张树辰

男， 中国科学技术大学， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2008.09-2012.06 山东大学 化学-学士
2012.09-2017.07 北京大学 物理化学-博士 （导师：张锦 院士）
2017.07-2019.06 北京大学化学与分子工程学院 博士后 （导师：张锦 院士、彭海琳 教授）
2019.08-2020.07 美国劳伦斯伯克利国家实验室 博士后（导师：Prof. Gabor A. Somarjai）
2020.08-2023.07 美国普渡大学 博士后 （导师：Prof. Letian Dou）
2023.08-2023.11 美国劳伦斯伯克利国家实验室 项目科学家
2023.12-至今 中国科学技术大学 化学与材料科学学院-特任教授

研究领域和兴趣

低维半导体结构可控制备与界面物性研究

主要业绩

申报人长期围绕低维半导体材料与纳米碳材料的可控制备及界面物性调控这一国际前沿方向开展系统性研究，聚焦“结构精准构筑—界面电子行为调控—器件功能实现”这一主线，形成了从基础理论到材料制备再到性能调控与应用拓展的完整研究体系，在单壁碳纳米管与二维卤化物半导体两个重要方向取得了一系列具有国际影响力的原创性成果。
在单壁碳纳米管领域，申报人针对其结构不可控这一长期制约应用的核心科学问题，提出了催化剂结构设计与界面对称性匹配诱导手性选择性生长机制，实现了特定手性碳纳米管的可控制备。相关研究在国际上首次实现了水平阵列中单一手性碳纳米管的规模化生长，为碳纳米管电子器件的应用奠定了关键材料基础。该成果发表于Nature（2017），并被广泛引用和关注。此外，围绕碳纳米管生长动力学、催化剂设计及碳源分解机制，系统发展了固体催化剂调控策略，实现了半导体型碳纳米管的高密度、高选择性生长，推动了碳纳米管从“可制备”向“可设计”的转变。在此基础上，申报人还开展了纳米催化与能源转化研究，参与提出多组分催化剂设计策略，实现了甲烷热解制氢等关键反应中的高效催化，为清洁能源转化提供了新路径，相关成果发表于Science（2024）。
在二维卤化物半导体方向，申报人围绕其发光性能与激子行为受限于空间结构不可控这一关键问题，提出了固液界面配体交换与外延调控策略，成功制备出高质量超薄二维钙钛矿，并进一步实现了面内异质结构的精准构筑。在此基础上，首次构建了二维卤化物莫尔超晶格体系，揭示了扭转角度对激子行为的调控机制，实现了角度依赖的光学响应调控，为低维量子材料中莫尔物理研究提供了新体系。相关成果发表于国际顶级期刊Nature（2025）与Nature Materials （2024），标志着离子型二维材料中莫尔工程研究的重要突破。
进一步地，申报人创新性提出基于晶体内应力驱动的自刻蚀策略，实现了二维钙钛矿材料的面内多色发光马赛克异质结构构筑，突破了传统发光材料单一发光模式的限制，在同一晶体中实现多区域、多颜色发光，为集成光电子器件提供了全新设计思路。该成果发表于Nature（2026），具有重要的科学意义与应用潜力。
截至目前，申报人以第一作者或通讯作者（含共同）在国际高水平期刊发表论文数十篇，其中包括Nature（3篇）、Science（1篇）、Nature Materials（1篇）等顶级期刊论文，以及JACS、Advanced Materials等重要期刊论文二十余篇，系统展示了其在低维材料领域的持续创新能力和学术影响力。同时，相关研究成果被国际同行广泛引用，并在低维材料、纳米催化及光电子器件等多个领域产生重要影响。
在科研项目方面，申报人主持国家自然科学基金（海外项目）、重大项目培育计划、中国科学技术大学校级重大项目及基础前沿团队项目等多项科研课题，并作为骨干参与国家自然科学基金重大项目等，体现了较强的科研组织与协同创新能力。
在成果转化与社会影响方面，申报人相关研究成果因其在新材料与能源领域的重要意义，受到主流媒体关注，获得《科技日报》《安徽日报》等专题报道，体现了其科研工作的社会价值与广泛影响力。
在学术服务方面，申报人担任重要学术期刊青年编委（Science China Materials、National Materials），并长期为ACS Nano、Advanced Materials等国际顶级期刊担任审稿人，积极参与国际学术交流与同行评议工作。同时，多次受邀在国内外重要学术会议作邀请报告，展示了其在该领域逐渐形成的学术影响力。
此外，申报人入选国家海外高层次人才计划，并以团队形式获得2023年R&D 100 Awards等国际重要奖项，体现了其科研成果的国际认可度。
总之，申报人围绕低维材料结构调控与界面物性这一核心方向，提出了一系列原创性理论与方法，实现了从材料结构设计到功能实现的重要突破，在碳纳米管与二维卤化物半导体两个前沿领域均取得了系统性、引领性的研究成果，展现出突出的创新能力与发展潜力。

代表成果

1.Shuchen Zhang*, Yuan Lu, Linghai Zhang, Hongsheng Shi, Xiao Wang, Zhaoming Wang, Jiaxin Li, Zehua He, Kang Wang, Ke Ma, Hanjun Yang, Chenjian Lin, Yue Hu, Shangfeng Yang, Yi Yu*, Letian Dou*. Mosaic Lateral Heterostructures in Two-dimensional Perovskite. Nature, 2026, 649, 612–620.
2. Shuchen Zhang†, Linrui Jin†, Yuan Lu†, Linghai Zhang, Jiaqi Yang, Qiuchen Zhao, Dewei Sun, Joshua J. P. Thompson, Biao Yuan, Ke Ma, Akriti, Jee Yung Park, Yoon Ho Lee, Zitang Wei, Blake P. Finkenauer, Daria D. Blach, Sarath Kumar, Hailin Peng, Arun Mannodi-Kanakkithodi, Yi Yu, Ermin Malic, Gang, Lu, Letian Dou*, Libai Huang*. Square Moiré Superlattices in Twisted TwoDimensional Halide Perovskites. Nat. Mater., 2024, 23, 1222. (†Contributed equally)
3. Shuchen Zhang†, Lixing Kang†, Xiao Wang, Lianming Tong, Liangwei Yang, Zequn Wang, Kuo Qi, Shibin Deng, Qingwen Li, Xuedong Bai, Feng Ding and Jin Zhang*. Arrays of horizontal carbon nanotubes of controlled chirality grown using designed catalysts. Nature, 2017, 543, 234–238. (†Contributed equally)
4. Biao Yuan†, Zeyu Wang†, Shuchen Zhang†, Christoph Hofer, Chuang Gao, Tamazouzt Chennit, Yi Yu, Letian Dou, Timothy Pennycook*. Atomically Resolved Edges and Defects in Lead Halide Perovskites. Nature, 2025, 647, 364–368. (†Contributed equally)
5. Luning Chen†, Zhigang Song†, Shuchen Zhang†, Chung-Kai Chang, Yu-Chun Chuang, Xinxing Peng, Chaochao Dun, Jeffrey J. Urban, Jinghua Guo, Jeng-Lung Chen*, David Prendergast, Miquel Salmeron, Gabor A. Somorjai*, Ji Su*. Liquid medium-entropy-alloy catalyst for efficient hydrogen production from methane pyrolysis. Science, 2023, 381(6660): 857-861. (†Contributed equally)
6. Shuchen Zhang, Dewei Sun, Ke Ma, Hanjun Yang, Biao Yuan, Yi Yu, Libai Huang, Letian Dou*. Deterministic synthesis of two-dimensional MAPbI3 perovskites and twisting structures with square moiré. J. Am. Chem. Soc., 2024, 146, 27861−27870.
7. Yuan Lu†, Hongsheng Shi†, Shuchen Zhang†, Dewei Sun, Libai Huang, Letian Dou, Yi Yu*. Imaging-electron-beam-sensitive-twisted-hybrid-perovskite-bilayers-at-one-angstrom-resolution. ACS Nano 2025, 19, 4279−4288. (†Contributed equally)
8. Yanqi Luo*†, Shuchen Zhang†, Jia-Shiang Chen, Xuedan Ma, Junjing Deng, Yi Jiang, Luxi Li, Barry Lai, Si Chen, Sarah Wieghold, Letian Dou*. Photo-Induced Halide Redistribution in 2D Halide Perovskite Lateral Heterostructures. Joule, 2023, doi:10.1016/j.joule.2023.08.003. (†Contributed equally)
9. Shuchen Zhang†, Xiao Wang†, Fengrui Yao, Maoshuai He, Dewu Lin, He Ma, Yangyong Sun, Qiuchen Zhao, Kaihui Liu, Feng Ding* and Jin Zhang*. Controllable Growth of (n, n-1) Family Semiconducting Carbon Nanotubes. Chem, 2019, 5, 1182-1193. (†Contributed equally)
10. Liu Qian, Ying Xie, Yue Yu, Shanshan Wang, Shuchen Zhang* and Jin Zhang*, Growth of SingleWalled Carbon Nanotubes with Controlled Structure using Floating Carbide Solid Catalysts, Angew. Chem.-Int. Edit. 2020, 59, 10884-10887.

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