主持科研项目及人才计划项目情况
2016 年获“楚天学者”特聘教授
2016 年入选湖北省高层次人才计划
2018 年入选陕西省高层次人才计划
国家自然科学基金委面上项目：微观量子调控二维电子材料 MX2 薄膜
国家自然科学基金委培育项目：金属单原子/幻数团簇催化过程的高分辨表征及机理研究
主要研究成果：
1）用常压化学气相沉积法制备的高质量的单层氮掺杂的石墨烯，发现和确认了一种独特的双氮掺杂构型。首次展示了通过增强拉曼散射信号，氮掺杂石墨烯可以用来有效的探测有机分子。
2）首次成功的观察和测量了化学气相沉积法制备的石墨烯纳米带的边缘结构和边缘电子态，石墨烯纳米带的边缘结构缺陷可以极大的影响和改变边缘电子结构。还在实验和理论上证实了边缘上的缺陷结构会引起边缘电子态的自旋极化。
3） 国际上首次准确测量出单层黑磷的能带带隙，与理论计算的结果吻合；观察到phosphorene 上的边缘态；制备出黑磷以及MoSe2 的场效应管，并测量其电输运和光电性质。
4）使用多种微观尺度下的测量手段，在铁基超导体 Ca0.86Pr0.14Fe2As2 中率先提出局域掺杂不均匀性和超导电性的关系，发现高温超导电性是来自 Pr 掺杂区域， 从而解释了 Filamentary 超导是来自于不均匀的 Pr 掺杂导致晶体中产生局部的超导区域。超导和不均匀性的关系是理解高温超导体的关键所在。
5）在国际上首次在二维材料 IrTe2 中观察到低温下的由结构非公度相向公度相的转变；此转变伴随着电子能带结构在费米能级附近打开一个能隙；这种完全由温度变化导致的结构转变引发的电子能带的变化，被密度泛函计算所证实；从而排除了电荷密度波的诱导机制。
6）在化学气相沉积法制备的石墨烯中，引入化学吸附的硼原子，可以诱导产生局域自旋磁矩，并通过扫描隧道显微镜在原子尺度上测量出局域自旋态以及观察到局域自旋在石墨烯中的分布、叠加等现象。
7）通过[1+1+1+1]直接环化反应高选择性地合成了四轴烯，并利用高分辨扫描隧道显微镜对反应进行原位表征，并结合反应动力学计算理解反应机制。该工作表明，分子在表面的迁移对产物的生成有着至关重要的作用，人们可以通过控制相关反应的动力学因素来选择表面反应的过程。
8）研究了外延在 SrTiO3 衬底上 PbSe 薄膜的压缩应力及其对拓扑态的调制作用。研究发现，由晶格失配引起的原子晶格褶皱会破坏拓扑态的形成，将导致一个从非平庸拓扑态到平庸绝缘态的相变产生。研究结果表明寡层的 PbSe 可能存在的二维拓扑晶体绝缘体态。
9）首次对原生衬底上的 2D α-Mo2C 开展了 STM 实验研究。在以 Mo 原子层为终止面的 α-Mo2C 上，发现了周期性的晶格调制和不同的原子层堆叠方式的共存。晶格缺陷对电子局域态密度的分布以及超导相长度均有一定的影响。在 2D α-Mo2C 的表面上发现了超导电性的增强现象。这种增强效应和表面应力以及结构缺陷均有着紧密的联系。
10） 成功地在 SrTiO3 衬底上实现连续、层数可控的 SnSe2 薄膜的分子束外延生长。发现薄层 SnSe2薄膜中存在强的面内压缩应力诱导的界面超导性，超导转变温度为 8.3 K，这是薄膜中压缩应力效应以及界面电荷转移共同作用的结果。该成果为进一步研究应力诱导的电荷序以及电荷序与界面超导间的相互作用提供了崭新的研究平台。
11）首次发现了外尔半金属 TaIrTe4中的表面态超导。超导转变温度为 1.54 K, 实验证实了观测到的超导为准一维的非常规 p-wave 超导配对机制。该工作为研究拓扑超导以及 Majorana 费米子提供了一种新的思路。
近十年发表主要论文：
1. Ying Xing, Zhibin Shao, Jun Ge, Jiawei Luo, Jinhua Wang, Zengwei Zhu, Jun Liu, Yong Wang, Zhiying Zhao, Jiaqiang Yan, David Mandrus, Binghai Yan, Xiong-Jun Liu, Minghu Pan and Jian Wang, “Surface superconductivity in the type II Weyl semimetal TaIrTe4” National Science Review 7: 579–587, 2020
2. Zhibin Shao, Zhen-Guo Fu, Shaojian Li, Yan Cao, Qi Bian, Haigen Sun, Zongyuan Zhang, Habakubaho Gedeon, Xin Zhang, Lijun Liu, Zhengwang Cheng, Fawei Zheng, Ping Zhang and Minghu Pan, “Strongly Compressed Few-Layered SnSe2 Films Grown on a SrTiO3 Substrate: The Coexistence of Charge Ordering and Enhanced Interfacial Superconductivity ”, Nano Lett. 2019, 19, 8, 5304-5312
3. Zongyuan Zhang, Habakubaho Gedeon, Zhengwang Cheng, Chuan Xu, Zhibin Shao, Haigen Sun, Shaojian Li, Yan Cao, Xin Zhang, Qi Bian, Lijun Liu, Zhibo Liu, Hui-Ming Cheng, Wencai Ren, and Minghu Pan, “Layer-Stacking, Defects, and Robust Superconductivity on the Mo-Terminated Surface of Ultrathin Mo2C Flakes Grown by CVD”, Nano Lett. 2019, 19, 3327-3335
4. Zhibin Shao, Fawei Zheng, Zongyuan Zhang, Haigeng Sun, Shaojian Li, Hui Yuan, Qing Li, Ping Zhang, Minghu Pan, “Experimental Observation of Topological Edge States and Strain-induced Topological Phase Transition in Epitaxial PbSe films”, ACS Nano, (2019), 13, 2615
5. Qing Li, Haiping Lin, Ruitao Lv, Mauricio Terrones, Lifeng Chi, Werner A. Hofer and Minghu Pan, “Locally Induced Spin States on Graphene by Chemical Attachment of Boron Atoms”, Nano Lett., 2018, 18 (9), 5482–5487
6. Qing Li, Jianzhi Gao, Youyong Li, Miguel Fuentes-CaBrera, Mengxi Liu, Xiaohui Qiu, Haiping Lin, Lifeng Chi & Minghu Pan, “Self-assembly directed one-step synthesis of [4]radialene on Cu(100) surfaces”, Nature Communications 9, 3113 (2018)
7. Yanfei Zhao, Haiwen Liu, Jiaqiang Yan, Wei An, Jun Liu, Xi Zhang, Hua Jiang, Qing Li, Yong Wang, Xin-Zheng Li, David Mandrus, XC Xie, Minghu Pan, Jian Wang, “Anisotropic Magnetotransport and Exotic Longitudinal Linear Magnetoresistance in WTe2 Crystals”, Phys. Rev. B 92, 041104(R)(2015)
8. Liangbo Liang, Jun Wang, Bobby G. Sumpter, Vincent Meunier, and Minghu Pan “Electronic Bandgap and Edge Reconstruction in Phosphorene Materials”, Nano Letters, 2014, 14 (11), 6400–6406
9. Qing Li, Wenzhi Lin, Jiaqiang Yan, Xin Chen, Anthony G. Gianfrancesco, David J. Singh, David. Mandrus, Sergei V. Kalinin and Minghu Pan, “Bond Competition, Phase Evolution and Electronic Roughening on the IrTe2 Surface”, Nature Communications 5, 5358(2014)
10. Krzysztof Gofryk, Minghu Pan, Claudia Cantoni, Bayrammurad Saparov, Jonathan E. Mitchell, and Athena S. Sefat, “Local Inhomogeneity and Filamentary Superconductivity in Pr-Doped CaFe2As2”, Phys. Rev. Lett. 112, 047005(2014)
11. Wenzhi Lin, Qing Li, Brian C. Sales, Stephen Jesse, Athena S. Sefat, Sergei V. Kalinin, Minghu Pan, “Direct Probe of Interplay between Local Structure and Superconductivity in FeTe0.55Se0.45”, ACS Nano, 7, 2634(2013)
12. Li, Q., Han, C. B., Fuentes-Cabrera, M., Terrones, H., Sumpter, B. G., Lu, W.C., Bernholc, J., Yi, J.Y., Gai, Z., Baddorf, A. P., Maksymovych, P., Pan, M. H., “Electronic Control over Attachment and Self-Assembly of Alkyne Groups on Gold”, ACS Nano, 6, 9267(2012)
13. Pan, M. H., Girão, E. C., Jia, X. T., Bhaviripudi, S., Li, Q., Kong, J., Meunier, V., Dresselhaus, M. S., “Topographic and Spectroscopic Characterization of electronic edge states in CVD Grown Graphene Nanoribbons”, Nano Lett., 12(4), 1928 (2012)
14. Li, Q., Han, C.B., Horton, S. R., Fuentes-Cabrera, M., Sumpter, B. G., Lu, W.C., Bernholc, J., Maksymovych, P., Pan, M. H., “Supramolecular Self-Assembly of π-Conjugated Hydrocarbons via 2D Cooperative CH/π Interaction”, ACS Nano 6(1), 566(2012)
陕西师范大学，物理学与信息技术学院，陕西师范大学长安校区致知楼，710119
