个人简介

张启宬，福建邵武人。2012年本科毕业于浙江大学高分子材料与工程系获得工学学士学位。2016年于香港科技大学化学工程及生物分子工程学系取得博士学位。之后于2018年在宾夕法尼亚大学物理及天文学系从事博士后研究。他在2023年夏加入西湖大学工学院，任特聘研究员、助理教授，负责纳米结构电子及机电实验室。他不仅对基础研究富有热情，而且对如何将其中的创新转换成实际应用极感兴趣。他一方面在具有拓扑效应的范德华材料的物相工程等基础课题中做出部分创新成果，另一方面也作为关键研究人员参与了开发基于碳纳米管的电子鼻系统这类产业化的课题。受益于这种多学科交叉的研究经验，他在研究具有拓扑物理效应的集成声子电路时做出了一些开创性工作。

学术成果

以拓扑序对物相进行分类源于对量子霍尔效应的研究，但是这种方法适用于包括光子学、力学、声子学在内的许多领域。另一方面，集成声子电路，尤其是微波频段集成声子电路，因其在通讯、量子技术等多领域的应用前景受到广泛关注。将拓扑物理与集成声子电路结合有助于深入理解后者的物理现象、开发新功能、优化性能。

博士后期间，张启宬博士基于学科交叉的背景，创造性地将微波阻抗显微镜技术——这种技术之前主要用于材料电学性质表征——引入了基于微纳机电平台的拓扑声子晶体的表征，突破了已有方法在精度、分辨率等方面的限制，首先实现了微波频段的拓扑声子器件。理论方面，他针对具有压电和压磁效应体系的拓扑物理开发了一个连续模型理论框架，并且利用这个框架揭示了广义对偶性(general duality)在对称破缺中的作用，发现了电荷在压电、压磁体系中能作为一种新的调控对称破缺的因素。他的工作从实验和理论两个方面为微波频段拓扑声子器件的进一步发展奠定了基础。

张启宬博士负责的纳米结构电子及机电实验室的研究兴趣主要是在纳米结构以及功能之间建立联系——尤其是以一种从未被认识过的方式——并且基于这些联系开发新型器件。研究课题之一是微波波段、具有拓扑性质的集成声子系统的进一步开发。对此目前有两个主要研究方向：（1）使用已有的材料系统（如氮化铝、铌酸锂等）开发具有拓扑效应的声子晶体器件及电路；（2）开发新材料在声子系统中实现一些新现象、新功能。实验室的研究方法和内容高度学科交叉。其他利用纳米结构的电子、机电器件（譬如生物传感器）也是实验室的研究内容。

代表论文（*代表共同一作）

1. Zhang, Q.; He, L.; Mele, E. J.; Zhen, B.; Johnson, A. T. C. “General duality and magnet-free passive phononic Chern insulators”. Nat. Commun., 14, 916 (2023).

2. Zhang, Q.*; Lee, D.*; Zheng, L.; Ma, X.; Meyer, S. I.; He, L.; Ye, H.; Gong, Z.; Zhen, B.; Lai, K. & Johnson, A. T. C. "Observation of Gigahertz Topological Valley Hall Effect in Nanoelectromechanical Phononic Crystals". Nat. Electron., 5, 157 (2022).

3. Gao, Z.*; Wang, S.*; Berry, J.*; Zhang, Q.*; Gebhardt, J.; Parkin, W. M.; Avila, J.; Yi, H.; Chen, C.; Hurtado-Parra, S.; Drndić, M.; Rappe, A. M.; Srolovitz, D. J.; Kikkawa, J. M.; Luo, Z.; Asensio, M. C.; Wang, F. & Johnson, A. T. C. "Large-area epitaxial growth of curvature-stabilized ABC trilayer graphene". Nat. Commun. 11, 546 (2020).

4. Gao, Z.; Zhang, Q.; Naylor, C. H.; Kim, Y.; Abidi, I. H.; Ping, J.; Ducos, P.; Zauberman, J.; Zhao, M. Q.; Rappe, A. M.; Luo, Z.; Ren, L. & Johnson, A. T. C. "Crystalline Bilayer Graphene with Preferential Stacking from Ni-Cu Gradient Alloy". ACS Nano 12, 2275–2282 (2018).

5. Zhang, Q.; Naylor, C. H.; Gao, Z. L.; Wu, R. Z.; Abidi, I. H.; Zhao, M. Q.; Ding, Y.; Cagang, A. A.; Zhuang, M. H.; Ou, X. W. & Luo, Z. T. "Recoil Effect and Photoemission Splitting of Trions in Monolayer MoS2". ACS Nano 11, 10808–10815 (2017).

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