温州大学数理学院2026年第 10 期数理大讲堂

报告题目： 自然条件下碳基界面离子凝聚与有序组装

报告人： 张磊 教授

主持人： 王艳伟 副教授

报告时间：2026年6月3日 下午14:00

报告地点：3B205

摘要：利用冷冻电子显微学、第一性原理计算、电子衍射等方法，我们在还原氧化石墨烯等碳基膜上直接观察到了常温常压水环境下基于阳离子-π相互作用形成的二维CaCl、Na₂Cl等离子凝聚态物质，其中钙、钠等离子表现出反常化学价态行为。该类物质普遍具有室温铁磁性、金属性与压电性共存等新奇磁学和电学性质，可被制备成为原子尺度电子器件，可在生命物质中诱导产生明显的磁响应行为。考虑到金属阳离子和碳结构在地球上的广泛分布，结合目前包含锂、镁、锌、铜、铁等典型元素的反常化学计量比物质的持续验证发现，该类物质应广泛存在并在自然演化和生物进化中扮演基础作用，相关研究的深入探索有望为揭示自然界各种复杂现象的底层机制提供新维度，为物理、生物、医学、化学、材料等学科的交叉融合提供新领域。

专家简介：张磊，1981年出生，西安交通大学物理学院教授，获国家自然科学基金委国家杰出青年、优秀青年科学基金项目支持。研究方向为基于冷冻电子显微学的水环境物质微观时空结构与功能性质机理探索，先后主持国家自然科学基金五项，获陕西青年科技奖。在Cell、Nature、Science、Nat. Chem. Bio.、JACS、ACS Nano等多学科领域期刊发表跨学科交叉成果百余篇。现任物质非平衡合成与调控教育部重点实验室副主任，中国物理学会软物质与生物物理专业委员会委员、中国生物物理学会现代生物物理技术与方法专业委员会委员、中国生物物理学会表型组学分会委员、中国细胞生物学学会细胞工程与转基因生物分会常务委员等学术职务。