磁性理论,自旋电子学,超导电性,光与物质相互作用
我的研究领域是磁性与自旋电子学。我与合作者在国际上较先发现并系统研究了磁子、表面声子、电子、光子和量子比特等元激发之间的手征相互作用,率先预言了手性自旋和声子泵浦、非接触自旋泵浦、手性自旋塞贝克效应、磁子的趋肤效应、磁子陷阱、磁子多普勒效应、自旋二极管效应、磁子的超导电控效应等新物理现象,后陆续获得实验证实。在国际上较早在磁性异质结构中预言了磁子的非厄米趋肤效应。我已发表学术期刊论文40余篇,其中包括第一及/或通讯作者的Physical Review Letters论文 8 篇,并受邀为自旋物理领域撰写 Physics Reports 115页和100余页长篇综述两篇,在学科内引起了较大反响。
目前课题组有两位海外引进的青年高层次人才。于涛老师负责“磁子自旋电子学”的理论方向和部分实验,王棋老师负责实验方向。共建设四个实验室:于涛老师负责服务器计算平台和超导-磁性异质结构实验室;王棋老师负责布里渊散射实验室与微波实验室。
目前学科理论方向发展主要凝炼了三个方向:
1)自旋系统手性相互作用。手性相互作用使得作用力不等于反作用力,看起来打破了牛顿第三定律。它使得信息能够单方向传输,可以在单量子水平下实现二极管效应,为量子输运调控启发了诸多新的可能性。
2)准粒子自旋量子输运理论。量子物态中各种准粒子,比如磁子、声子、库伯对、ferron、自旋子、等离激元、电荷密度波等之间的自旋转化是实现自旋和电荷信息在不同物态中有效输运和调控的基石。
3)量子磁性和磁性量子。量子磁性基态和激发态算法;深入研究量子涨落对自旋输运的影响;研究磁性量子在量子计算和量子通讯中的基础和应用。