2022年6月24日下午，受前沿院量子材料与器件研究中心邀请，南方科技大学陈熹翰研究员、美国密苏里大学雷华兵博士和德国马克斯普朗克固体物理研究所汤方栋博士通过线上线下结合的方式，为相关专业师生作了精彩的“量子前沿”系列报告。量子材料与器件研究中心副主任周小元教授主持了本次讲座。
首先，陈熹翰研究员以“太阳能转化界面的瞬态光谱研究”为题，讲述了能量转化材料界面的动力学机制是决定材料能量转化效率及稳定性的关键因素之一，是目前能源、化学、材料和物理领域的研究热点。并从以下三个方面详细介绍了超快瞬态光谱研究。第一，超快反射光谱技术揭示钙钛矿太阳能电池表界面载流子迁移率及表面复合速率；第二，超快原位反射光谱技术揭示钛酸锶电极光解水表界面超快反应机理及动力学；第三，超快偏振光谱揭示二维钙钛矿材料载流子自旋动力学机制。他指出，以上研究体系揭示了材料的光物理性质，为设计新材料，发展新器件，和优化已有能源转换体系提供基础理论指导。
随后，雷华兵博士介绍了非中心对称材料存在的广泛应用，特别是应用于我国率先突破真空紫外固体激光器的非线性光学晶体。他指出，超导电性是物理与材料学家为之着迷的永恒课题，也一次次地挑战着科学家们对物质结构的理解。由非中心对称引起的非常规配对机制给超导材料带来了新的方向。并详细介绍了其课题组对非线性光学晶体的各向异性模型分析和非线性响应的局域化效应及非中心对称超导材料的超导电性研究。
最后，汤方栋博士以“门电压可调的低载流子浓度双极性二维超导体”为主题，介绍了近年来研究发现的一系列非常有趣的二维超导体系，其超导行为不仅受到对称性、能带拓扑结构以及电子相互作用的影响，更会因其维度特性而表现出非常新奇的超导物态，并具有门电压可调控的优势，从而可作为超导的系统性研究平台。紧接着，汤博士分享了课题组利用微纳转移和器件制备技术，在1T’-MoTe2单层薄膜中实现了门电压可调的双极性低载流子浓度超导。研究发现，单层体系为本征绝缘体，尽管其导带和价带的能带结构存在巨大的差异，该体系仍可简单地利用门电压效应，从绝缘态调控到电子掺杂超导态或者空穴掺杂超导态。该研究工作极大地降低了低载流子浓度超导体的研究门槛，实现了利用场效应调控配合相关电学光学测量技术，可以很好地研究其超导配对机制,并且给超导场效应器件的开发提供了新的可能性。
报告会后，与会师生与报告人进行了深入交流和讨论。通过这次讲座，拓展了与会师生对量子前沿研究的视野，为相关研究提供了新的思路。
