詹清峰教授研究方向:
磁学与磁性材料:1、柔性自旋电子学器件;2、自旋霍尔效应;3、交换偏置效应。
1988年,巨磁电阻效应的发现标识着自旋电子学的诞生,经历了近30年的发展,自旋电子学器件已经广泛应用于存储、传感等领域,并因此获得2007年诺贝尔物理学奖。近年来,自旋电子学随着电子工业的发展呈现了一些新的趋势。例如,柔性可穿戴设备的快速发展提出了自旋电子学器件柔性化的要求,如何在弯曲或拉伸等形变状态下,通过抑制磁弹耦合效应,使得器件性能不发生改变是柔性自旋电子学器件发展中面临的重要挑战;由于可以有效降低功耗,基于磁性绝缘体的自旋电子学器件引起了人们的广泛关注,通过自旋的移动可以实现信息的传递,从而取代传统的高功耗电流输运承载信息的模式;传统自旋电子学器件使用多晶铁磁/反铁磁交换偏置层实现对铁磁磁矩的钉扎,单晶铁磁/反铁磁交换偏置异质结有着理想的界面原子与磁矩的排列,成为研究交换偏置效应的最理想体系。我们在国家自然科学基金的支持下,开展自旋电子学器件的柔性化,自旋流导致的磁电阻效应,单晶偏置异质结的界面交换耦合机制与调控的研究。
商恬研究员研究方向:
关联电子材料是凝聚态物理的研究热点,其新颖的物理性质,包括磁性,超导电性,自旋霍尔效应,量子相变和拓扑性质等,在节能输电、低功耗的自旋电子学器件、量子器件以及量子计算领域等都具有重大的应用价值。近年来主要从事关联电子材料及其相关的功能性材料的设计、制备和晶体生长,并利用缪子、同步辐射和中子散射等大型装置设备研究材料的磁性、超导电性、量子临界性以及拓扑性质等。目前课题组主要的研究方向包括:
1.材料制备和晶体生长
利用固相反应法、助熔剂法、提拉法、输运法、高压合成、磁控溅射和脉冲激光沉积等探索、设计、制备高质量关联电子材料和功能性材料,并利用不同的技术手段研究其新颖的物理性。
2.缪子自旋弛豫(muon-spin rotation/relaxation)
缪子技术研究材料的新颖物性。缪子是自旋为1/2的基本粒子且具有较大的旋磁比。缪子技术具有局域性和高灵敏度(精度为0.1G)等优势,是研究磁性材料的微观磁性、超导体配对机制和时间反演对称性破缺、量子自旋液体等强有力的实验手段,也是推动物理学科,包括凝聚态物理、材料物理、高能物理和粒子物理等发展的重要的大型装置设备。
徐杨研究员研究方向:
涵盖了关联电子体系和拓扑态的新奇量子物态近年来成为了凝聚态物理的研究前沿。诸如非常规超导、以自旋液体为代表的量子磁性、拓扑绝缘体与半金属等新奇量子物态,在低功耗多自由度器件、新能源、量子计算等领域都有不可估量的应用价值。同时这些不同的量子物态的物理机制之间还存在着更深层次的联系。对这些量子物态及其相互关系的研究,也是加深对凝聚态物理中基本规律的理解,从而探索更多新奇量子态,乃至实现按需设计先进功能材料的必经之路。本人长期从事量子调控下的输运测量的研究工作,在多个新奇量子物态的体系中都取得了重要的创新研究成果。目前课题组主要的研究方向包括:
1. 利用极低温热导率、热霍尔效应等手段研究以量子自旋液体为代表的量子磁体中的分数化激发。
2. 利用电阻率、霍尔效应、热导率、塞贝克效应、能斯特效应等手段研究拓扑材料的反常输运性质,如从拓扑霍尔/能斯特效应研究贝里曲率等。
3. 利用电阻率、霍尔效应、能斯特效应等手段研究扑磁结构,如磁斯格明子等。
4. 利用极低温热导率研究非常规超导体的能隙对称性和能隙结构。
5. 利用电阻率、霍尔效应、磁阻等研究量子临界体系,如重费米子、铜/钌/镍酸盐等体系中的量子相变和奇异金属行为。