黄元 简介
简介:
1987年生，山东泰安人。
2013年7月于中国科学院物理研究所获凝聚态物理专业理学博士学位。
2013.12-2015.11在美国布鲁克海文国家实验室功能纳米材料中心（CFN， BNL）从事博士后研究。
2015.12-2017.7在韩国基础科学研究院(Institute for Basic Science)多维碳材料中心（CMCM）任助理研究员。
2017年加入中国科学院物理研究所，任副研究员。
2019年入选中科院青年创新促进会。
2019年任科技部国家重点研发计划(青年项目)首席科学家。
主要研究方向:
主要研究领域集中在二维材料的制备，表征和物性测量/调控三个方向。
1，制备：
独立发展了新型机械解理技术，制备出四十多种亚厘米量级石墨烯，MoS2, WSe2等二维材料，涵盖了绝缘体，半金属，半导体，超导体，磁性和拓扑材料体系；并且通过优化解理过程，实现在绝缘衬底，导电衬底，透明衬底和柔性衬底上高效解理大面积单晶二维材料；制备高质量无污染的悬空二维材料。
2，表征：
结合拉曼/荧光光谱，扫描隧道显微镜（STM），透射电镜（TEM），角分辨光电子能谱（ARPES）对二维材料的原子结构、电子结构和化学稳定性进行表征。
3，物性测量与调控
通过制备褶皱、气泡等特殊结构，实现应变场下二维材料物性的调控；利用离子液体和去离子水等门电压调控方式，改变二维材料中载流子浓度，获得高开关比的场效应晶体管器件和超导器件；通过加工悬空器件和改变基底等方式，研究二维材料的本征光学和电学性质。
过去的主要工作及获得的成果:
1.首次揭示了机械解理技术的物理机制，发展了高效制备大面积二维材料的新型机械解理技术，给出了普适性的解理规律。成功解理出毫米量级单层石墨烯，铜基超导材料Bi2212，铁基超导材料FeSe, 过渡金属硫属化合物等四十多种材料体系。[ACS Nano. 9 (11), 10612 (2015); arXiv:2002.05025]
2.首次报道了单层硫化硒，并对其拉曼/荧光光谱，能带结构，光电器件进行了系统研究。[ACS Nano, 8(10) 10743(2014); APPLIED PHYSICS LETTERS 108, 123502, (2016)]
3.澄清了30多年来人们对黑磷在空气中退化机理的认识误区，从理论和实验上证明了黑磷的表面是憎水界面，在无氧的水中黑磷不与水反应。[Chem. Mater., 28 (22), 8330 (2016)]
4.首次在大尺寸石墨烯气泡发现了由驻波干涉引起的拉曼震荡环，并结合这一物理模型计算出了石墨烯的热导率[PRL, 120, 186104 (2018)]
5.解理出单层的RuCl3，首次结合拉曼光谱证明了这种材料具有二维量子自旋液体的性质，并且在单层中磁阻挫会明显增强[2D Materials, 6, 015014 (2019)]。
6.首次实现了新型机械解理技术与角分辨光电子能谱的结合，成功在毫米量级单层WSe2, MoTe2中观察到清晰的能带结构。[Nano Res., 12, 3095 (2019)]
7.结合层状材料应变下的行为，发现层状材料褶皱形成之后会伴随有层间距的增加，为流动性的物质提供了新的通道，在此基础上对多种宏观地质活动的形成机理给出了一些可能性解释。[物理学报, 69(2): 026101, (2020)]
在Nature Physics、Nature Communications、Physical Review Letters、ACS Nano、Nano Letters、 Advanced Materials等共计发表SCI论文40余篇，其中第一作者（含共一）及通讯作者文章20篇，论文总引用2200余次。
代表性论文及专利:
1. Yuan Huang, Xiao Wang, Xu Zhang, Xianjue Chen, Baowen Li, Bin Wang, Ming Huang, Chongyang Zhu, Xuewei Zhang, Wolfgang S. Bacsa, Feng Ding, and Rodney S. Ruoff, “Raman Spectral Band Oscillations in Large Graphene Bubbles”, Physical Review Letters, 120, 186104 (2018)
2. Yuan Huang, Jingsi Qiao, Kai He, Stoyan Bliznakov, Eli Sutter, Xianjue Chen, Da Luo, Fanke Meng, Dong Su,Jeremy Decker, Wei Ji, Rodney S. Ruoff, and Peter Sutter, “Interaction of Black Phosphorus with Oxygen and Water” Chemistry of Materials, 28 (22), 8330-8339 (2016)
3. Yuan Huang, Huidong Zang, Jia-Shiang Chen, Eli A. Sutter, Peter W. Sutter, Chang-Yong Nam, Mircea Cotlet ,“Hybrid quantum dot-tin disulfide field-effect transistors with improved photocurrent and spectral responsivity”, Appl. Phys. Lett. 108, 123502 (2016)
4. Huidong Zang, Prahlad K. Routh, Yuan Huang (co-first author), Jia-Shiang Chen, Eli Sutter,Peter Sutter, and Mircea Cotlet, “Nonradiative Energy Transfer from Individual CdSe/ZnS Quantum Dots to Single-Layer and Few-Layer Tin Disulfide”, ACS Nano, 10 (4) , 4790-4796 (2016)
5. Y. Huang, E. Sutter, J.B Zheng, N. Shi, D. Englund, T.Z. Yang, H.J Gao and P. Sutter, “Reliable exfoliation of large-area high-quality flakes of graphene and other two dimensional materials”, ACS Nano. 9 (11), 10612–10620 (2015)
6. Yuan Huang, Eli Sutter, Liang Mei Wu, Hong Xu, Li Hong Bao, Hong-jun Gao, Xing-jiang Zhou, Peter Sutter, “Layered semiconductor devices with water top-gates: High on-off ratio field-effect transistors and aqueous sensors”, ACS Applied Mateirals & Interfaces, 10，27，23198–23207（2018）
7. Y. Huang, E. Sutter, J.T. Sadowski, M. Cotlet, O. Monti, M.Neupane, R. Lake, B. Parkinson and P. Sutter, “SnS2-An emerging layered metal dichalcogenide semiconductor: materials properties and device applications”, ACS Nano. 8(10) 10743-10755 (2014)
8. Yuan Huang, Fei Liu, Yuan Tian, Chengmin Shen, Shaozhi Deng, Ningsheng Xu, Hong-Jun Gao, “Fabrication of patterned boron carbide nanowires and their electrical, field emission, and flexibility properties” Nano Res. 5(12) 896-902 (2012) (Cover Story)
9. Yuan Huang, Jing Wu, Xiangfan Xu, Yuda Ho, Guangxin Ni, Qiang zou, Gavin Kok Wai Koon, Weijie Zhao, A. H. Castro Neto, Goki Eda, Chengmin Shen and Barbaros Özyilmaz, “An innovative way of etching MoS2: Characterization and mechanistic investigation”, Nano Res. 6(3) 200-207 (2013)
10. Chongyang Zhu#, Yuan Huang#（共一）, Feng Xu, Peng Gao, Binghui Ge, Jing Chen, Haibo Zeng, Eli Sutter, Peter Sutter, Litao Sun, “Defect-laden MoSe2 quantum dots made by turbulent shear mixing as enhanced electrocatalysts”. Small, 13, 1700565 (2017)
11. Wenjuan Zhao, Huang Yuan*(通讯), Cheng Shen, Cong Li,Yongqing Cai, Yu Xu, Hongtao Rong, Qiang Gao, Yang Wang, Lin Zhao, Lihong Bao, Qingyan Wang, Guangyu Zhang, Hongjun Gao, Zuyan Xu, Xingjiang Zhou*,and Guodong Liu*, “Electronic Structure of exfoliated millimeter-sized monolayer WSe2 on silicon wafer”, Nano Res., 12, 3095–3100 (2019)
12. Lei Meng, Yang Li, Tian Sheng Liu, Chongyang Zhu, Qun Yang Li, Xianjue Chen, Shuai Zhang, Xu Zhang, Lihong Bao, Huang Yuan*(通讯), Feng Xu*, Rodney S. Ruoff*, “Wrinkle networks in exfoliated multilayer graphene and other layered materials”, Carbon 156 (2020) 24-30
13. Luojun Du#, Yuan Huang#（共一）, YimengWang, QinqinWang, RongYang, Jian Tang, Mengzhou Liao, Dongxia Shi, Youguo Shi, Xingjiang Zhou, Qingming Zhang, Guangyu Zhang,“2D proximate quantum spin liquid state in atomic-thin α-RuCl3”. 2D Materials, 6 (2019) 015014
14. Hong Xu, Jie Xing*, Jing-hao Lu, Xu Han, Danyang Li, Zhang Zhou, Li-hong Bao, Hong-jun Gao, Huang Yuan*(通讯), “Annealing effects on the electrical and photoelectric performance of SnS2 field-effect transistor” Applied Surface Science 484 (2019) 39–44
15. Jing Wang, Yang Guo, Huang Yuan*(通讯), Hailan Luo, Xingjiang Zhou, Changzhi Gu, and Baoli Liu*,“Diffusion dynamics of valley excitons by transient grating spectroscopy in monolayer WSe2”, Appl. Phys. Lett. 115, 131902 (2019)
16. Hong Xu, Jie Xing*, Yuan Huang*(通讯), Chen Ge, Jinghao Lu, Xu Han, Jianyu Du, Huiying Hao, Jingjing Dong, Hao Liu, “SnSe2 Field-Effect Transistor with High On/Off Ratio and Polarity-Switchable Photoconductivity”. Nanoscale Research Letters (2019) 14:17
17. Xu Hong, Meng Lei, Li Yang, Yang Tian-Zhong, Bao Li-Hong, Liu Guo-Dong, Zhao Lin, Liu Tian-Sheng, Xing Jie, Gao Hong-Jun, Zhou Xing-Jiang*, Huang Yuan*(通讯), “Applications of new exfoliation technique in study of two-dimensional materials”, Acta Phys. Sin., 67, 21 (2018) 218201
18. Jie Guo#, Yuan Huang#（共一）, Xiangshui Wu, Qilang Wang, Xingjiang Zhou, Xiangfan Xu, Baowen Li, “Thickness‐Dependent In‐Plane Thermal Conductivity and Enhanced Thermoelectric Performance in p‐Type ZrTe5 Nanoribbons”. Phys. Status Solidi RRL (2018), 1800529
19. 许宏，苑争一，黄彤飞，王啸，陈正先，韦进，张翔*，黄元*(通讯)；“层状材料褶皱对几种地质活动机理研究的启示” [物理学报, 69(2): 026101, (2020)]
详情请见： https://b.glgoo.top/citations?hl=zh-CN&user=Qu-hXQ0AAAAJ
目前的研究课题及展望:
目前正在进行的研究项目有：主持国家重点研发计划量子调控与量子信息专项（青年项目）1项，基金委面上项目1项，中国科学院青年创新促进会会员基金；参与国家重点研发计划变革性关键技术1项等。
其他联系方式:
010-82648173
yhuang876@gmail.com
Email:
yhuang01@iphy.ac.cn