周晓东

个人简介

周晓东，男，生于1984年，2008年本科毕业于中国科学技术大学物理学院，2013年在清华大学物理学系获得理学博士学位。2014至2017年在美国哥伦比亚大学任博士后研究员。2017年2月加入复旦大学先进材料实验室，后转入微纳电子器件与量子计算机研究院，目前任青年研究员。长期从事低维强关联体系的扫描探针显微镜学研究，涉及体系包括高温超导材料、2维石墨烯材料和拓扑绝缘体材料。与合作者提出解释铁基高温超导机理的二流体模型。利用扫描探针手段研究了石墨烯PN结的微观电子结构，指出其在电子器件应用中的技术瓶颈。利用扫描微波手段研究量子反常霍尔效应材料，发现新的拓扑相。在Physics Review Letters等学术期刊上共发表论文14篇，2019年入选上海市科委启明星计划。

研究方向

在原子尺度和介观尺度去研究衍生的电子序和电子相。我们利用最新发展出来的扫描微波阻抗显微镜技术，可以在10-100纳米空间尺度下去探测量子材料的电磁响应，并且这种探测对于材料是无损伤的。特别地，扫描微波阻抗显微镜技术可以让我们去测量材料微观电导率的变化。而这种微观电导率的变化是许多让人着迷的物理现象背后的物理基础，比如：1）金属-绝缘体转变。金属绝缘体转变是研究历史最久远，也是凝聚态物理体系中最常观察到的物理现象。该现象在宏观上表现为电阻率的巨大变化，在微观上则常常伴随着绝缘相与金属相的微观相分离，比如我们在巨磁阻材料锰氧化物中看到的电子相分离。扫描微波阻抗显微镜可以很容易地对这种电子相分离进行成像；

2）拓扑边界态。拓扑绝缘体和其他拓扑物相（比如量子反常霍尔效应）的发现是最近十年凝聚态物理学研究中最为引人注目的研究进展。二维的拓扑绝缘体和量子反常霍尔效应都具有一个绝缘的体相和导电的边界态。作为可以有实空间分辨率的测量手段，扫描微波阻抗显微镜在拓扑边界态的直接成像上是一个强有力的工具，从而可以用来研究拓扑边界态是如何随着外界调控而发生转变。

The research interest of Dr. Xiaodong Zhou lies in the investigation of emergent electronic phases and orders at the atomic and mesoscopic scales. We utilize a newly developed scanning Microwave Impedance Microscopy (sMIM) to noninvasively probe the electromagnetic response of quantum materials down to 10-100 nm length scale. In particular, sMIM allows us to measure the sample’s local conductivity variation which underpins several fascinating physical phenomena: 1) metal-insulator transition (MIT). MIT is one of the oldest and widely observed phenomena in condensed matter systems. Manifested as huge macroscopic resistivity changes, MIT is also often accompanied by microscopic phase separation between insulating and metallic phases as observed in manganites with Giant Magnetoresistance (GMR). Such phase separation and evolution can be readily imaged by sMIM; 2) topological edge states. The discovery of topological insulator and other topological phases (such as quantum anomalous hall effect, QAH) is one of the most significant advance in condensed matter physics in the last decade. Topological insulator in 2D and QAH are phases that possess an insulating bulk and conducting edges. sMIM, as a spatially resolved technique, is a powerful tool to directly image the topological edge states and provide insights on the transition of such edge states with external manipulations.