鄭小睿,1986年生,2009年畢業於武漢大學,物理學基地班及電子科學與技術雙專業,獲學士學位,同年保送進入中國科學院物理研究所,後獲凝聚態物理專業碩士學位。2012年進入斯威本科技大學微光子學研究中心攻讀博士學位,師從賈寶華教授和顧敏院士,於2016年獲博士學位,研究方向為雷射製造低維納米光電器件。2020年加入西湖大學,任先進制造與納米晶片實驗室(Alien Lab)負責人。
基本介紹
- 中文名:鄭小睿
- 外文名:Xiaorui Zheng
- 出生日期:1986年
- 畢業院校:武漢大學
人物經歷,學術成果,代表論文,
人物經歷
2009年畢業於武漢大學,物理學基地班及電子科學與技術雙專業,獲學士學位。
2009年保送進入中國科學院物理研究所,獲凝聚態物理專業碩士學位。
2012年獲澳大利亞全額獎學金資助,進入斯威本科技大學微光子學研究中心攻讀博士學位。2016年獲博士學位,研究方向為雷射製造低維納米光電器件,博士期間獲“國家優秀自費留學生獎學金”。
2016年獲澳大利亞基金資助,進入美國加州大學聖地亞哥分校從事博士後研究,研究方向為低維納米光電器件。
2017年獲IBM蘇黎世研究中心及瑞士SwissLitho公司研發資助,先後在美國紐約先進科學研究中心及紐約大學從事博士後研究,研究方向為掃描探針製造低維納米光電器件。
2020年9月全職加入西湖大學。
學術成果
先進制造與納米晶片實驗室,Alien Lab (Advanced Lithography for opto-Electronic Nanochips Lab),專注於先進納米製造技術的基礎研發及套用研究,以新型納米材料為基礎,探索其光電子學基礎特性及納米功能器件,在智慧型納米晶片製造、超快光通訊、紅外波段探測、高解析度醫學成像、生物分子快速檢測等領域開展套用研究,以新材料、人工智慧、數字經濟、生命健康等國家重大發展戰略為導向,不斷積累基礎研究及產業化套用的經驗,培養未來科技人才,為國家科學和技術發展貢獻力量。實驗室與國內外多個大學、研究機構及企業建立了長期的良好合作關係。實驗室主要研究方向包括:(1)掃描探針納米製造技術、超快雷射三維列印技術及其集成系統開發;(2) 新型材料原子缺陷操控、相變及原位表征;(3)低維光電子晶片的設計、製造與套用。
先進制造與納米晶片實驗室(Alien Lab)在納米製造技術、低維材料調控及光電功能器件的基礎與套用研究方向擁有十多年的積累,並在Nature Electronics, Nature Photonics, Nature Communications, Advanced Materials, Nano Letters等期刊發表論文。主要學術成果包括:
1. 與IBM蘇黎世研究中心(該中心科學家因發明掃描隧道顯微鏡而獲1986年諾貝爾物理學獎)及瑞士SwissLitho公司(現德國Heidelberg Instruments)合作,研發出世界首台商業化掃描探針納米製造系統,即NanoFrazor系統。瑞士Swisslitho公司因NanoFrazor系統的成功研發獲得“瑞士卓越產品獎”;
2. 首次利用掃描探針納米製造技術,實現具備世界最優整流比的單原子層半導體二極體及世界最優開關比的單原子層場效應電晶體,為低維半導體晶片系統提供基礎元件,對其設計、製造及套用起到推動作用。針對該研究成果,美國國家納米技術計畫(NNI)官方報導評價稱:“研究人員製造了原子級超薄處理器,這一發現可能對納米晶片生產產生深遠影響。”,同時美國國家科學基金會(NSF)官方報導稱:“原子級超薄處理器的製造取得了突破,對納米晶片生產及全球更小、更快的二維材料器件研發具有深遠影響。”;
3. 首次利用超快雷射三維列印技術,實現石墨烯超薄光學微透鏡及懸空式中紅外光學偏振片,在高解析度生物顯微成像、內窺鏡、紅外探測及空間科學等方面具有重要的套用前景。進一步實現了高靈敏度氧化石墨烯非線性光學回響的雷射調製,獲得遠高於(1000倍)當前商業材料(如矽,硫系玻璃等)的非線性光學性能,為實現高效率、可調諧的非線性光通訊功能器件奠定了基礎,在高靈敏度超快光通訊領域具有重要的套用價值。該研究成果被美國空軍研究實驗室(AFRL)評價為:“一項新的研究報導了一種高質量氧化石墨烯薄膜,它在超快通訊方面展現出潛力。”。
代表論文
1. X. Zheng, A. Calo, T. Cao, X. Liu, Z. Huang, P. M. Das, M. Drndic, E. Albisetti, F. Lavini, T. Li, V. Narang, W. P. King, J. W. Harrold, M. Vittadello, C. Aruta, D. Shahrjerdi, E. Riedo, “Spatial defects nanoengineering for bipolar conductivity in MoS2”, Nature Communications11, 3463 (2020)
2. X. Zheng, B. Xu, S. Li, H. Lin, L. Qiu, D. Li, B. Jia, “Free-standing graphene oxide polarizers”, Nanoscale12, 11480(2020)
3. X. Zheng, A. Calo, E. Albisetti, X. Liu, A. M. Alharbi, G. Arefe, X. Liu, M. Spieser, W. J. Yoo, T. Taniguchi, K. Watanabe, C. Aruta, A. Ciarrocchi, A. Kis, B. S. Lee, M. Lipson, J. Hone, D. Shahrjerdi, E. Riedo, “Patterning metal contacts on monolayer MoS2 with vanishing Schottky barrier via thermal nanolithography”, Nature Electronics 2, 17 (2019)
4. H. Lin, B. Sturmberg, K. Lin, Y. Yang, X. Zheng, T. Chong, M. de Sterke and B. Jia, “Ultrathin graphene metamaterial for extremely broadband near-total absorption of unpolarized light”, Nature Photonics 13, 270 (2019)
5. Y. Yang, H. Lin, B. Zhang, Y. Zhang, X. Zheng, A. Yu, M. Hong, B. Jia. “Graphene-based multilayered metamaterials with phototunable architecture for on-chip photonic devices”, ACS Photonics 6, 1033 (2019)
6. G. Cao, H. Lin, S. Fraser, X. Zheng, B. Rosal, Z. Gan, S. Wei, X. Gan, B. Jia, “Resilient graphene ultrathin flat lens in aerospace, chemical, and biological harsh environment” ACS Applied Materials & Interfaces 11, 20298 (2019)
7. X. Zhang, N. Biekert, S. Choi, C. Naylor, C. De-Eknamkul, W. Huang, X. Zhang, X. Zheng, D. Wang, A. Johnson, E. Cubukcu, “Dynamic Photochemical and Optoelectronic Control of Photonic Fano Resonances via Monolayer MoS2 Trions”, Nano Letters 18, 957 (2018)
8. E. Albisetti, D. Petti, G. Sala, R. Silvani, S. Tacchi, S. Finizio, S. Wintz, A. Calò, X. Zheng, J. Raabe, E. Riedo, R. Bertacco, “Nanoscale spin-wave circuits based on engineered reconfigurable spin-textures”, Communications Physics 1, 56 (2018)
9. T. Yang, H. Lin, X. Zheng, K. P. Loh, B. Jia, “Tailoring pores in graphene-based materials: from generation to applications”, Journal of Materials Chemistry A 5, 16537 (2017)
10. X. Xu, X. Zheng, F. He, Z. Wang, H. Subbaraman, Y. Wang, B. Jia, R. T. Chen, “Observation of Third-order Nonlinearities in Graphene Oxide Film at Telecommunication Wavelengths”, Scientific Report 7, 9646 (2017)
11. X. Zheng, H. Lin, T. Yang, B. Jia, “Laser trimming of graphene oxide for functional photonic applications”, Journal of Physics D: Applied Physics 50, 074003 (2016)
12. J. Ren, X. Zheng, Z. Tian, D. Li, P. Wang, B. Jia, “Giant third-order nonlinearity from low-loss electrochemical graphene oxide film with a high power stability”, Applied Physics Letters 109, 221105 (2016).
13. X. Zheng, H. Lin, B. Jia, “Graphene oxide films, an emerging platform for ultrathin, light-weight, flexible photonic devices”, Australian Optical Society (AOS) News 30, 29 (2016).
14. X. Zheng, B. Jia, H. Lin, L. Qiu, D. Li, M. Gu, “Highly efficient and ultra-broadband graphene oxide ultrathin lenses with three-dimensional subwavelength focusing”, Nature Communications 6, 8433 (2015).
15. S. Fraser, X. Zheng, L. Qiu, D. Li, B. Jia, “Enhanced optical nonlinearities of hybrid graphene oxide films embedded with gold nanoparticles”, Applied Physics Letters 107, 031112 (2015).
16. L. Chen, X. Zheng, Z. Du, B. Jia, M. Gu, and M. Hong, “Frozen Matrix Hybrid Optical Nonlinear System Enhanced by Light Focusing Effect”, Nanoscale 7, 14982 (2015)
17. X. Zheng, B. Jia, X. Chen, M. Gu, “In Situ Third-Order Non-linear Responses During Laser Reduction of Graphene Oxide Thin Film Towards On-Chip Non-linear Photonic Devices”, Advanced Materials, 26, 2699 (2014).
18. X. Zheng, F. Cheng, J. Wu, J. B, Z. Yi, “Extraordinary terahertz transmission through subwavelength spindle-like apertures in NbN film” Chinese Physics B 23, 1 (2013)