本报讯 近日,中国科大物理学院与合肥微尺度物质科学国家研究中心国际功能材料量子设计中心赵瑾教授研究组在激发态动力学及相关能量转换的微观机理方面取得了一系列重要进展,相关研究成果相继发表在权威学术期刊《J.Am.Chem.Soc.》,《NanoLett.》和《Nature Photonics》上。
针对凝聚态体系中激发态动力学问题,赵瑾研究小组开发了原创性的非绝热分子动力学计算软件程序包Hefei-NAMD,能够同时从时间、空间、动量与能量等多个尺度对激发态载流子的动力学进行描述,同时可以用来研究激发态载流子与声子、极化子、缺陷、边界等的相互作用。2016年,他们利用该方法模拟了CH3OH/TiO2界面的空穴动力学过程,揭示了该界面分子捕获空穴的关键因素。该研究成果发表在J.Am.Chem.Soc.上,博士生褚维斌为第一作者,郑奇靖博士与赵瑾教授为共同通讯作者。
继该工作之后,2017年他们又利用非绝热分子动力学方法研究了二维范德华异质结界面的超快电荷转移过程,发现了电声耦合在界面的电荷超快转移过程中起到了非常重要的作用,MoS2/WS2界面的超快电荷转移为层内光学支声子辅助而进行。这项工作揭示了二维范德华异质结界面超快电荷转移的物理机制,对此类材料在太阳能转化及光电器件等方面的应用起到了重要的指导作用。该成果发表在2017年的《Nano Lett.》上,郑奇靖博士为第一作者,赵瑾教授为通讯作者。
最近,赵瑾教授与匹兹堡大学HrvojePetek教授理论与实验合作,揭示了金属与半导体界面的等离激元耦合的微观物理机制。该研究成果发表在2017年的Nature Photonics上,赵瑾教授与HrvojePetek为共同通讯作者。
(合肥微尺度物质科学国家研究中心 国际功能材料量子设计中心 量子信息与量子科技前沿创新中心 科研部)