(通讯员 王美慧) 2026年7月17日下午,北京理工大学化学与化工学院张磊宁教授做客实验室第709期“杰出学者讲坛”,在先进制造工程大楼西楼C306会议室做了题为“晶圆级单晶二维材料的生长机理”的学术报告。邀请人王美慧教授主持报告,团队师生积极参加。

张磊宁,北京理工大学化学与化工学院教授、特聘青年学者、国家级青年人才,长期致力于低维半导体材料的结构设计与生长机理研究。近年来以通讯作者或第一/共同第一作者在Nature、Chemical Reviews、Nature Communications、ACS Nano及Science Bulletin等期刊发表系列研究成果,并主持国家自然科学基金青年基金项目、北京理工大学特立青年项目及相关重点实验室开放课题等。相关研究工作聚焦于二维材料晶体生长过程中的结构演化与机制调控,为高质量、可控厚度二维材料的制备提供了重要理论基础和实验指导。
报告中,张磊宁教授首先介绍了二维材料独特的结构与物理化学性质,以及其在电子、光电子等领域的应用前景。她指出,获得高质量、晶圆级、层数可控的单晶二维材料,是推动二维材料基础研究和实际应用的重要前提。然而,二维材料生长过程涉及成核、晶体取向、界面作用以及层间生长等多个复杂环节,对实际生长条件和理论认识提出了较高要求。围绕上述问题,张磊宁教授重点介绍了团队在二维材料外延生长机理方面的研究工作。通过理论计算与实验研究相结合,团队在晶圆级单晶二维材料制备方面取得巨大进展,包括高质量石墨烯和单层六方氮化硼薄膜的规模化生长,以及二维材料厚度和生长形貌的精准调控。相关研究展示了从“理解生长机制”到“反向设计生长条件”的研究思路,为二维材料的可控制备和进一步应用提供了新的研究路径。
在互动交流环节,在场师生与张磊宁教授围绕二维材料外延生长机制、衬底与界面调控、单晶二维材料取向控制、厚度调节以及理论计算与实验生长的协同等问题展开了深入交流和讨论。张磊宁教授结合自身科研工作中的具体案例,对师生提出的问题进行了耐心解答,使大家进一步认识到二维材料可控制备不仅依赖生长工艺参数优化,更需要从原子尺度理解成核、界面作用与晶体外延之间的内在联系。本次报告加深了师生对晶圆级单晶二维材料生长机制及发展趋势的认识,也为今后开展界面调控、晶体生长及二维材料规模化制备相关研究提供了有益启发。
审核、校对:王美慧、孙伟