先锋人物Avant character

·12·中国高新科技 2019年第49期南京工业大学教授王琳成功制备出了超薄碘化铅晶体，并且通过它实现了对二维过渡金属硫化物材料光学性质的调控。“我们采用溶液合成工艺来制备二维碘化铅晶体，这种方法具有对设备要求很低，简单、快速、高效等优点，能够满足大面积和高产量的材料制备需求。在制备成功之后，我们把这一超薄碘化铅纳米片与二维过渡金属硫化物结合。我和团队发现：当碘化铅纳米片与单层过渡金属硫化物组合成异质结时，既可以形成有利于提高发光效率的一型异质结，又可以形成有利于制备光伏器件的二型异质结，充分展现了它在二维界面工程中的灵活性和多样性。” 王琳介绍。与传统以硅基材料为主体的光电子器件相比，王琳所采取的这一新方法可以应用在制备柔性化、可集成的光电子器件方面，也为制造太阳能电池、光电探测器等提供了新思路。王琳积极致力于新型二维原子晶体的光电特性和量子调控的研究。目前，任职于南京工业大学的她，也在为学校凝聚态物理、材料科学、电子信息等学科发展贡献力量。砥砺前行，潜心科研造诣不积跬步，无以至千里，不积小流，无以成江海。王琳的科研成就并不是一蹴而就的，从小对科研的热爱，加之坚韧不拔的性格，造就了今日的王琳。琳，美玉也，有单纯、善良之意。人如其名，王琳从小就是一个单纯的人，对于热爱的事物总能投入极大的热情，并把它做好。高中毕业后，她以优异的成绩考入武汉大学物理学基地班进行本科学习。对于物理的热爱使王琳一直坚持学习，连续四年保持全院学科成绩和综合评分双项第一名的好成绩，在大学期间王琳还多次荣获国家奖学金、国家励志奖学金、黄彰任奖学金、三好学生等一系列荣誉称号，4年的克难奋进 做二维材料的探索者——记南京工业大学先进材料研究院教授王琳■ 文／徐　飞

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·13·中国高新科技 2019年第49期大学生涯也为她日后的科研打下了坚实的理论基础。凭借优异的成绩，王琳被保送到香港科技大学物理系攻读直博学位，继续追求自己的科学梦想。在这过程中，等待王琳的是一次次的科学研究。遇到困难时，王琳从未放弃过，王琳坚信多难攻克的难关，只要主观上想要做，就一定能做好。由于勤奋努力和对科研的热爱，王琳只用了4年时间就完成了本科到博士期间的学习；也因突出的学术表现， 2013年被欧洲材料学会颁发了“青年科学家”的荣誉称号。同年被共青团中央、全国青联、全国学联和全国少工委联合授予了第八届“青少年科技创新奖”。博士毕业后，王琳更加坚定了此生从事科学工作的决心，同时她也知道自己必须向着更高端、更前沿、更广阔的科学道路前进。2014年初，她只身前往瑞士日内瓦大学量子物质与物理学院从事博士后研究工作。国外的科学研究让王琳大开眼界，她珍惜每一次和国际顶级科学家们的交流机会，特别注重在高精尖的科研方向上潜心研究和寻求突破。对于二维材料电学性质的研究，传统实验手段的电输运测量很难直接获取电子态密度和能带结构等信息，王琳创新性地将量子电容的测量方法应用到多种二维纳米材料上，展开了一系列的研究。在研究过程中，王琳发现：将具有高介电系数和高薄膜质量的氧化钇材料运用到石墨烯电容器件中，可以突显本征石墨烯较弱的电子与电子间相互作用，直接有效地探测到谐振杂质的特征峰即无色散关系的能带。根据不同的二维材料，王琳还巧妙设计了金属/氮化硼/二硫化钼量子电容器件结构，由此发现了在单层和多层二硫化钼由于不均匀电子分布引起的金属-绝缘体转变的微观机制，探究了黑磷中的杂质类型和分布。王琳在国际上率先开展了碲化钨二维晶体的电学性质的研究，通过大量实验的论证，王琳发现：碲化钨块材晶体具备超大巨磁阻效应的微观机制，并预示了单层碲化钨突变成拓扑绝缘体的可能。磁学和拓扑学都是经典的物理研究课题，而拓扑磁是将两个课题有效结合的新兴研究方向。读取和控制二维拓扑磁结构的电学行为以及量子宏观特性，是实现高性能、低能耗信息存储器件的核心问题。针对这一课题，王琳在实验中率先将机械剥离石墨烯的方式改良后应用到层状手性磁材料上，通过选择材料的层数来调控手性螺旋周期数目即磁孤子粒子数，证明了对有限厚度手性材料进行磁场电学输运是分离、读取、制造和删除单个磁孤子的有效手段，为设计和优化基于磁孤子的电学器件提供了强有力的支撑。这种可数且可控的磁孤子电学行为，对拓扑磁自旋结构在离散性或数字化的多值输出信号控制等方面应用给予了重要的实验依据。脚踏实地，谱写团队篇章结束博士后研究工作后，王琳以海外高层次人才引进计划回到国内，任职于南京工业大学。目前，她指导博士生2人，硕士生11人，将重点放在深入挖掘新型二维原子晶体的光学特性和量子调控上。王琳带领团队将新型二维原子晶体的本征特性与其他二维材料自由组合，通过调控二维异质结材料组份、层数以及堆叠次序和旋转角度，从原子级尺度精确设计高性能、多样化的超薄微型光电子器件，从而发现和研究不同二维材料之间的作用方式及其光电性能。通过加强不同材料的层间耦合作用，积极发现和拓展材料的新特性和新的量子态。这也为丰富基于二维异质结的光电性能与量子器件提供物理基础。同时，王琳还努力开发新的二维材料类型和新的二维材料生长方法。目前所在课题组已经通过化学气相传输、化学气相沉积、机械剥离、层间插层以及溶液法等方式制备了50多种二维纳米材料类型（单晶、薄膜、纳米片），包括二维超导体、铁电体、拓扑绝缘体、具有不同带隙的半导体、外尔/狄拉克半金属、钙钛矿类、手性磁和其他磁性材料等，为深入研究二维材料的光电性质和量子器件提供了丰富材料载体。组建一支团结高效的科研团队是王琳一直以来的梦想。她希望结合南京工业大学先进材料研究院在物理、化学、生物、材料、电子、信息等多学科交叉的自身特色，以及以海外青年才俊为主的院系设置，与团队协同发展，扩大国际影响力。坚持日月珠，豁见沧江长，我们坚信通过不懈的坚持与对科研的热爱，王琳将会在科研上带给我们更多的惊喜。

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