研究组主要发展和应用先进的实验技术来研究复杂材料的电子结构和超快动力学。确定固体量子理论中现有方法的适用性，探索物质世界和自然规律。使用的实验技术包括时间分辨/角分辨光电电子能谱(Time-Resolved and Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy, Tr-ARPES)和超快光谱(Ultrafast Optical Spectroscopy)。另外课题组还依托国内外同步辐射等大科学装置进行研究。我们利用这些先进技术来理解关联电子体系如高温超导体、重费米子超导体和拓扑材料等的奇异量子现象的本质。

研究的材料包括:

(1). 强关联电子体系，包括铜氧化物、铁基等高温超导体，重费米子超导体等非常规超导体；

(2). 拓扑材料，包括拓扑绝缘体、拓扑超导体、Dirac半金属等。

研究的重要物理问题包括：

非常规超导机理，重费米子物理，量子拓扑特性和光致相变等。

技术手段

(1). 角分辨光电子能谱

角分辨光电子能谱(Angle-resolved photoemission spectroscopy，简称ARPES)是探测物质电子结构最直接的实验手段。ARPES是基于光电效应的，当足够能量的入射光子辐照到材料表面时，物质内部的电子吸收光子并逃逸出表面成为光电子。通过直接测量出射光电子的动能和发射角分布，ARPES可以获得物质内部的电子能带结构和费米面。ARPES被广泛应用于研究高温超导体、拓扑材料、电荷密度波和石墨烯等先进材料的微观电子结构。参见

(2). 时间分辨角分辨光电子能谱

时间分辨角分辨光电子能谱(Time-resolved and Angle-resolved photoemission spectroscopy，简称Tr-ARPES)是ARPES技术与超快泵浦-探测技术结合而产生的新实验技术。通过实际测量光激发后电子结构的演化行为，Tr-ARPES以最直接的方式研究超快现象。

(3). 超快光谱

基于泵浦-探测原理的时间分辨超快光谱(Ultrafast Optical Spectroscopy)是研究材料中的各微观自由度在飞秒到纳秒时间尺度内的超快动力学过程的有力实验手段。参见