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狗万正网地址牛津仪器收容所研究中心很高兴在 上赞助一个在线虚拟研讨会万博电脑网页版登录原子力显微镜在二维材料研究中的应用．研讨会将有一个主要的研究小组，他们每个人将描述原子力显微镜在他们的研究项目中所起的作用，并分享最近的成果。每个演讲结束后的独立问答环节和最后的小组讨论将为与会者提供充足的时间向演讲者提问。
2021年9月8日，星期三，太平洋时间上午7-9点(UTC时间14:00-16:00)
劳拉Fumagalli博士
曼彻斯特大学
乔纳森·布拉德福德博士
诺丁汉大学
Vinod K. Sangwan博士
西北大学
Laura Fumagalli是物理与天文系凝聚态物理学的读者，也是国家石墨烯研究所的工作人员。她于2002年在意大利米兰理工大学和法国École Superior d 'Electricité获得电子工程硕士学位，并于2006年在米兰理工大学电子系获得信息技术博士学位，博士论文为低噪声宽带放大器。随后，她在巴塞罗那大学(西班牙)电子系担任博士后研究员(2006-2010)和讲师(2010-2014)，开发了使用扫描探针在原子尺度上测量物质介电特性的新仪器和方法，称为扫描介电显微镜(SDM)。2015年加入英国曼彻斯特大学凝聚态物理组。她于2014年被西班牙教育和科学部授予Ramon y Cajal奖学金，并于2018年被欧洲研究理事会授予ERC巩固者资助“二维液体细胞介电显微镜(Liquid2DM)”。她目前是英国皇家显微学会扫描探针显微镜委员会的成员。她的研究重点是生物和非生物材料在纳米尺度上的电和介电性能的研究。
在本次演讲中，在简要回顾了扫描介电显微镜，即我们开发的一套用于探测原子尺度上介电特性的扫描探针显微镜方法[1-3]之后，我将介绍我们应用于van der Waals (vdW)异质结构的最新研究[4-6]。首先，我们成功地测量了被限制在由石墨和六方氮化硼(hBN)[4]组成的原子平面纳米缝中的几个水层的介电常数。我们的工作揭示了在固/液界面存在电死水层，极化极小，这为描述界面水和水介导的表面相互作用的理论提供了急需的反馈。然后我们关注hBN异质结构的性质。实验表明单层hBN具有压电性，而双层和大块hBN[5]中无压电性。我们的实验还揭示了边缘扭曲的hBN异质结构，两个hBN晶体以小扭曲角堆叠，具有铁电样超晶格域[6]。这些发现为理解原子尺度上的电极化和基于范德华异质结构和内部液体设计具有压电和铁电特性的新型器件提供了新的可能性。
参考文献
[1] L. Fumagalli等。达成。理论物理。莱特。91,243110 (2007)
[2] L. Fumagalli等。自然杂志，11,808 (2012)
[3] G. Gramse等。达成。理论物理。莱特。101,213108 (2012)
[4] L. Fumagalli等。科学360,1339 (2018)
P.阿瑞斯等。32, 1905504 (2020)
[6] C. R. Woods等。美国联邦公报12,347 (2021)
Jonathan Bradford是诺丁汉大学Peter Beton教授团队的博士后研究员，专注于二维材料的自下而上生长及其使用扫描探针显微镜和光电发射光谱的表征。他于2014年获得昆士兰科技大学(布里斯班，澳大利亚)的应用科学(物理学)和数学学士学位，并于2019年完成了基于外延石墨烯/SiC的二维材料异质结构(hBN, MoS2, WS2)生长的博士学位。随后，Jonathan于2019年加入诺丁汉大学物理与天文学院，致力于通过高温分子束外延生长石墨烯和六方氮化硼异质结构。
石墨烯和六方氮化硼(hBN)在范德华和横向异质结构中的集成导致了一系列量子效应的出现，并为纳米电子学的各种应用提供了广泛工程材料性能的途径。万博电脑网页版登录我们用高温分子束外延(MBE)证明了石墨烯在hBN上的范德华外延生长。这种方法独特地实现了本质上高度应变的石墨烯层的生长，该层表现出moiré超晶格，其周期性取决于拉伸应变，并可以在足够高的生长温度下与hBN基体相匹配。我们还利用等离子体辅助MBE在HOPG上生长外延hBN层，该层作为类似于脱落hBN的隧道屏障，并显示出深紫外发光。最后，我们使用MBE形成石墨烯和hBN的横向异质结构，其中石墨烯纳米带被hBN钝化。通过原子力和扫描隧道显微镜(AFM和STM)对石墨烯纳米带的综合研究表明，石墨烯纳米带从hBN畴的边缘共形生长，其宽度可控，且在表面高度均匀。hBN/石墨烯界面的点阵和原子分辨率成像表明，石墨烯纳米带保留了自由hBN边缘的点阵取向，使扶手椅和锯齿异质界面能够选择性生长。
*注:Beton教授无法参加研讨会，并要求Bradford博士介绍他们的工作。
Vinod K. Sangwan博士目前是西北大学材料科学与工程系的研究助理教授。他在印度理工学院孟买分校获得工程物理学学士学位，后来在马里兰大学帕克分校获得物理学博士学位。他在西北大学的研究涉及应用物理、电子工程和物理化学等多个学科。近年来，他积极从事硬件神经形态计算、光电子、光电、拓扑量子材料等方面的研究。在本次演讲的背景下，Sangwan博士正在开发可调纳米系统的新设备概念，该系统可有效模拟人工突触和神经元中的生物现实行为。他在期刊上发表了80多篇论文，拥有10项已获授权和正在申请的专利，并指导了20多名研究生和本科生。
神经形态计算的硬件实现旨在通过内存和逻辑的共存来克服冯·诺依曼瓶颈。在这种背景下，人们正在广泛地探索人造突触和峰值神经元的非易失性记忆。例如，基于低维纳米材料的神经形态器件由于其可控的化学成分、独特的结构以及与极限缩放和速度限制的兼容性，已经开始显示出前景。此外，低维材料可以增强静电控制，从而实现更好地模拟生物神经元的功能。扫描探针显微镜是表征这些纳米级器件应用的核心技术。万博电脑网页版登录
在这次演讲中，我将讨论基于二维半导体和混合维范德华异质结的人工突触和神经元的最新进展。特别是，基于多晶MoS2的双门控mem晶体管在交叉棒阵列中表现出新的突触响应。这些器件的非易失性存储器状态是通过两个门终端的偏置历史和场效应来调谐的。双栅极通过最大限度地减少潜流，以及促进突触权值更新规则的可调性，使得交叉栅中的节点能够独立寻址，从而获得94%的手写数字识别率。在第二部分中，我将讨论双门控、自对齐、混合维p-n异质结高斯异质结晶体管，它实现了集成和发射神经元的功能和其他峰值行为。我将强调原子力显微镜在描述原子缺陷和晶界方面的作用，这些缺陷和晶界使这些器件中潜在的开关机制成为可能。
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