薛其坤科研成就科研综述薛其坤的研究工作主要涉及利用扫描隧道显微镜、高/低能电子衍射、光学探针以及各种表面分析手段研究各种金属、半导体表面晶体结构/化学性质、异/同质结薄膜外延和低维纳米结构的生长动力学和控制

在微电子工业上具有广泛用途的化合物半导体GaAs和GaN生长表面的两维晶体结构、光学性质以及相关异质结外延中应力释放问题、InAs/GaAs量子点的形成机理和稳定性、纳米团簇的生长、C60/C84/C70在半导体上的薄膜生长等研究中做过比较系统的工作

研究兴趣包括稀磁半导体的分子束外延生长和自旋注入、低维纳米结构的磁性和在自旋电子学中的应用、量子效应对低维纳米结构电子性质的影响（比如催化）等 

研究方向薛其坤的主要研究方向为表面物理、低维纳米结构和薄膜的控制生长与量子效应、极低温强磁场和自旋极化扫描隧道显微学

长期从事超薄膜材料和纳米结构的制备、表征及其物理性能研究

开展了GaAs半导体薄膜、InAs/GaAs量子阱（点）、宽禁带半导体GaN薄膜生长动力学研究,发展完善了III-V族化合物半导体表面再构的基本规律；开展了半导体Si衬底上金属超薄膜量子尺寸效应的研究，定量建立了金属薄膜体系量子效应和材料性能间内在联系，发现了薄膜热膨胀系数、功函数、超导转变温度等的量子振荡现象；开展了有序纳米结构的自组织生长研究，发明了若干原子尺度精确控制生长技术，解决了异质外延生长纳米有序结构的难题 

薛其坤长期从事超薄膜材料的制备、表征及其物理性能研究

开展了第二代半导体薄膜GaAs、InAs/GaAs量子阱（点）、宽禁带半导体GaN和ZnO 薄膜生长动力学研究, 发展完善了III-V族化合物半导体表面再构的基本规律；开展了半导体Si衬底上金属超薄膜量子尺寸效应的研究，定量建立了金属薄膜体系量子效应和材料性能间内在联系，发现了薄膜热膨胀系数、功函数、超导转变温度等的量子振荡现象；开展了有序纳米结构的自组织生长研究，发明了若干原子尺度精确控制生长技术，解决了异质外延生长纳米有序结构的难题

研制了几套低温生长及原子尺度原位检测装置 

2013年，薛其坤带领他的研究团队，在国际上首次实现了“量子反常霍尔效应” 

科研成果奖励截至2011年，薛其坤获国家自然科学二等奖、北京市科学技术一等奖和中国青年科技奖等奖项 

获奖时间项目名称获奖类型参考资料2019年量子反常霍尔效应的实验发现国家自然科学一等奖，第一完成人 2011年薄膜/纳米结构的控制生长和量子操纵国家自然科学奖二等奖，第五完成人 2004年原子尺度的薄膜/纳米结构生长动力学：理论和实验国家自然科学奖二等奖，第二完成人 2003年北京市科学技术奖一等奖论文著作截至2016年，薛其坤发表SCI论文330余篇，包括5篇Science，7篇Nature 子刊，2篇PNAS，31篇Physical Review Letters，被引用超过6100余次 

发表文章1.C. Z. Chang, J. S. Zhang, X. Feng, J. Shen, Z. C. Zhang, M. H. Guo, K. Li, Y. B. Ou, P. Wei, L. L. Wang, Z. Q. Ji, Y. Feng, S. H. Ji, X. Chen, J. F. Jia, X. Dai, Z. Fang, S. C. Zhang, K. He, Y. Y. Wang, L. Lu, X. C. Ma and Q. K. Xue, “Experimental Observation of the Quantum Anomalous Hall Effect in a Magnetic Topological Insulator”, Science 340, 167 (2013).2.C. L. Song, Y. L. Wang, P. Cheng, Y. P. Jiang, W. Li, T. Zhang, Z. Li, K. He, L. L. Wang, J. F. Jia, H. H. Hung, C. J. Wu, X. C. Ma, X. Chen and Q. K. Xue, “Direct Observation of Nodes and Twofold Symmetry in FeSe Superconductor”, Science 332, 1410 (2011).3.C. L. Song, Y. L. Wang, Y. X. Ning, J. F. Jia, X. Chen, B. Sun, P. Zhang, Q. K. Xue and X. C. Ma, “Tailoring Phthalocyanine Metalation Reaction by Quantum Size Effect”, J. Am. Chem. Soc. 132, 1456 (2010).4.T. Zhang, P. Cheng, W. J. Li, Y. J. Sun, G. Wang, X. G. Zhu, K. He, L. L. Wang, X. C. Ma, X. Chen, Y. Y. Wang, Y. Liu, H. Q. Lin, J. F. Jia and Q. K. Xue, “Superconductivity in One-Atomic-Layer Metal Films Grown on Si(111)”, Nat. Phys. 6, 104 (2010).5.P. Jiang, X. C. Ma, Y. X. Ning, C. L. Song, X. Chen, J. F. Jia and Q. K. Xue, “Quantum Size Effect Directed Selective Self-Assembling of Cobalt Phthalocyanine on Pb(111) Thin Films”, J. Am. Chem. Soc. 130, 7790 (2008).6.Y. S. Fu, S. H. Ji, X. Chen, X. C. Ma, R. Wu, C. C. Wang, W. H. Duan, X. H. Qiu, B. Sun, P. Zhang, J. F. Jia and Q. K. Xue, “Manipulating the Kondo Resonance through Quantum Size Effects”, Phys. Rev. Lett. 99, 256601 (2007).7.X. C. Ma, P. Jiang, Y. Qi, J. F. Jia, Y. Yang, W. H. Duan, W. X. Li, X. H. Bao, S. B. Zhang and Q. K. Xue, “Experimental Observation of Quantum Oscillation of Surface Chemical Reactivities”, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104, 9204 (2007).8.L. Y. Ma, L. Tang, Z. L. Guan, K. He, K. An, X. C. Ma, J. F. Jia, Q. K. Xue, Y. Han, S. Huang and F. Liu, “Quantum Size Effect on Adatom Surface Diffusion”, Phys. Rev. Lett. 97, 266102 (2006).9.X. Y. Bao, Y. F. Zhang, Y. P. Wang, J. F. Jia, Q. K. Xue, X. C. Xie and Z. X. Zhao, “Quantum Size Effects on the Perpendicular Upper Critical Field in Ultrathin Lead Films”, Phys. Rev. Lett. 95, 247005 (2005).10. Y. F. Zhang, J. F. Jia, T. Z. Han, Z. Tang, Q. T. Shen, Y. Guo, Z. Q. Qiu and Q. K. Xue, “Band Structure and Oscillatory Electron-Phonon Coupling of Pb Thin Films Determined by Atomic-Layer-Resolved Quantum-Well States”, Phys. Rev. Lett. 95, 096802 (2005).11. Y. Guo, Y. F. Zhang, X. Y. Bao, T. Z. Han, Z. Tang, L. X. Zhang, W. G. Zhu, E. G. Wang, Q. Niu, Z. Q. Qiu, J. F. Jia, Z. X. Zhao and Q. K. Xue, “Superconductivity Modulated by Quantum Size Effects”, Science 306, 1915 (2004).学术报告截至2016年，薛其坤在物理学和相关领域较有影响的国际会议如美国物理学会年会、美国材料学会年会、美国真空学会年会、扫描隧道显微学大会、分子束外延大会等做过30余个邀请报告

在国际会议上应邀做大会/主题/特邀报告100余次，其中四次在美国物理学会年会做邀请报告 

时间学术会议举办地点1996年美国物理学会年会美国圣路易斯1999年国际扫描探针显微镜会议韩国首尔2000年国际分子束外延会议中国北京2004年美国真空学会年会美国阿纳海姆2004年美国材料学会年会美国波士顿2005年美国物理学会年会美国洛杉矶2005年国际扫描隧道显微镜会议（STM'05）日本札幌2006年国际纳米科技会议（ICN+T2006）瑞士巴塞尔2006年欧洲表面科学会议法国巴黎（大会特邀报告）2008年亚洲纳米科技会议新加坡（大会特邀报告）2010年美国物理学会年会美国波特兰2012年美国物理学会年会美国波士顿

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