报告人：刘仕 西湖大学理学院特聘研究员

报告时间：2022年6月10日（周五）下午 15：30—17：30

报告地点：腾讯会议 184-120-791

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https://meeting.tencent.com/dm/7mfu6fOe02Vq

报告人简介：

刘仕，2009年本科毕业于中国科学技术大学，2015年博士毕业于美国宾夕法尼亚大学，博士后工作于华盛顿卡内基研究所和美国陆军研究所，现为西湖大学理学院特聘研究员、博士生导师。长期从事计算物理和计算材料学方向的研究工作，综合运用第一性原理密度泛函理论计算和大尺度分子动力学，研究功能氧化物和量子材料的构性关系。自2013年以来，共参与发表文章50余篇。目前主持国家科技部重点研发青年科学家项目、国家自然科学基金委面上项目、青年科学基金项目等多个项目。

报告摘要：

随着铁电材料在尺度限制上的不断突破，具有铁电性的低维材料表现出许多独特的物理性质，为新型功能材料的设计提供了新的机遇。我们以III-VI 族二维铁电材料为例，基于第一性原理计算，提出一系列在低维度耦合诸如铁电、铁磁、能带拓扑等序参量的材料设计思路。通过理论计算验证了一种多铁性金属的设计方法，在二维铁电材料中将看似不可能共存的铁电性、铁磁性和金属性结合在一起，并探索了“铁电金属电催化”的可能与潜力。最近，我们提出了II 型二维铁电拓扑绝缘体的设计方法。该方法基于拓扑平庸的二维铁电材料构建双层异质结构，利用铁电材料中由面外自发极化产生的内建电场来控制能带反转，进而调控能带的拓扑性，实现铁电性与能带拓扑性的共存与强耦合。通过第一性原理计算，在一系列双层异质结构中观察到了能带拓扑和极化方向的高度耦合：通过改变铁电材料的极化方向，直接控制量子自旋霍尔效应的开关。进一步，基于II 型二维铁电拓扑绝缘体设计了如畴壁量子电路和拓扑忆阻器等器件，为实现非易失多态量子自旋霍尔效应存储和可调拓扑超导等提供了新思路。

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