家先锋、宝山区三江英才领军人才、上海市东方英才拔尖人才等多项荣誉。他深耕超高真空及表面分析设备领域二十余年,主导完成了超高真空互联系统、X射线光电子能谱(XPS)设备等关键装备的研发,解决了国内高端科研和先进制造业对先进表面分析设备的需求。

王以林
( 山东大学教授)

李世胜
( 东南大学教授)
二维半导体的可控制备是其基础研究与器件应用的重要前提。盐辅助生长通过调节前驱体输运、界面反应及生长动力学,为二维半导体的高质量可控制备提供了有效途径。本报告将介绍我们在二维半导体盐辅助生长与调控方面的系列研究进展,包括卤盐辅助CVD、熔盐介导的VLS生长、晶圆级及低维结构制备,以及混合熔盐掺杂调控等。结合原位观测,进一步讨论熔盐前驱体在成核与生长中的作用,并介绍其在二维半导体电子器件方面的应用与探索。
东南大学物理学院教授、博士生导师。2012年获中国科学院金属研究所博士学位,先后在日本产业技术综合研究所、新加坡国立大学和日本国立材料科学研究所从事研究工作,2023年加入东南大学。长期从事二维半导体晶体生长、可控制备及电子器件研究,原创发展盐辅助CVD及液相前驱体驱动生长方法,提出二维材料VLS生长机制,在晶圆级二维半导体制备、低维结构生长、掺杂调控及打印电子器件等方面取得系列成果。在 Nat. Mater.、Adv. Sci.、Adv. Funct. Mater.、Nano Lett. 等期刊发表论文60余篇。主持国家优秀青年科学基金(海外)、日本学术振兴会(JSPS)若手研究及基盘研究等项目。

沈胜春
( 中国科学技术大学特任教授)
人工智能和大数据对信息存算提出了更高要求,铁性材料不仅因本征反演对称破缺产生自发极化,以及完美适配神经形态存算一体架构的非易失存储特性,而且其单元器件具有飞焦级信息写入能耗、皮秒级速度、满足复杂环境应用需求的宽温域适应性和强抗干扰特性等显著优势,是构筑下一代信息存算的理想载体。近年来,氧化铪基薄膜因其良好的硅基兼容性、几纳米厚度下优异铁电性、可三维高密度集成等优点,受到学术界和产业界的广泛关注。如若在氧化铪基铁电薄膜中进一步引入铁磁性,构筑具有磁电耦合的多铁性,将极大拓展氧化铪基薄膜的功能和应用潜力。但目前多铁性氧化铪基材料相关研究鲜有报道,这一方面也由于多铁性面临着铁磁性与铁电性本征互斥不相容的根本科学问题。本报告将汇报我们在多铁性氧化铪基薄膜方向上的最新研究进展。通过掺杂策略,我们成功在室温下实现了铁电性与铁磁性的共存,并观测到明确的铁电—铁磁耦合效应。此外,还将简要介绍基于氧化铪基铁电隧道结构建概率比特的探索,并讨论概率神经网络在处理组合优化等问题中的潜在应用价值。
沈胜春,中国科学技术大学物理学院 面向人工智能、大数据时代对先进信息存储和处理的迫切需求,主要围绕铁电、铁磁等铁性电子信息材料与类脑电子器件方面开展研究。

王广
( 中国人民解放军国防科技大学研究员)
过渡金属硫族化合物具有丰富的晶型、物相和电子结构,展现出新奇的量子物态和广泛的应用前景。我们通过分子束外延方法实现了从二维MoTe2到一维Mo6Te6纳米线、MoSe2xTe2(1-x)三元合金薄膜的相控生长,观测到MoTe2 MTB处清晰的晶格畸变和电荷密度波能隙,发现了一维Peierls型CDW的确定性证据,揭示了受限系统电子集体激发和电荷周期性调制规律。进一步将MoTe2薄膜表面随机MTB网络转化为有序均匀的类Kagome晶格,创制了着色三角形晶格CT-MoTe2,观测到特征拓扑平带和两种典型周期的电子Janus晶格。此外,我们通过化学气相沉积方法合成了转角双层TB-MoS2和WS2面内同质结,揭示了层间耦合和局域应变对二维半导体激子寿命及光学性质的影响规律。
王广,国防科技大学理学院教授、博导,“信息物理”湖南省高校重点实验室负责人。入选湖南省杰青,享受军队优秀专业技术人才岗位津贴,中国材料研究学会和湖南省光学学会理事,中国电子显微学会扫描探针显微镜专业委员会委员。主要从事低维及超宽禁带新型半导体材料、物理与器件等方面研究,主持和承担国家自然科学基金重大研究计划项目重点项目课题、面上项目、自主创新科学基金重点项目等科研项目20余项。在Nature Communications, Advanced Materials, ACS Nano, Nano Letters等国际一流期刊发表论文70余篇,被引用4400余次。出版专著/教材5部,申请专利10余项。担任J. Mater. Sci. Technol., Rare Metals, Front. Phys., Quan. Front.等期刊青年编委。

王亦镠
( 湖南大学副教授)
聚焦金属卤化物钙钛矿的真空气相制备技术研究,根据非对称外延理论,在与金属卤化物钙钛矿具有非共格外延关系的单晶白云母、蓝宝石、氧化物钙钛矿等衬底上外延了光电性能优异的大面积CsPbBr3钙钛矿单晶薄膜,并系统追踪了外延生长的过程,阐明了单晶薄膜与外延衬底的晶向关系,提出了“多点成核-扩张-融合”的单晶薄膜“缝合”生长机制,为大面积单晶薄膜的获得提供了一条切实可行的思路。进一步地,通过调控卤素组分,实现了发射光谱覆盖整个可见光范围的钙钛矿单晶薄膜的可控制备,为阳离子组分可调的钙钛矿单晶薄膜气相外延奠定了基础。利用在云母上非对称外延的钙钛矿单晶薄膜可机械剥离的特性,获得了无衬底支撑的钙钛矿单晶薄膜,在此基础上结合范德华集成等不涉及化学过程的工艺技术,实现了钙钛矿单晶薄膜的无损异质集成与图案化。钙钛矿非对称外延技术打破了传统外延晶格严格匹配的限制,是制备高质量、高稳定性钙钛矿单晶薄膜的重要方法,有效减小了材料缺陷、晶界对载流子输运的影响,为深入研究钙钛矿材料本征光电特性提供了理想的材料平台,同时也为钙钛矿单晶光电器件的无损组装提供了可行思路。
本科毕业于浙江大学材料科学与工程学系,在美国加利福尼亚大学洛杉矶分校获得博士学位,是从段镶锋教授。2020年入职湖南大学,在物理与微电子科学学院工作,研究聚焦于金属卤化物钙钛矿材料制备与光电器件无损集成工艺。

袁洪涛
( 南京大学教授)

张弛
( 同济大学教授)
C−H选择性活化是化学核心难题。过渡金属表面可作催化与表征平台,但C−H活化多吸热且常为决速步。我们结合SPM与DFT,以外源组分调控了端基炔和苯基的反应:Ag(111)上,O2使C−C偶联转向C(sp)−H活化,降低势垒、稳定产物;进一步设计吡啶导向,并以Na、PT调控静电作用,实现了室温下活化产物的定向转化;Au(111)上,吡啶导向与Na协同促进C(sp)−H活化。Na+O2协同则提高O2吸附,在Ag(111)上实现C(sp2)−H活化及C−C偶联。该“界面工程+外源调控”策略拓展了温和C−H活化路径。
张弛,同济大学长聘教授、博士生导师。2012年本科和2017年博士均毕业于同济大学材料学院,师从国家杰出青年科学基金获得者许维教授。后在日本理化学研究所首席科学家Yousoo Kim团队开展博士后研究。2021年入选上海市海外高层次人才引进计划,2022年获批国家自然科学基金优青(海外)项目。聚焦表面分子可控组装与精准合成,围绕“如何调控从非共价组装到共价成键的多级次作用力,实现从单分子到纳米结构的可控转化”这一关键科学问题,取得以下创新成果:1)揭示了表面分子可控组装与反应的微观机理,为调控表面反应提供了依据;2)提出了外源组分介导的表面反应调控策略,实现了碳-氢键选择性活化及碳-卤键定向转化;3)开拓了表面化学合成新路径,发展了碳基纳米结构的精准制备与性质测量方法。2023年“表面精准合成及精确表征测量新颖碳纳米结构”项目获教育部自然科学奖二等奖(个人排名第三)。2025年获第一届全国表界面科学会议的ACS Publications Award女科学家奖和青年科学家奖。

刘梦溪
( 国家纳米中心研究员)
基于原子力显微镜(AFM)的单分子力谱技术为定量表征纳米结构在表/界面的力学行为提供了独特途径。基于此技术,我们开展了纳米基元的表面扩散动力学与纳米带界面力学研究。我们利用横向力谱,解析苯分子在Cu(111)表面的扩散行为,揭示了晶格对称性与台阶边缘几何构型对扩散势垒及优势扩散路径的调控作用,并借助化学惰性针尖保留了本征势能面。通过二维力谱图探究了二甲基梯形苯烯纳米带在Au(111)表面部分悬空状态下的力学响应,发现横向力的集体抵消效应导致了超润滑行为,且摩擦力主要由末端柔性基团主导,与纳米带长度无关。这两项研究表明,AFM力谱技术能够有效解耦分子构象、衬底晶格匹配及有限尺寸效应对表面动力学的复杂影响,为分子组装与纳米器件集成提供了定量实验基准。
刘梦溪,国家纳米科学中心研究员,博士生导师,获国家自然科学基金青年基金(B类)资助。2010年本科毕业于华南理工大学,2015年博士毕业于北京大学化学与分子工程学院,同年入职国家纳米科学中心,现任研究员。获中国化学会全国表界面科学会议青年科学家奖,ACS Publications女科学家奖,入选中国科学院青促会,担任中国化学会第三十一届理事会表面物理化学专业会员会委员。

孙科伟
( 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员)
硅(Silicon)是元素周期表中第14族元素,其最外层的四个价电子赋予它与碳相似的性质。但较长的键长及可能存在的更高成键态,使其表现出更强的路易斯酸性和独特的化学反应活性。近几十年来,将硅原子引入功能有机分子体系,并以此构建新型纳米结构,已成为备受关注的前沿研究方向。在本工作中,我们提出了一种表面在位合成硅掺杂碳纳米结构的方法。我们首先将硅原子沉积在Au(111)表面,经退火处理后形成金硅合金薄膜。随后在该表面上沉积溴代多环芳烃前驱体(三亚苯或芘),并再次进行退火,成功制备出二硅杂苯(C4Si2)桥联的二维网络结构(COFs)(图1)和一维纳米带结构[1]。这些有机硅纳米结构通过高分辨扫描隧道显微镜、光电子能谱并结合密度泛函理论计算进行了系统表征。研究发现,C4Si2六元环中的每个硅原子均与一个溴原子形成共价连接。进一步,我们展示了该合成策略的普适性:通过分别采用在bay和peri位取代的二溴代芳烃作为前驱体,我们在Au(111)表面成功合成了硅杂环戊二烯(C4Si)衍生物和含八元硅杂环(C6Si2)的纳米带[2]。这些研究代表了有机硅化学在表面科学领域的最新进展。不同于Au(111)体系中金硅合金介导的 C-Si反应机理,我们在Ag (111)表面实现了锗原子嵌入碳纳米带的原子级在位制备,揭示了Ag单晶表面独特的C-Ge反应,为IVA族重元素表面有机化学的发展开辟了新的研究体系。
孙科伟,研究员,博士生导师。2018年获苏州大学物理学博士学位,导师为迟力峰院士。2018年7月起在日本国立材料研究所从事研究,历任博士后、JSPS外国人特别研究员、ICYS研究员(Tenure-track)。2025年12月加入中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所,任研究员。获日本国立材料研究所理事长奖,入选国家海外高层次青年人才,中国科学院“率先行动”引才计划。长期从事表界面物理化学研究,依托扫描隧道显微技术探究表面分子组装与原位反应,发展原子级精准表面合成策略,构筑低维碳纳米材料与分子量子磁体,为下一代纳米电子器件提供基础材料。迄今发表SCI论文39篇,其中以第一作者或通讯作者在 Nature Chemistry, Science Advances, J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed. (4篇)等国际高水平期刊发表论文21篇。现任NSR Interface, Nano-Micro Letters, Nanomaterials 等期刊青年编委。

罗锋
( 南开大学教授)

董立新
( 香港城市大学教授)
分子制造的愿景持续推动机器人操作沿三个维度演进:从纳米尺度走向原子尺度,从单体操作走向可扩展的集群操作,从材料加工走向功能性器件构建。近期,离子电池材料快速筛选、单原子催化、原子链类脑器件以及用于量子计算的大规模中性原子阵列等前沿方向,对操作技术提出了重大需求,正推动其向原子级精度和可扩展性迈进。本次演讲将概述我们近期在上述相关领域以及面向原子级精度制造的机器人操作技术方面取得的最新进展。
董立新博士是香港城市大学教授。他于2003年在名古屋大学获微系统工学博士学位,并于同年留校任助理教授。2019年加入香港城市大学之前,他曾任密歇根州立大学副教授,并创办该校纳米机器人系统实验室,担任创始主任。2008年之前,他曾在瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)任资深研究员,并于2004年至2008年间领导该校机器人与智能系统研究所(IRIS)的纳米机器人研究组。他的研究兴趣包括微/纳米机器人、原子制造、智能纳米机电系统以及纳米生物医学设备。 董立新教授是IEEE会士、国际人工智能科学学院(AAIS)会士,兼任IEEE Open Journal of Nanotechnology(IEEE OJ-NANO)主编。他曾任IEEE纳米技术理事会副主席(2022–2023年分管教育活动,2019–2020年分管会议)、IEEE T-NANO资深编辑及IEEE T-ASE副编辑。他曾获CBS 2026最佳会议论文奖、《微系统与纳米工程》(Microsystems & Nanoengineering)高影响力论文奖(2015–2024)和热门论文奖(2022–2024)、2011年美国国家科学基金会CAREER奖、2008年美国出版商协会专业与学术卓越奖(PROSE Awards)、2007年IEEE T-ASE Googol最佳新应用论文奖,另获其他40余项奖项。

黄虎彪
( 东南大学教授)

孙浩
( 北大-龙港高端量子科技联合实验室高级科学家)
轨道自由度为低维量子材料中的新型信息载体,其输运行为与能带结构及量子几何密切相关。本报告将介绍我们在轨道霍尔输运、非守恒轨道密度积累以及多层二维体系中轨道磁矩动力学方面的研究,并讨论由此产生的轨道 Hanle 磁阻效应。在此基础上,进一步探讨莫尔与超莫尔超晶格中能带重构和量子几何对轨道响应与输运的调控,为构筑可调控的轨道电子学功能材料与器件提供新的物理思路。
孙浩,中国科学技术大学物理学博士,期间曾赴美国宾夕法尼亚大学联合培养。博士毕业后长期从事凝聚态物理与量子材料领域工作,曾在新加坡南洋理工大学开展博士后研究,后任新加坡国立大学功能智能材料研究所高级博士后研究员。入选国家级青年人才项目。现任北大-龙港高端量子科技联合实验室高级研究员,主要从事低维量子材料、反常输运、轨道电子学、莫尔超晶格物理以及量子计算与量子模拟等方向的研究,并致力于相关量子技术的应用与产业化探索。

钱琛江
( 中国科学院物理研究所特聘研究员)
二维材料具有丰富物性并且可以通过范德瓦尔斯力组装为异质结构,光学纳腔能够突显光的量子性,因此纳腔-二维材料耦合器件是研究量子体系光与物质相互作用的理想平台。目前,将二维材料集成进高品质纳腔还存在一些困难,例如不均匀的介电环境等。报告人及其合作者基于二维材料的特性,设计并制备了新型二维材料纳腔,实现了光学模式品质因子两个数量级的提升、适用于二维材料的均匀介电环境、以及二维材料和腔内电场的可控耦合。在此基础上,报告人及其合作者观测到了一系列新型耦合效应,推动量子体系光与物质相互作用向可控、可扩展、多自由度方向的发展。
钱琛江,中国科学院物理研究所特聘研究员、博士生导师。2013于清华大学获得理学学士学位,2019于中国科学院物理研究所获得理学博士学位。2019-2023年在德国慕尼黑工业大学华特肖特基研究所从事博士后研究,获得洪堡学者荣誉。2023年9月入职中国科学院物理研究所。钱琛江长期从事基于新型半导体的片上集成微纳光学器件及其量子体系光电子物理学的研究,主要发表论文包括Phys. Rev. Lett. 6篇、Sci. Adv. 1篇,Light Sci. Appl. 2篇等。

贾开诚
( 北京石墨烯研究院研究员)
单晶金属薄膜因其优异的催化特性与表面平整度,被广泛认为是石墨烯等二维材料单晶外延生长的理想衬底。在此基础上通过构筑单晶合金薄膜,可以进一步拓展二维材料生长的衬底体系,实现对其结构和性能的精准调控。本研究以蓝宝石单晶晶圆为外延衬底,发展了一系列4~8英寸、超平整单晶金属薄膜的可控制备方法与通用合金化技术。依托上述衬底,并结合自主开发的规模化装备,我们实现了高质量、高均匀性单晶石墨烯薄膜的可控化学气相沉积外延生长,为新一代电子与光电子器件研发提供了关键材料基础。
贾开诚,北京大学博士,北京石墨烯研究院研究员。主要从事单晶金属的可控制备与石墨烯化学气相沉积生长方法研究,开发了“超洁净”石墨烯薄膜的可控生长方法,发展了大尺寸金属晶圆的单晶化技术,突破了石墨烯单晶晶圆的规模化外延生长技术,研制了4英寸/6英寸石墨烯单晶晶圆批量制备装备,推动建立了石墨烯单晶晶圆中试生产示范线。目前,已在Sci. Adv., Nat. Commun., Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. ed., ACS Nano等国际知名期刊发表SCI论文40余篇,授权国家发明专利10 余项,并担任《科学通报》& Sci. Bull. 特邀编委。

黄鹏儒
( 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员)

赵珅
( 南京大学副教授)
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