冯宝杰
简介：
2009年7月本科毕业于山东大学，2015年1月博士毕业于中国科学院物理研究所，2013年10月至2014年3月于美国加州大学欧文分校（UC, Irvine）进行交流访问。2015年5月至2017年3月在日本东京大学（The University of Tokyo）从事博士后研究，2017年4月至2018年8月在日本广岛大学（Hiroshima University）同步辐射中心担任助理教授。2018年9月加入中国科学院物理研究所。
曾获国家海外人才计划青年项目（2018）（2023年终期评估优秀）、北京市自然科学一等奖（2019）、中国高被引学者（2020-2023）、北京市杰出青年（2023）。
主要研究方向：
主要从事低维和拓扑材料的生长、表征和调控。在原子尺度上精准构筑低维材料，并利用多种国际前沿的技术手段研究其物性。具体包括：
1）利用角分辨光电子能谱（ARPES）技术研究低维量子材料的能带结构，并结合超快激光研究材料的非平衡态性质，包括载流子的寿命、激光诱导的新奇物态等；
2）利用扫描隧道显微镜和扫描隧道谱（STM/STS）技术在原子尺度上研究材料的结构和局域电子态密度；
3）新型低维量子材料的分子束外延（MBE）生长；
4）二维量子材料及异质结的超高真空剥离、堆垛、器件和物性；
5）先进科研仪器的研制。
过去的主要工作及获得的成果：
迄今为止，在Nature和Science子刊（13篇）、Physical Review Letters（8篇）、PNAS（2篇）、Nano Letters/ACS Nano（9篇）、Advanced Materials（4篇）、Physical Review B （12篇）等国际知名学术期刊发表70余篇学术论文，出版了3个图书章节，总引用7100余次。其中第一和通讯作者论文30余篇，多篇入选ESI高被引论文（前1%）和热点论文（前0.1%），单篇引用次数超过1000的有2篇，超过100的有15篇。其中，关于硅烯的工作引领“硅烯的生长和物性”成为2014年物理学领域十大前沿热点，开启了二维合成材料的研究热潮；关于硼烯的工作引领“硼烯”成为2018年化学与材料科学十大前沿热点。近年来的代表性工作：
1）开发了超高真空中剥离-堆垛单层或少层二维材料的技术。该技术将机械剥离与分子束外延技术结合了起来，可以突破薄膜生长动力学的限制，任意设计和构筑二维异质结体系。
2）发现了多种新型的阻错晶格材料，包括呼吸笼目晶格、棋盘晶格等，这类材料特殊的晶格结构和对称性使得电子波函数发生干涉相消，从而出现拓扑平带，可能产生强关联、超导、维格纳结晶等一系列奇特的物性。
3）发现了多种新型的拓扑量子态，包括二维外尔费米子、一维狄拉克费米子、反铁磁弱拓扑绝缘体、三维Rashba自旋劈裂、拓扑超导材料中的费米面嵌套等。
4）首次发现二维狄拉克和外尔节线半金属，将节线概念由三维拓展到了二维。这类材料的导带跟价带相交于一条线，其简并性受到拓扑性的保护，在新型量子器件中具有重要的应用价值。
5）首次制备出单原子层硅（硅烯）和单原子层硼（硼烯），并对其物性进行了系统的研究，发现了多种奇特的物性，比如硼烯中的无质量的狄拉克费米子、硅烯中狄拉克锥的翘曲和劈裂等。
代表性论文及专利：
图书章节：
B. Feng, L. Chen, and K. Wu. Xenes. Elsevier (2022). Chapter 4.
B. Feng, O. Sugino, and K. Wu. 2D Boron: Boraphene, Borophene, Boronene. Springer (2021). Chapter 4.
B. Feng, L. Chen, and K. Wu. 2D Boron: Boraphene, Borophene, Boronene. Springer (2021). Chapter 3.
学术论文：
Z. Cai, H. Cao, H. Sheng, X. Hu, Z. Sun, Q. Zhao, J. Gao, S.-i. Ideta, K. Shimada, J. Huang, P. Cheng, L. Chen*, Y. Yao, S. Meng*, K. Wu*, Z. Wang, B. Feng*
Evidence for two-dimensional Weyl fermions in air-stable monolayer PtTe1.75. Nano Lett. 24, 10237 (2024).
Y. Wang, D. Li, S. Duan, S. Sun, Y. Ding, F. Bussolotti, M. Sun, M. Chen, M. Wang, L. Chen, K. Wu, K. E. J. Goh, A. T. S. Wee, M. Zhou*, B. Feng*, C. Hua*, Y. L. Huang*, W. Chen*
Realization of two-dimensional intrinsic polar metal in a buckled honeycomb binary lattice. Adv. Mater. 36, 2404341 (2024).
Z. Sun, Y. Su, A. Zhi, Z. Gao, X. Han, K. Wu, L. Bao, Y. Huang, Y. Shi, X. Bai, P. Cheng, L. Chen*, K. Wu, X. Tian*, C. Wu*, B. Feng*
Evidence for multiferroicity in single-layer CuCrSe2. Nat. Commun. 15, 4252 (2024).
Z. Sun, Z. Guo, D. Yan, P. Cheng, L. Chen, Y. Shi, Y. Huang*, Z. Wang, K. Wu*, B. Feng*
Layer-dependent Raman spectroscopy of ultrathin Ta2Pd3Te5. Phys. Rev. Mater. 7, 094004 (2023).
X. Hu, R.-W. Zhang, D.-S. Ma, Z. Cai, D. Geng, Z. Sun, Q. Zhao, J. Gao, P. Cheng, L. Chen, K. Wu*, Y. Yao*, B. Feng*.
Realization of a two-dimensional checkerboard lattice in monolayer Cu2N. Nano Lett. 12, 5610 (2023).
Z. Sun, Z. Cai, P. Cheng, L. Chen, X. Zhao, J. Zhang, K. Wu*, B. Feng*.
Bound excitons and bandgap engineering in violet phosphorus. npj 2D Mater. Appl. 7, 37 (2023).
D. Geng, H. Zhou, S. Yue, Z. Sun, P. Cheng, L. Chen, S. Meng*, K. Wu*, B. Feng*.
Observation of gapped Dirac cones in a two-dimensional Su-Schrieffer-Heeger lattice. Nat. Commun. 13, 7000 (2022).
P. Zhang, C. Ma, S. Sheng, H. Liu, J. Gao, Z. Liu, P. Cheng, B. Feng*, L. Chen, and K. Wu*.
Absence of topological β-antimonene and growth of α-antimonene on noble metal Ag(111) and Cu(111) surfaces. Phys. Rev. Mater. 6, 074002 (2022).
Z. Sun, X. Han, Z. Cai, S. Yue, D. Geng, D. Rong, L. Zhao, Y.-Q. Zhang, P. Cheng, L. Chen, X. J. Zhou, Y. Huang*, K. Wu*, B. Feng*.
Exfoliation of 2D van der Waals crystals in ultrahigh vacuum for interface engineering. Sci. Bull. 67, 1345 (2022).
Z. Sun, H. Zhou, C. Wang, S. Kumar, D. Geng, S. Yue, X. Han, Y. Haraguchi, K. Shimada, P. Cheng, L. Chen, Y. Shi, K. Wu*, S. Meng*, B. Feng*.
Observation of topological flat bands in the kagome semiconductor Nb3Cl8. Nano Lett. 22, 4596 (2022). (Journal Cover)
S. Yue, H. Zhou, Y. Feng, Y. Wang, Z. Sun, D. Geng, M. Arita, S. Kumar, K. Shimada, P. Cheng, L. Chen, Y. Yao, S. Meng*, K. Wu*, B. Feng*.
Observation of one-dimensional Dirac fermions in silicon nanoribbons. Nano Lett. 22, 695 (2022).
C. Chen, H. Lv , P. Zhang, Z. Zhuo, Y. Wang, C. Ma, W. Li, X. Wang, B. Feng , P. Cheng, X. Wu , K. Wu , L. Chen.
Synthesis of bilayer borophene. Nat. Chem. 14, 25 (2022).
X. Wang, D. Geng, D. Yan, W. Hu, H. Zhang, S. Yue, Z. Sun, S. Kumar, E. F. Schwier, K. Shimada, P. Cheng, L. Chen, S. Nie, Z. Wang, Y. Shi, Y.-Q. Zhang, K. Wu*, B. Feng*.
Observation of topological edge states in the quantum spin Hall insulator Ta2Pd3Te5. Phys. Rev. B 104, L241408 (2021).
D. Yan, D. Geng, Q. Gao, Z. Cui, C. Yi, Y. Feng, C. Song, H. Luo, M. Yang, M. Arita, S. Kumar, E. F. Schwier, K. Shimada, L. Zhao, K. Wu, H. Weng, L. Chen, X. J. Zhou, Z. Wang*, Y. Shi*, B. Feng*.
Superconductivity and Fermi surface nesting in the candidate Dirac semimetal NbC. Phys. Rev. B 102, 205117 (2020).
S. Yue, H. Zhou, D. Geng, Z. Sun, M. Arita, K. Shimada, P. Cheng, L. Chen, S. Meng*, K. Wu*, B. Feng*.
Experimental observation of Dirac cones in artificial graphene lattices.
Phys. Rev. B 102, 201401(R) (2020). (Editors' Suggestion)
S. Yue, Y. Qian, M. Yang, D. Geng, C. Yi, S. Kumar, K. Shimada, P. Cheng, L. Chen, Z. Wang, H. Weng*, Y. Shi*, K. Wu, B. Feng*.
Topological electronic structure in the antiferromagnet HoSbTe. Phys. Rev. B 102, 155109 (2020).
D. Geng, K. Yu, S. Yue, J. Cao, W. Li, D. Ma, C. Cui, M. Arita, S. Kumar, E. F. Schwier, K. Shimada, P. Cheng, L. Chen, K. Wu, Y. Yao, B. Feng*.
Experimental evidence of monolayer AlB2 with symmetry-protected Dirac cones. Phys. Rev. B 101, 161407(R) (2020).
B. Feng*, R.-W. Zhang, Y. Feng, B. Fu, S. Wu, K. Miyamoto, S. He, L. Chen, K. Wu, K. Shimada, T. Okuda, Y. Yao*.
Discovery of Weyl nodal lines in a single-layer ferromagnet. Phys. Rev. Lett. 123, 116401 (2019).
Y. Feng#, Q. Jiang#, B. Feng#, M. Yang#, Tao Xu, W. Liu, X. Yang, M. Arita, E. F. Schwier, K. Shimada, H. O. Jeschke, R. Thomale, Y. Shi, X. Wu, S. Xiao, S. Qiao, S. He.
Rashba-like spin splitting along three momentum directions in trigonal layered PtBi2. Nat. Commun. 10, 4765 (2019).
B. Feng*, H. Zhou, Y. Feng, H. Liu, S. He, I. Matsuda, L. Chen, E. F. Schwier, K. Shimada, S. Meng, K. Wu*.
Superstructure-induced splitting of Dirac cones in silicene. Phys. Rev. Lett. 122, 196801 (2019).
B. Feng*, S. Ito, M. Arita, L. Chen, K. Wu, F. Komori, K. Miyamoto, T. Okuda, I. Matsuda.
Discovery of two-dimensional anisotropic Dirac cones. Adv. Mater. 30, 1704025 (2018).
B. Feng, B. Fu, S. Kasamatsu, S. Ito, P. Cheng, C.-C. Liu, Y. Feng, S. Wu, S. K. Mahatha, P. Sheverdyaeva, P. Moras, M. Arita, O. Sugino, T.-C. Chiang, K. Shimada, K. Miyamoto, T. Okuda, K. Wu, L. Chen, Y. Yao, I. Matsuda.
Experimental realization of two-dimensional Dirac nodal line fermions in monolayer Cu2Si. Nat. Commun. 8, 1007 (2017).
B. Feng, O. Sugino, R.-Y. Liu, J. Zhang, R. Yukawa, M. Kawamura, T. Iimori, H. Kim, Y. Hasegawa, H. Li, L. Chen, K. Wu, H. Kumigashira, F. Komori, T.-C. Chiang, S. Meng, I. Matsuda.
Dirac fermions in borophene. Phys. Rev. Lett. 118, 096401 (2017).
B. Feng, J. Zhang, Q. Zhong, W. Li, S. Li, H. Li, P. Cheng, S. Meng, L. Chen, K. Wu.
Experimental realization of two-dimensional boron sheets. Nat. Chem. 8, 563 (2016).
B. Feng, H. Li, C.-C. Liu, T.-N. Shao, P. Cheng, Y. Yao, S. Meng, L. Chen, K. Wu.
Observation of Dirac cone warping and chirality effects in silicene. ACS Nano 7, 9409 (2013).
B. Feng, Z. Ding, S. Meng, Y. Yao, X. He, P. Cheng, L. Chen, K. Wu.
Evidence of silicene in honeycomb structures of silicon on Ag(111). Nano Lett. 12, 3507 (2012).
全部文章列表：
https://orcid.org/0000-0003-2332-7949
https://scholar.google.ca/citations?user=l74H5o4AAAAJ&hl=en
目前的研究课题及展望：
目前负责了国家海外高层次人才引进项目、北京市杰出青年科学基金、科技部国家重点研发计划课题、基金委面上项目、中科院国际伙伴计划项目等，参与了基金委国家重大科研仪器研制项目、中科院先导B和青年团队项目、基金委联合基金项目等，经费充足。实验室拥有多种凝聚态物理领域国际前沿的设备，包括ARPES、STM、MBE、AFM、飞秒激光、XPS、LEED、AES等。
同时承担了国内多项大科学装置的建设工作。大科学装置代表了现代实验科学的最高水平，学生就读期间拥有大量的机会使用大科学装置进行科学研究，可以极大地提升研究效率并拓宽科研视野。学生的就业选择多元化，包括海外知名高校的博士后、科研院所和高校的教职、高端制造企业的研发岗等。
团队成员每年会有2-3次机会出国做同步辐射ARPES实验，在获取高质量实验数据、学习国外先进实验技术的同时，可以体验当地的风土人情，丰富自己的生活阅历。
近期正在开展的主要研究工作：
1. 新型二维量子材料及异质结构的制备和原位物性表征
利用超高真空分子束外延（MBE）技术制备新型低维量子材料及异质结构，并利用多种表面分析手段研究其物性。用到的技术手段包括（时间、自旋分辨）角分辨光电子能谱（ARPES）、扫描隧道显微镜（STM）、原子力显微镜（AFM）以及原位电输运等。
2. 时间分辨ARPES的研制及材料动力学性质研究
相比于传统的ARPES技术，利用泵浦-探测技术可实现时间分辨，从而研究材料的非占据态电子结构、载流子动力学性质以及光致量子相变。
3. 二维材料的剥离、堆垛、器件制作及物性表征
利用干式转移法构筑二维异质结并制备成量子器件。利用光学手段（拉曼、荧光、吸收谱等）研究界面耦合效应；利用ARPES、STM、AFM等研究其原子和电子结构；利用原位电输运研究其电学性质。
培养研究生情况：
已毕业3名博士生并得到良好就业（国外名校博士后或国内企业高薪岗位）。目前在读研究生8名，拟每年招收研究生1-3名。
多名学生在读期间曾获国家奖学金、朱李月华优秀博士生奖、所长奖学金特优奖等重要奖项。
欢迎本科生垂询和报考！欢迎博士后加入！
其他联系方式：
课题组主页：http://surface.iphy.ac.cn/sf09/#/home-page
办公室：A432
电话：010-82649158
电话：
010-62553698
Email：