华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心
学校主页 | English

科学研究

Research

研究机构

当前位置: 首页 > 科学研究 > 研究机构 > 正文

凝聚态物理团队

发布日期:2017-09-05    作者:     来源:     点击:

团队简介

主要从事凝聚态物理理论和实验方面的研究工作,涉及三个研究方向:有机半导体材料迁移率的测量、Bi2Te3/FeTe异质结构的新奇界面超导性质研究、拓扑半金属材料设计和物性究。目前,该团队有10名成员,其中教授7人,副教授3人。


最新进展及要闻

·徐刚教授在拓扑半金属的研究上取得重要进展

·朱增伟团队在反铁磁材料的电磁输运行为上获进展

·朱增伟教授团队在强磁场下半金属的奇异行为研究上获重要进展

·付英双教授在量子拓扑态领域获突破


团队成员

负责人:朱增伟

姓名 职称 电子邮箱(请将#换成@)
付英双 教授 yfu#hust.edu.cn 
徐刚 教授 gangxu#hust.edu.cn 
朱增伟
教授 zengwei.zhu#hust.edu.cn
吕京涛 教授 jtlu#hust.edu.cn 
刘鑫 教授  phyliuxin#hust.edu.cn 
王顺  教授  shun#hust.edu.cn 
于海滨  教授  haibinyu#hust.edu.cn 
高锦华 副教授  jinhua#hust.edu.cn 
张文号 副教授  wenhaozhang#hust.edu.cn 
张佳  副教授  jiazhang#hust.edu.cn 


科研项目

1、有机半导体材料迁移率的测量:主要开展有机半导体中的输运和磁输运性质研究:建立有机半导体迁移率的高精度测量方法,获得Mott VRH特征温度、Anderson局域长度等重要物理参数,研究有机材料中的金属-绝缘体转变。研究有机材料中各种量子序(如超导,电荷密度波)的调制规律。

2、Bi2Te3/FeTe异质结构的新奇界面超导性质研究:主要利用分子束外延生长技术构建Bi2Te3/FeTe异制结超导体系,对其进行原位低温强磁场扫描隧道镜/谱和量子输运性质的研究,通过控制薄膜层厚、改变异质结生长次序、选取不同衬底等方式,分别从宏观和原子尺度上获取构建异质结不同电子有序态和超导之间的关联,建立超导与拓扑物质态之间的联系和规律。

3、拓扑半金属材料设计和物性研究:主要通过第一性原理计算提供拓扑半金属的新方案,寻找和设计新的拓扑半金属,并通过光学浮区炉、分子束外延生长等方法合成新的拓扑半金属样品,进一步研究拓扑半金属奇异量子物性,以及强磁场对其输运特性的影响和调制。


科研成果

1、朱增伟教授团队在强磁场下半金属的奇异行为研究上获重要进展,《自然·通讯》(Nature Communications)在线刊发了国家脉冲强磁场科学中心“青年千人”朱增伟教授团队题为“利用强磁场排空铋中狄拉克谷”(Emptying Dirac valleys in bismuth using high magnetic fields)的论文。

报道链接:http://news.hustonline.net/article/97705.htm

2、《科学》杂志发表物理学院吕京涛教授合作研究成果,论文题为《通过针尖增强非弹性电子隧穿研究氢键核量子效应》(Nuclear quantum effects of hydrogen bonds probed by tip-enhanced inelastic electron tunneling)。

报道链接:http://news.hustonline.net/article/95757.htm

3、量子拓扑态领域物理学院付英双教授获突破,《自然·通讯》(Nature Communications)杂志在线发表了物理学院付英双教授为第一和通讯作者的论文《拓扑表面态塞曼效应新奇材料依赖特性的观测》(Observation of Zeeman effect in topological surface state with distinct material dependence)。

报道链接:http://news.hustonline.net/article/95480.htm

4、国家脉冲强磁场科学中心连续发文国际顶级期刊,国际物理学界权威学术刊物《物理评论快报》(Physical Review Letters)发表了国家脉冲强磁场科学中心教授朱增伟为第一作者、通讯作者的论文《半金属WTe2的量子振荡,热电系数和费米面》(Quantum oscillations, Thermoelectric Coefficients and the Fermi Surface of Semi-metallic WTe2),并将其列为编辑推荐。

报道链接:http://news.hustonline.net/article/94098.htm

5、物理学院吕京涛教授量子输运研究获新进展,物理学权威期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)刊发了以物理学院凝聚态物理团队吕京涛教授为第一和通讯作者的理论研究论文《纳米结中的电流诱导力和焦耳热空间分布》(Current-induced forces and hot-spots in biased nano-junctions)。论文还被编辑遴选为Editors’ Suggestion(编辑推荐),在PRL主页作为亮点报道。

报道链接:http://news.hustonline.net/article/93785.htm

6、徐刚教授及其合作者首次提出双外尔半金属概念[PRL 107, 182806 (2011)]。将凝聚态中电子态按照拓扑分类的概念从绝缘体推广到了半金属(semimetal),定义了一种新的拓扑物质态——双外尔半金属;论证了在铁磁的三维强拓扑情况下Weyl node存在的必然性;成功预言了铁磁半金属HgCr2Se4中受拓扑保护的double-Weyl费米子。该工作是拓扑半金属领域的经典文献之一,并被评为编辑推荐文章,《Physics》杂志上也同步刊登了介绍文章,目前引用超过500次。

7、徐刚教授及其合作者成功预言铁基超导母体中的条纹状反铁磁基态[EPL 83, 27006 (2008)]。通过第一性原理计算成功预言了LaOFeAs中的条纹状反铁磁基态——反铁磁基态的发现在铁基超导领域具有里程碑式的意义,同时我们提出的基于费米面嵌套的自旋密度波(SDW)磁性机制对于人们深入理解铁基超导体中的磁性涨落与超导电性的关系具有重要的指导作用。该文入选2008年“中国最有影响百篇学术论文”,也是铁基超导评选自然科学一等奖的重要成果之一,目前引用700多次。

8、于海滨教授多年来一直从事非晶态材料性能与弛豫动力学之间联系的研究;以实验和理论模拟相结合的方式做出了系统、深入的工作,建立了金属玻璃弛豫动力学的研究方法。相关工作开创了金属玻璃领域热点研究方向,取得多项创新成果。截止2017年8月,在Physical Review Letters(5篇,4篇为第一作者,通讯作者,其中1篇为ESI高被引论文), Nature Communications(2篇,第一作者,通讯作者), Advanced Materials(1篇,第一作者)等国际期刊上发表SCI检索论文30余篇,总引用1000余次,H因子19。应邀为Materials Today,National Science Review等(第一作者,通讯作者)撰写综述文章;应邀在美国物理学年会等国际会议做特邀报告。


代表性论文

1. Xu, G.; Wang, J.; Felser, C.; Qi, X.-L.; Zhang, S.-C., Quantum Anomalous Hall Effect in Magnetic Insulator Heterostructure. Nano letters 2015, 15 (3), 2019-2023;

2. Xu, G.; Weng, H.; Wang, Z.; Dai, X.; Fang, Z., Chern Semimetal and the Quantized Anomalous Hall Effect in HgCr2Se4. Physical review letters 2011, 107 (18);

3. Xu, G.; Lian, B.; Zhang, S.-C., Intrinsic Quantum Anomalous Hall Effect in the Kagome Lattice Cs2LiMn3F12. Physical review letters 2015, 115 (18);

4. Xu, G.; Lian, B.; Tang, P.; Qi, X.-L.; Zhang, S.-C., Topological Superconductivity on the Surface of Fe-Based Superconductors. Physical review letters 2016, 117 (4);

5. Hongtao Yuan*, Zhongkai Liu*, Gang Xu*, Bo Zhou, Sanfeng Wu, et al (Co-first author), “Evolution of the Valley Position in Bulk Transition-Metal Chalcogenides and their Mono-Layer Limit”.Nano letters 16, 4738-4745 (2016)

6. Zhu Z*, Lin X, Liu J, et al.Quantum oscillations, thermoelectric coefficients and the Fermi surface of semi-metallic WTe2. Physical Review Letters, 2015, 114(17).

7. Zhu Z, Fauqué B, Malone L, et al.Landau spectrum and twin boundaries of bismuth in the extreme quantum limit. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2012, 109(37):14813-8.

8. Zhu Z, Collaudin A, Fauqué B, et al.Field-induced polarization of Dirac valleys in bismuth.Nature Physics, 2012, 8(1):89-94.

9. Zhu Z, Yang H, Fauqué B, et al.Nernst effect and dimensionality in the quantum| limit. Nature Physics, 2010, 6(1):26-29.

10. Y. S. Fu, T. Hanaguri, K. Igarashi, H. Takaagi, M. Kawamura, M.S. Bahramy, and T. Sasagawa, “Observation of Zeeman effect in topological surface state with distinct material dependence”, Nat. Commun. 7, 10829 (2016).

11. E. Minamitani, Y. S. Fu, Q. K. Xue, Y. Kim, and S. Watanabe, “Spatially extended underscreened Kondo state from collective molecular spin”, Phys. Rev. B 92, 075144 (2015).

12. Y. S. Fu, M. Kawamura, K. Igarashi, H. Takaagi, T. Hanaguri, and T. Sasagawa, “Imaging the two-component nature of Dirac-Landau levels in the topological surface state of Bi2Se3”, Nat. Phys. 11, 815 (2014).

13. Y. S. Fu, T. Hanaguri, S. Yamamoto, K. Igarashi, H. Takaagi, and T. Sasagawa, “Memory effect in a topological surface state of Bi2Te2Se”, ACS Nano 7, 4105 (2013).

14. Y. S. Fu, J. Schwӧbel, S.W. Hla, A. Dilullo, G. Hoffmann, S. Klyatskaya, M. Ruben, and R. Wiesendanger, “Reversible chiral switching of bis(phthalocyaninato) terbium(III) on a metal surface”, Nano Lett. 12, 3931 (2012).

15. Y. S. Fu, Q. K. Xue, R. Wiesendanger, “Spin-Resolved Splitting of Kondo Resonances in the Presence of RKKY-Type Coupling”, Phys. Rev. Lett. 108, 087203 (2012).

16. Y. S. Fu, T. Zhang, S. H. Ji, X. Chen, X. C. Ma, J. F. Jia, and Q. K. Xue, “Identifying charge states of molecules with spin-flip spectroscopy”, Phys. Rev. Lett. 103, 257202 (2009).

17. Y. S. Fu, S. H. Ji, T. Zhang, X. Chen, X. C. Ma, J. F. Jia, and Q. K. Xue, “Ultrathin lead oxide film on Pb(111) and its application in single spin detection”, Appl. Phys. Lett. 95, 063107 (2009).

18. Guo, J., Lu, J.-T., Feng, Y., Chen, J., Peng, J., Lin, Z., Meng, X., Wang, Z., Li, X.-Z., Wang, E.-G., Jiang, Y., 2016. Nuclear quantum effects of hydrogen bonds probed by tip-enhanced inelastic electron tunneling. Science 352, 321-325.

19. Lu, J.-T., Brandbyge, M., Hedegard, P., 2010. Blowing the Fuse: Berry's Phase and Runaway Vibrations in Molecular Conductors. Nano Letters 10, 1657-1663.

20. Lu, J.-T., Christensen, R.B., Wang, J.-S., Hedegard, P., Brandbyge, M., 2015. Current-Induced Forces and Hot Spots in Biased Nanojunctions. Physical Review Letters 114.

21. Lue, J.-T., Hedegard, P., Brandbyge, M., 2011. Laserlike Vibrational Instability in Rectifying Molecular Conductors. Physical Review Letters 107.

22. Wang, S., Pan, L., Pindak, R., Liu, Z.Q., Nguyen, H.T., Huang, C.C., 2010. Discovery of a Novel Smectic-C* Liquid-Crystal Phase with Six-Layer Periodicity. Physical Review Letters 104.

23. W. H. Zhang et al., Effects of surface electron doping and substrate on the superconductivity of epitaxial FeSe films. Nano Lett. 16, 1969 (2016).

24. Wenhao Zhang et al., Direct observation of high temperature superconductivity in one-unit-cell FeSe films. Chin. Phys. Lett. 31, 017401 (2014).

25. Wenhao Zhang et al., Interface charge doping effects on superconductivity of single-unit-cell FeSe films on SrTiO3 substrates. Phys. Rev. B 89, 060506(R) (2014).

26. Defa Liu†, Wenhao Zhang† et al., Electronic origin of high-temperature superconductivity in single-layer FeSe superconductor, Nat. Commun. 3, 931 (2012). († contributed equally to this work)

27. Jia Zhang, Michael Bachman, Michael Czerner, Christian Heiliger,Thermal transport and non-equilibrium temperature drop across a magnetic tunnel junction, Phys. Rev. Lett. 115, 037203 (2015)

28. Jia Zhang, X.-G. Zhang and X. F. Han, Spinel oxides: Δ1 spin-filter barrier for a class of magnetic tunnel junctions,Appl. Phys. Lett. 100, 222401 (2012)


优秀毕业生

暂无。