如果從2002年本科畢業算起，許曉棟專注量子材料的研究，已經整整二十年。
1997年，考入中國科學技術大學。
2002年，獲得中國科學技術大學本科生最佳優秀論文獎。
2008年，在密歇根大學獲得博士學位，師從國際著名量子光學科學家Duncan Steel教授。
在攻讀學位期間，許曉棟就展現出優異的科研功底，在導師指導下，以第一作者在Science和Nature連續發表2篇研究論文，被數十家國際學術媒體報道。
博士畢業后，許曉棟來到康奈爾大學納米系統中心從事博士后研究，隨后執教華盛頓大學。2020年，許曉棟當選美國物理學會會士。
現在，許曉棟是華盛頓大學Boeing冠名杰出教授，長期致力于基于低維量子材料的新型器件物理的研究。
2021年11月17日，許曉棟教授以通訊作者在Nature發表題為“Excitons and emergent quantum phenomena in stacked 2D semiconductors”的綜述文章，對雙層二維半導體材料量子物理領域近年來的關鍵進展，進行了全面回顧，并為未來發展指明了方向。
僅僅8天之后，許曉棟教授再次以通訊作者在Science發表題為“Direct visualization of magnetic domains and moiré magnetism intwisted 2D magnets”的研究論文，報道了他們在二維磁性材料研究領域的新突破。
魔角石墨烯的問世，為整個二維半導體材料的研究帶來了全新的希望。在這項研究中，研究人員在小角扭曲的雙層二維CrI3材料中，發現了磁性紋理?；趩巫孕孔哟帕τ?，研究人員實現了對納米級磁疇、周期性圖案和莫爾磁性的直接可視化，并對磁疇尺寸和磁化強度進行了測量。
研究表明，在小角扭曲的雙層二維CrI3材料中，反鐵磁和鐵磁域同時存在，呈現出無序的空間圖案。而在扭角三層二維CrI3材料中，反鐵磁和鐵磁域則表現出良好和的周期性，與計算結果保持一致。
研究人員認為，這一現象主要來源于CrI3莫爾超晶格中的層間相互作用導致，而這一相互作用依賴于局部堆疊行為。這項研究表明，莫爾超晶格為研究納米磁性提供了絕佳的平臺。
更值得一提的是，這篇研究論文的主角：二維磁性CrI3（碘化鉻），正是由許曉棟于2017年首次報道，并掀起了二維磁性材料研究的熱潮。
2017年11月26日，華盛頓大學許曉棟課題組與麻省理工學院PabloJarillo-Herrero課題組利用物理剝離的方法，首次制備出具有本征磁性的單層二維CrI3（碘化鉻）。研究發現，單層CrI3二維材料為伊辛鐵磁體，具有面外自旋取向，居里溫度為45K。（在同期Science中，香港大學張翔教授等人也在原子級二維Cr2Ge2Te6材料中發現本征磁性）
https://www.nature.com/articles/nature22391
順便提一句，和許曉棟教授團隊合作完成這項工作的麻省理工學院Pablo Jarillo-Herrero教授，就是傳說中曹原的導師。僅僅幾個月之后的2018年，魔角石墨烯問世，那就是另外的故事啦。
2018年4月，許曉棟課題組和Pablo Jarillo-Herrero課題組繼續合作，在Nature Nanotechnology報道了通過電調控二維CrI3材料磁性的新方法。
2018年6月，許曉棟課題組和Pablo Jarillo-Herrero課題組在Science同期發表背靠背論文，各自獨立在CrI3二維磁體領域報道遂穿效應新成果。
許曉棟教授團隊和香港大學姚望教授和卡內基梅隆大學肖笛教授等人合作，利用原子級厚度的二維磁性CrI3材料進行信息編碼，以大幅度提升信息存儲密度、降低能量耗損。在４層的納米器件中，實現了超過現有技術10倍的“隧穿磁阻效應”。該技術有望應用于研制新型存儲器件，革新電子器件和計算技術。這項研究的意義在于，他們在二維異質結中實現了巨隧穿磁阻效應，引領巨隧穿磁阻效應從三維走向二維。Pablo Jarillo-Herrero教授課題組，也獨立研究了原子級厚度的二維磁性CrI3材料磁場調控中的隧穿效應。
2019年，復旦大學吳施偉課題組與華盛頓大學許曉棟課題組合作，在二維磁性雙層CrI3材料中觀測到源于層間反鐵磁結構的非互易二次諧波非線性光學響應，并揭示了三碘化鉻中層間反鐵磁耦合與范德瓦爾斯堆疊結構的關聯。
此外，許曉棟教授在低維量子材料領域，還取得了許多突破，包括范德華二維異質結、石墨烯量子物理等領域，在此僅列出部分代表性成果，不再做詳細介紹。
二維磁體
未來可期
