Jie Shan

Jie Shan (geboren im 20. Jahrhundert in China) ist eine chinesisch-US-amerikanische Physikerin und Hochschullehrerin. Seit 2025 ist sie Direktorin des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie in Hamburg.

Laufbahn

Jie Shan wuchs in den 1970er Jahren in der Provinz Zhejiang auf. Sie war eine herausragende Schülerin und erhielt einen der begehrten Studienplätze an der University of Science and Technology of China in Hefei. Mit einem Austauschstipendium ging sie an die Staatliche Universität Moskau, wo sie 1996 ihr Diplom in Mathematik und Physik erhielt. Danach ging sie auf Einladung von Tony Heinz an die Columbia University (M.S. 1998), wo sie 2001 mit einer von Heinz betreuten Arbeit promoviert wurde.

Von 2002 bis 2014 war sie zunächst Assistant Professor, dann Associated Professor an der Case Western Reserve University und wechselte dann an die Pennsylvania State University, wo sie Full Professor wurde, und 2018 an die Fakultät für angewandte und technische Physik der Cornell University. Im Jahr 2025 wurde Shan gemeinsam mit ihrem Mann Kin Fai Mak als Direktorin ans Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie berufen.

Forschung

Jie Shan erforscht die optischen, elektronischen und magnetischen Eigenschaften von nanoskaligen Materialien, insbesondere von atomar dünnen zweidimensionalen Kristallen (2D-Materialien) wie Graphen oder Übergangsmetall-Dichalkogenide (TMDs) wie Molybdändisulfit (MoS₂) und daraus gebildeten Heterostrukturen (Van-der-Waals-Materialien). Mit ihrer Gruppe entwickelt sie experimentelle Techniken der optischen Spektroskopie und Mikroskopie, um die internen Freiheitsgrade der Elektronen sowie die emergenten Vielteilchenphasen, die in diesen Materialien auftreten, zu untersuchen.

Beispiele hierfür sind korrelierte und topologische Phänomene wie Supraleitung, Magnetismus und Topologische Isolatoren. Für die Experimente der Gruppe werden die verwendeten Materialien durch präzise Kontrolle der Zusammensetzung, der Stapelreihenfolge und durch gezieltes Verdrehen der Schichten synthetisiert und strukturiert.

Gemeinsam mit Mak untersuchte sie 2010 als Erste einen atomar-dünnen Halbleiter (eine Monolage MoS₂) und zeigte dessen vom 3D-Material stark abweichende optische Eigenschaften. Weiterhin untersuchten sie die Erzeugung und Wechselwirkung von Quasiteilchen wie Exzitonen und Trionen in diesen Materialien. Seit der Entdeckung der verdrehten Zweilagen-Materialien untersucht sie diese auch als Basis für einen analogen Quantensimulator von stark wechselwirkenden Elektronen. Unter anderem konnte sie mit ihrem Team die Physik des Fermi-Hubbard-Modells simulieren.

Auszeichnungen

Im Jahr 2010 wurde Jie Shan mit dem Scialog Award ausgezeichnet. 2013 wurde Shan zum Fellow der American Physical Society gewählt. Sie erhielt außerdem ein Marie-Tharp-Stipendium des Earth Institute der Columbia University und den CAREER Award der National Science Foundation. In Deutschland wurde sie 2021 mit dem Max-Planck-Sabbatical-Preis und dem Mildred-Dresselhaus-Preis ausgezeichnet. Clarivate zählte Shan 2025 zu den Highly Cited Researchers (wie zuvor schon seit 2023).

Publikationen (Auswahl)

Laut Web of Science ist Shan Koautorin von über 400 wissenschaftlichen Artikeln in Peer-Review-Zeitschrifen, die über 58.000-mal zitiert wurden (h-Index 81).

• mit Y. Tang, L. Li, T. Li, Y. Xu, u. a.: Simulation of Hubbard model physics in WSe2/WS2 moiré superlattices. In: Nature. Band 579, Nr. 7799, 2020, S. 353–358, doi:10.1038/s41586-020-2085-3. 
• mit X. Xi, Z. Wang, W. Zhao, J. H. Park u. a.: Ising pairing in superconducting NbSe2 atomic layers. In: Nature Physics. Band 12, Nr. 2, 2016, S. 139–143, doi:10.1038/nphys3538, arxiv:1507.08731. 
• mit K. F. Mak: Photonics and optoelectronics of 2D semiconductor transition metal dichalcogenides. In: Nature Photonics. Band 10, Nr. 4, 2016, S. 216–226, doi:10.1038/nphoton.2015.282. 
• mit K. He, N. Kumar, L. Zhao, Z. Wang, K. F. Mak, H. Zhao: Tightly Bound Excitons in Monolayer. In: Phys. Rev. Lett. Band 113, Nr. 2, 2014, S. 026803, doi:10.1103/PhysRevLett.113.026803. 
• mit K. F. Mak, K. He, C. Lee, G. H. Lee, J. Hone, T. F. Heinz: Tightly bound trions in monolayer MoS₂. In: Nature Materials. Band 12, Nr. 3, 2013, S. 207–211, doi:10.1038/nmat3505, arxiv:1210.8226. 
• mit K. F. Mak, K. He, T. F. Heinz: Control of valley polarization in monolayer MoS₂ by optical helicity. In: Nature Nanotechnology. Band 7, Nr. 8, 2012, S. 494–498, doi:10.1038/nnano.2012.96, arxiv:1205.1822. 
• mit K. F. Mak, C Lee, J. Hone, T. F. Heinz: Atomically Thin MoS₂: A New Direct-Gap Semiconductor. In: Phys. Rev. Lett. Band 105, Nr. 13, 2010, S. 136805, doi:10.1103/PhysRevLett.105.136805. 

Weblinks

• Personeneintrag am MPSD. Abgerufen am 1. November 2026 
• Charlie Wood: Physics Duo Finds Magic in Two Dimensions. 16. August 2022; abgerufen am 1. November 2026 (englisch). 

Einzelnachweise

1. 1 2 3 Charlie Wood: Physics Duo Finds Magic in Two Dimensions. 16. August 2022, abgerufen am 1. November 2026 (englisch). 
2. ↑ CV Tony F. Heinz. (pdf) 6. August 2026, S. 10, abgerufen am 1. November 2026 (englisch). 
3. ↑ About Jie Shan. In: cornell.edu. Abgerufen am 1. November 2026 (englisch). 
4. 1 2 3 Die Pioniere der Quantenmaterialforschung Jie Shan und Kin Fai Mak stoßen zum MPI für Dynamik und Struktur der Materie. In: mpsd.mpg.de. 4. Februar 2025, abgerufen am 1. November 2026. 
5. 1 2 Abteilungen Nanoskalige Quantenmaterialien. In: mpsd.mpg.de. Abgerufen am 1. November 2026. 
6. ↑ Planar Systems for Quantum Information. (pdf) In: 2021 Experimental Condensed Matter Physics (ECMP) Principal Investigators’ Meeting. Jeanie Lau, Ian Fisher, 2021, S. 363, abgerufen am 1. November 2026 (englisch). 
7. ↑ Yanhao Tang, Lizhong Li, Tingxin Li, Yang Xu, Song Liu, Katayun Barmak, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Allan H. MacDonald, Jie Shan, Kin Fai Mak: Simulation of Hubbard model physics in WSe₂/WS₂ moiré superlattices. In: Nature. Band 579, Nr. 7799, 2020, S. 353–358, doi:10.1038/s41586-020-2085-3. 
8. ↑ Solar Energy Conversion 2010-2014. In: rescorp.org. Abgerufen am 1. November 2026 (englisch): „Overcoming Shockley-Queisser Limit on PV Solar-Energy Conversion Efficiency: Multiple Exciton Generation in One-Dimensional Nanostructures“ 
9. ↑ Search Fellowship database. In: aps.org. Abgerufen am 1. November 2026 (englisch): „For outstanding contributions in understanding the physics of electronic and optical phenomena in nanoscale materials through the development and application of novel optical probes.“ 
10. ↑ Three MPSD Directors selected as Highly Cited Researchers 2025. In: mpg.de. 13. November 2025, abgerufen am 1. November 2026 (deutsch, englisch). 
11. ↑ Citation Report. In: webofscience.com. 1. November 2026, abgerufen am 1. November 2026.