表面物理与薄膜生长的精确控制

郭建东教授

中国科学院物理所 

摘要:

精确控制材料的成分和结构是对其功能实现有效调控的前提。但是体相材料的稳定性一般由热力学因素决定,这在很大程度上限制了功能调控的自由度。而在表面上,人们可能同时实现对薄膜生长热力学和动力学过程的控制,从而通过设计外延生长得到性能优异的复杂人工材料。得益于超高真空技术和高分辨率表面表征方法的发展,人们对一些材料的生长已经实现了原子级精度的控制。本报告将介绍分子束外延生长(MBE 和扫描隧道显微镜(STM)等表面物理研究所涉及的基本原理和技术,然后以对SrTiO3表面的研究为例,说明表面物理对材料科学的贡献 ¾ 在理解表面的微观结构及其演化规律的基础上,我们实现了对薄膜外延生长原子级精度的控制。就像人们已经实现了对传统半导体材料的精确控制并将其应用于微电子器件一样,如今在原子尺度上设计复杂功能材料已经不再只是梦想。

简介:

郭建东197210月生于北京,1996年于中国科技大学获得应用物理专业学士学位,2001年于中国科学院物理研究所获得凝聚态物理博士学位。之后他前往美国田纳西大学与橡树岭国家实验室作博士后研究助理;2005年入选中国科学院百人计划回到物理研究所工作;2012年获得国家杰出青年基金支持。现在他担任表面物理国家重点实验室主任,物理所课题组长、研究员。他的研究兴趣主要包括对复杂氧化物表面、界面的控制制备及其新奇物理现象调控的研究。