学科建设

凝聚态物理

                     

量子调控 | 电子强关联系统 | 先进功能材料 | 纳米结构与物理 | 凝聚态理论与计算物理

学科点简介:

  本学科是我国首批博士学位授予点和国家重点学科。长期以来,本学科将自身的建设与发展同学校创建一流高水平研究性大学的定位紧密结合,注重与化学、材料学科的交叉,注重理论与实验工作的紧密结合。科学研究瞄准学科的前沿,并取得了明显的成绩,在2001年“九五”期间的全国重点学科评估中,我校的凝聚态物理获得满分,并与另外两所兄弟院校并列全国第一。 
  “十五”期间,本学科是“211工程”、“985工程”和“中国科学院知识创新工程”重点支持建设的学科之一。5年间,共得到上述“三大工程”支持的建设经费达4500万元。凝聚态物理学科进一步加强了学科凝练和创新文化建设,在科学研究、队伍建设、人才培养、学术交流、基础条件建设等方面又取得了显著的成绩。已经建立了以“合肥微尺度物质科学国家实验室”为依托的、有一定国际影响、国内著名的凝聚态物理科研基地和高级人才培养基地。近年来,本学科在量子效应及其操控、纳米结构与材料的制备与表征等若干交叉科学前沿研究方向的若干研究成果达到了国际先进水平,在电子强关联体系、先进功能材料物理、凝聚态物理理论与计算物理等研究方向处于国内先进水平,学科点的整体科研水平保持在全国高校前列。
本学科现有教学、科研人员66人,其中教授32人(博士生导师24人),副教授23人,讲师11人。突出专家包括院士2人,教育部“长江特聘教授”1人,国家杰出青年基金获得者4人,中国科学院“百人计划”6人,教育部新(跨)世纪优秀人才3人。骨干教师在国内外学术界的影响越来越大,12人在国际学术组织任职或担任国际学术期刊编委。
  本学科有 “纳米结构与物理创新研究团队” 和“先进材料创新研究团队”两支国家自然科学基金委创新研究团队和中国科学院“微尺度物理化学海外团队”。 
  “十五”期间,本学科承担各种国家纵向科研项目108项。其中:国家基金委重大、重点项目4项,国家杰出青年基金3项、国家基金委创新研究群体2项,基金委面上项目58项,国家计委、科技部专项(含973项目和863项目)9项,中国科学院“知识创新工程”3项,总经费6300万元。
近五年来,本学科发表学术论文600余篇,其中SCI收录514篇,包括Science 1篇,Phys. Rev. Lett. 4篇,其他影响因子大于2的学术论文232篇。入选中国基础科学研究十大新闻和中国十大科技进展各1次。获得国家自然科学二等奖1项、安徽省自然科学一等奖2项、二等奖1项和中国分析测试协会(CAIA)奖特等奖和一等奖各1项。独立或应邀参加编写专著9部,在国际会议上做邀请报告20余次。申请与获得国家发明专利21项。
  本学科建有学士、硕士和博士点及博士后流动站,拥有从本科-硕士-博士-博士后完整的人才培养机制。“十五”期间培养博士135名,硕士86名,本科生282名。目前在读博士生158名,硕士生147名(其中大部分为硕博连读),本科生304名。培养的博士研究生多次获得教育部与中科院奖励,其中获全国优秀博士学位论文1项(孙阳博士)、提名2项(杨昭荣博士、郑仁奎博士),获中科院院长特别奖1项、中科院优秀博士论文4项。 
  本学科积极开展与国内外同行的学术交流,邀请国外学者访问交流60人次,其中包括诺贝尔奖获得者1人,聘请客座教授5人,邀请国内学者访问交流100余人次,组织较大规模的全国性会议2次。 
  “十五”期间我们共投入6200余万元对科研基础条件进行了大规模改造,增添了一大批科研、教学急需的仪器设备。通过学科共建、加强学科交叉与融合,以本学科为重点的“合肥微尺度物质科学国家实验室”于2003年得到科技部的批准筹建。经过“十五”期间的建设,本学科的科研基础条件得到了很大的加强,并具备了目前国内高校中比较完备的综合极端条件实验平台,不仅加强了学科点的优势与特色,而且为开展凝聚态物理前沿研究奠定了坚实的基础。

研究方向

1.量子调控

  重点研究单分子体系、受限电子体系中量子态(包括电子态、自旋态和光子态)的奇特量子效应及其先进的探测方法和操纵技术。将利用基于扫描探针显微技术和光学技术的单分子科学方法对处于自由状态、衬底表面或复杂凝聚相环境中的单个小分子、原子团簇及生物大分子所具有的特殊的化学物理特性进行研究,研究受限量子单体中电荷的产生、分离、输运等特性,进而实现对其量子态的调控。这些研究将使人们能够直接观测和操纵单个的原子或分子,并对单个分子进行手术和加工。
本学科在该研究方向的特色是物理、化学和材料科学多学科交叉,理论与实验紧密结合,多项研究工作的水平处于国际前沿。

2.电子强关联系统

  电子强关联系统研究是当今凝聚态物理理论和实验研究的一个热点。本方向以典型的电子强关联体系--高温超导材料和巨磁电阻材料的物理机制研究为基点,着重开展研究:磁性与超导电性关系,寻找配对机制;d波载流和极化子输运的强关联问题;微结构调整是如何影响超导电性;解决国际上在磁通动力学上一些未解决的问题。研究巨磁阻材料的载流机制,从双交换和非双交换探索其复杂的导电现象;寻找更满足实际应用需要的CMR材料。
  本学科点是国内高Tc超导电性研究的重点攻关单位之一,承担863计划、973项目、国家杰出青年基金项目和中科院重点基金项目。

3.先进功能材料

  新型光信息功能材料是新一代信息技术的基础,在高技术和军事领域有着举足轻重的地位。本方向以新型信息材料、光电材料、新型高密度存储材料、新型特种光学材料以及相应器件集成中的基础科学问题为研究内容,侧重研究钙钛矿型过渡金属氧化物信息功能材料、ZnO高性能薄膜材料、新型光电能源材料、稀土发光材料等,发展和完善材料的制备方法,发展新兴的原位高通量检测技术,研究材料中的能量、电荷传输机制,探索材料结构/微结构及其性能的形成机理,掌握材料性能同结构/微结构的关系以及调控方法,为发展新一代的光电器件提供理论基础和材料支持。
  本方向的特色在于性质研究与材料制备相结合、宏观与微观相结合,承担了多项国家和中科院项目,“先进材料研究团队”于2005年获得国家自然科学基金委“创新研究群体”的支持。

4.纳米结构与物理

  本学科方向主要以低维和受限体系如量子点、量子线和二维超晶格为研究对象,侧重于纳米材料的可控制备、结构与特性的表征方法、自组装和功能化技术。将发展和完善纳米尺度的表征与度量技术,设计概念性纳电子学和原理性器件,发展和完善微纳加工与集成技术。通过上述手段构造维度受到限制的各种纳米结构,研究由于电子、光子受限所导致的量子效应和规律,以发现这个崭新领域中的新现象,研究新规律,为人工操纵制备新的量子器件寻求新路。
  本学科已经在纳米结构的新型量子效应和单分子器件的设计与制备方面取得若干重要进展,研究成果已在Phys. Rev. Lett.等高水平刊物上发表,并形成了一支具有影响的研究群体。

5.凝聚态理论与计算物理

  凝聚态物理理论和计算凝聚态物理历来是凝聚态物性各分支研究领域所必不可缺的重要方面。主要研究微尺度物质体系的结构和电子结构、纳米和分子器件的输运理论、量子力学计算的新方法和新理论、多体理论和非平衡统计物理、生物分子结构、功能的计算和动力学分析。该研究方向的主要目标是提出新的理论模型,结合采用计算物理方法,从微观角度预测和解释凝聚态物质的各种物性,为发展新材料提供理论依据。

研究队伍:

  本学科现有教学、科研人员66人,其中教授32人(博士生导师24人),副教授23人,讲师11人。突出专家包括院士2人,教育部“长江特聘教授”1人,国家杰出青年基金获得者4人,中国科学院“百人计划”6人,教育部新(跨)世纪优秀人才3人。骨干教师在国内外学术界的影响越来越大,12人在国际学术组织任职或担任国际学术期刊编委。

院士介绍:

侯建国院士
侯建国院士

  侯建国院士1959年生于福建,1978—1989年在中国科学技术大学学习,1989年获理学博士学位。1988年至1995年,先后在前苏联科学院结晶学研究所电镜实验室、中国科学院福建物质结构研究所、美国加州大学Berkeley分校、美国Oregon州立大学化学系从事科学研究工作。
1995年起任中国科学技术大学教授,先后任中国科学院结构分析重点实验室主任、中国科学技术大学理化科学中心主任。2000年起任中国科学技术大学副校长。2005年9月起任中国科学技术大学常务副校长。2001年9月起任中国科学技术大学校友总会会长。2003年当选为中国科学院院士。2004年8月起兼任合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)常务副主任。2004年11月当选为第三世界科学院院士。

  长期从事物理化学领域的研究工作,特别是在利用高分辨率扫描隧道显微镜研究单分子特征和操纵方面取得了一系列成果,为单分子物理化学领域的研究做出了理论和实验上的重要贡献。在Nature、Science、J.of Amer.Chem.Soc.、Phys. Rev.lett.等期刊杂志上发表学术论文100多篇,是该领域有国际影响的学者。
  曾获国家杰出青年科学基金奖、中国科学院院长研究基金奖、中国科学院和安徽省自然科学一等奖、香港求是基金会“杰出青年学者奖”、中国分析测试协会CAIA奖特等奖、海外华人物理学会“亚洲成就奖”等多项奖励。2003年,荣获全国优秀留学回国人员荣誉称号。
  社会兼职:中国真空学会理事长,中国物理学会常务理事,中国材料研究学会理事,中国表面物理学会副主任委员;《纳米科学与技术》(American Scientific Pub.)、《国际纳米技术》(Inderscience Pub.)、《国际纳米科学》(World Scientific Pub.)以及《中国科学》、《中国化学物理》等杂志的编委和责任编辑;英国工程与自然科学研究委员会评委,中国实验室国家认可委员会成员,国家纳米科学中心学术委员会委员及纳米技术专门委员会副主任委员,教育部科学技术委员会委员以及一系列国际会议的程序委员会委员。


侯建国院士
张裕恒院士

  张裕恒院士,1961年毕业于南京大学物理系,1965年中国科学院物理研究所研究生毕业。
  主要从事超导电性、巨磁电阻效应和低维物理等方面的研究工作。与他人合作,从实验上证实了高温超导体R-T曲线展宽的物理起源是磁通蠕动效应;通过对YBCO/PrBCO多层结构的观测,对高温超导材料的Hall效应出现负值的物理原因提出看法。合作研究了Bi系高温超导材料晶体结构中的非公度调制,通过元素替代实验,提出主要物理原因是Bi2O3层和钙钛矿层晶格失配,并对Bi系材料的相分离现象和元素替代效应等进行了较深入研究;通过适当掺杂和物理测量,判定Mn基氧化物中的载流子是晶格极化子而非磁极化子,并提出了这类材料中极化子导电向跳跃导电转化的物理模型;通过掺Cr样品物理测量,提出Mn基氧化物中的双交换机制;提出用电子自旋共振来观测巨磁电阻材料中相分离的方法。

  多年从事超导电性、巨磁电阻效应和低维物理研究。承担并主持了国家超导攻关和攀登计划项目“高温超导电性基础研究”、主持中科院重大项目“高温超导物理的前沿问题”、承担中科院重大项目“氧化物巨磁电阻效应”课题和多项国家自然科学基金课题。高温超导部分研究获九三年中国科学院自然科学一等奖。

学术骨干:

 
杰出青年李晓光教授
丁泽军教授
吴文彬教授
吴明卫教授
长江学者
陈仙辉教授
杰出青年基金获得者
李晓光教授
杰出青年基金获得者
丁泽军教授
杰出青年基金获得者
吴文彬教授
杰出青年基金获得者
吴明卫教授
林子敬教授
董振超教授
王兵教授
百人计划
林子敬教授
百人计划
潘必才教授
百人计划
董振超教授
新世纪优秀人才
王兵教授
跨世纪优秀人才
尹民教授
王晓平教授
石磊教授
王冠中教授
 
 
王晓平教授
石磊教授
王冠中教授
   

师资力量:

 
姓 名
职  称
研究方向或领域
E-mail
电 话
侯建国
教授,博导
量子调控
jghou@ustc.edu.cn
 
张裕恒
教授,博导
强关联物理
zhangyh@ustc.edu.cn
3602808
李晓光
教授,博导
先进功能材料
lixg@ustc.edu.cn
3602196
丁泽军
教授,博导
理论与计算
zjding@ustc.edu.cn
3601857
陈仙辉
教授,博导
强关联物理
chenxh@ustc.edu.cn
3601654
吴文彬
教授,博导
强关联物理
wuwb@ustc.edu.cn
3606346
林子敬
教授,博导
理论与计算
zjlin@ustc.edu.cn
3606345
董振超
教授,博导
量子调控
zcdong@ustc.edu.cn
3600103
吴明卫
教授,博导
理论与计算
mwwu@ustc.edu.cn
3603524
潘必才
教授,博导
理论与计算
bcpan@ustc.edu.cn
3606385
韦世强
教授,博导
先进功能材料
sqwei@ustc.edu.cn
3601997
尹 民
教授,博导
先进功能材料
3607412
王 兵
教授,博导
量子调控
bwang@ustc.edu.cn
3602177
陆轻铀
教授,博导
量子调控
qxl@ustc.edu.cn
3600247
王德亮
教授,博导
纳米结构与物理
eedewang@ustc.edu.cn
3600450
王晓平
教授,博导
纳米结构与物理
xpwang@ustc.edu.cn
3607090
王海千
教授,博导
量子调控
hqwang@ustc.edu.cn
3603770
付竹西
教授,博导
先进功能材料
3606004
石 磊
教授,博导
先进功能材料
shil@ustc.edu.cn
3607924
王冠中
教授,博导
纳米结构与物理
gzwang@ustc.edu.cn
3600075
许小亮
教授,博导
纳米结构与物理
lism@ustc.edu.cn
3607574
张庶元
教授
纳米结构与物理
zhangsy@ustc.edu.cn
3601503
吴建新
三级高工
纳米结构与物理
wujx@ustc.edu.cn
3602806
季明荣
研究员
纳米结构与物理
jmr@ustc.edu.cn
3602806
张慰萍
教授
量子调控
wpzhang@ustc.edu.cn
3606577
左 健
研究员
量子调控
zuoj@ustc.edu.cn
3602814
刘方新
教授
纳米结构与物理
fxliu@ustc.edu.cn
3601899
朱警生
研究员
强关联物理
zhujs@ustc.edu.cn
3606123
郭常新
教授,博导
先进功能材料
3606024
朱 弘
教授
强关联物理
zhuh@ustc.edu.cn
3600797
崔宏滨
副教授
先进功能材料
hbcui@ustc.edu.cn
3606949
庞文明
高级工程师
量子调控
pangwm@ustc.edu.cn
3602813
刘磁辉
高级工程师
先进功能材料
chliu@ustc.edu.cn
3601072
麻茂生
副研究员
先进功能材料
mams@ustc.edu.cn
3602806
陈 林
副研究员
先进功能材料
chenl@ustc.edu.cn
3606344
刘先明
副研究员
先进功能材料
liuxm@ustc.edu.cn
3600144
石勤伟
副教授
理论与计算
phsqw@ustc.edu.cn
3607125
谢 斌
副教授
量子调控
bxie@ustc.edu.cn
 
李 广
副教授
量子调控
liguang@ustc.edu.cn
3606554
阮可青
副教授
强关联物理
kqruan@ustc.edu.cn
3601064
皮 雳
副研究员
强关联物理
pili@ustc.edu.cn
3600470
杨宏顺
副教授
强关联物理
yanghs@ustc.edu.cn
3601064
王克勤
高级工程师
强关联物理
3601064
汪成友
高级工程师
强关联物理
cywang@ustc.edu.cn
3601064
谭舜
高级实验师
强关联物理
tans@ustc.edu.cn
3601503
孙 霞
副教授
理论与计算
sunx@ustc.edu.cn
3606948-808
张增明
副教授
理论与计算
3607671
蒲其荣
副教授
先进功能材料
qrpu@netease.com
3606842
余庆选
副教授
纳米结构与物理
yuqx@ustc.edu.cn
3607142
李凡庆
副教授
纳米结构与物理
lifq@ustc.edu.cn
3606441
廖 源
副教授
纳米结构与物理
liaoyuan@ustc.edu.cn
3607142
陈家富
副教授
纳米结构与物理
jfchen@ustc.edu.cn
3602807
翁明琪
副教授
理论与计算
 
 
王雨松
工程师
先进功能材料
wangys@ustc.edu.cn
3602813
何海燕
讲师
先进功能材料
hyhe@ustc.edu.cn
3606385
贾云波
实验师
先进功能材料
jyb@ustc.edu.cn
3602810
潘 波
实验师
先进功能材料
bopan@ustc.edu.cn
3602810
陈永虎
讲师
量子调控
yhuchen@ustc.edu.cn
3606024
王俊玲
讲师
强关联物理
 
3601064
张建武
讲师
纳米结构与物理
zjw@ustc.edu.cn
3606383
张 权
讲师
纳米结构与物理
3607671
李会民
讲师
纳米结构与物理
hmli@ustc.edu.cn
3603400-214
李公普
讲师
纳米结构与物理
lgpu@ustc.edu.cn
3601503
徐 军
讲师
纳米结构与物理
dikyxu@mail.ustc.edu.cn
3601070

科学研究的重要进展:

 

1.单分子的量子调控研究

  对于传统固态电子器件而言,适当的掺杂和改性将有可能极大地提高器件的性能。对于未来的基于单分子的纳米器件来说,通过单分子选键化学可以实现其物理性能的强烈改变,从而导致Kondo单态的形成。Kondo效应源于低温下局域磁性杂质对非磁性导电电子的散射,是凝聚态物理中一种重要的多体现象。利用低温超高真空扫描隧道显微镜及其谱学方法系统的研究了物理吸附在金表面的单个钴酞菁分子的电子结构,并通过针尖注入隧穿电子的方法脱去钴酞菁分子外部配位体上四个苯环末端的氢原子,使苯环与金衬底成键,从而导致分子中心的磁性钴原子的电子自旋发生分裂,与金衬底的导带电子一起构成Kondo单态,并在局域态密度中的费米面上形成强烈的Kondo共振,其Kondo温度达到200 K以上,研究结果2005年9月在《科学》杂志发表。这一研究将选键化学与器件物理结合起来,为实现基于单分子的纳米器件和自旋量子器件提供了一种非常重要的途径和一个极为重要的新方法,揭示了单分子科学研究的新的广阔前景。
  该研究成果于2005年12月14日被中央电视台新闻联播用接近5分钟的时间作为头条新闻播出。同时该成果被评选为2005年度全国十大科技新闻,并被科技部选为重大创新成果参展2005年度全国科技大会。
  本学科在单分子体系的量子调控方面的系列研究成果获2005年度国家自然科学二等奖


2.受限电子体系的量子效应实验研究

  (a) 首次从实验上验证了理论预言的量子电容效应。随着体系尺寸的减小,纳米体系将可能出项各种新的量子效应,因此对该体系进行深入的研究具有十分重要的意义。借助扫描隧道显微镜和扫描隧道谱(STM/STS)并结合理论计算,对多种原子团簇进行了研究,发现二维团簇金属态和绝缘态的各向异性,并证明隧道结的电容中量子效应有不可忽略的贡献,且整个电容随隧道结宽度的变化为一非单调曲线。这一研究结果揭示了双隧道结中金属原子团簇非经典的I-V特征,首次从实验上证实了理论预言的关于原子尺度隧道结的量子电容效应,丰富了介观体系的量子输运特性,为设计与制备新型量子器件奠定了实验基础。(Phys. Rev. Lett. 86, 5321,(2001))。
  (b) 发现了金属量子点的非晶化对量子限域效应的抑制。量子尺寸效应是否会受到其它因素的影响,对理解量子尺寸效应及其实现其器件的应用具有十分重要的价值。通过制备非晶态与晶态的Pd纳米量子点,并利用扫描隧道谱研究两者的电子结构,发现非晶化明显地抑制了量子限域效应。该效应使得非晶态Pd量子点在2nm的尺度上仍表现出准连续的能级结构。这一结果表明,非晶化方法可以将量子点的准连续电子能级结构扩展到更小的尺度。金属量子点的非晶化对量子限域效应的抑制,这是低维系统中量子效应的新发现。根据这个效应,可以为设计和制备能够减小量子涨落噪音的量子电子学器件。(Phys. Rev. Lett. 90, 246803 (2003); Appl. Phys. Lett. 82, 3767 (2003); Langmuir 19, 5887 (2003))。


3.单分子电子器件的原理性研究

  利用单个分子构造具有特定功能的电子器件是分子电子学的重要研究方向之一。能否象常规的半导体器件一样,对单分子进行有效的掺杂和调控,从而实现真正意义上的单分子器件是纳米器件领域的一个挑战。将富勒烯单分子中的一个碳原子用氮原子取代,并利用单电子隧穿效应,首次成功地研制出仅由一个富勒烯分子组成的新型单分子整流器(Phys. Rev. Lett,95, 045502 (2005))。该分子器件有着和传统单分子整流器不同的工作原理,在重复性和可控性方面有着明显的优势。该结果从氮置换富勒烯分子以引入特殊性质的掺杂能级的新思路出发,为富勒烯分子在纳米电子学和分子器件方向的应用揭示了新的前景。该项成果于2005年7月22日发表在《物理评论快报》上,审稿人认为“这是一个理论与实验结合的优秀研究工作的范例,其成果代表了当前凝聚态物理和分子电子学最有希望的发展方向。”
  此外,借助STM操纵技术,继2000年利用两个C60分子构成共振隧穿结构,获得了稳定可重复的具有显著负微分电阻效应的单分子器件原型之后,通过进一步对金属量子点进行操控并实现量子点的串联耦合,在其I-V谱中观察到类似于分子体系的负微分电阻效应,表明金属量子点除用在单电子器件外,还可以用于负微分电阻器件,同时,也从物理原理上说明其分立能级的电子结构(Appl. Phys. Lett. 77(22), 3595 (2000),82,3767(2003))。这些结果对发展和构筑纳米结构和单分子器件提供了许多有意的启示。这些结果发表后,引起同行的广泛关注,有关研究人员还被邀请在介观隧穿器件专著中撰写“纳米尺度的负微分电阻器件”章节(Changgan Zeng and J. G. Hou, “Negative differential resistance devices on nanoscale”, In Mesoscopic Tunneling Devices, 203-222, Research Signpost, Edited by Hiroshi Nakashima, Kerala, India)。


4.高温超导材料及相关体系的微结构与电磁特性研究

  (a) 微结构与超导电性之关系研究的新进展:用自助熔剂法在国际上成功生长出高品质的Pr、Ca掺杂的Bi2Sr2Ca1-x(Pr,Gd)xCu2Oy(Bi2212)及Bi2Sr1.5Pr2.5Cu2Oy系列单晶。明确给出结构畸变与超导电性之关系:结构畸变最小时,超导转变宽度Tc最小;结构畸变达到一定程度时,超导转变温度Tc最高。为澄清国际上关于Bi2212体系结构畸变与超导电性之关系的争论提供了详实的信息。
  (b) 超导机理研究的新证据:发现Pr掺杂引起的无序散射对高温超导体的超导波函数或序参量对称性影响的规律与理论上的预言一致。进一步研究发现Bi2212体系存在分别对应于CuO2层内和层间的两个超导转变。在CuO2层内的超导电性主要依赖于载流子的浓度,而在CuO2层间的弱超导电性不仅依赖于载流子浓度而且与掺杂的种类密切相关。上述结果为探讨超导机理提供了重要的实验依据,为控制和改善超导电子器件性能提供了有效的途径。
  (c) 磁通动力学研究的新现象:在高温超导材料通往实用的道路上,如何提高材料的载流能力是关键。发现在Bi2212体系中Pr、Gd替代Ca显著地减弱了CuO2层间耦合。该结果的重要性在于指出CuO层间耦合是制约高温超导材料实用化的关键因素之一。
  (d) 团簇玻璃态动力学行为的新发现:发现自旋或团簇玻璃态等磁结构,提出了新的物理模型,并合理地解释了在磁场的作用下自旋或团簇玻璃态向铁磁态渡越等磁学行为。
上述有关工作为解决材料的实用化和导电机理论题提供了重要信息,并获得2001年度安徽省自然科学一等奖


5.受限电子体系的电子态和自旋电子学理论研究

  (a)受限电子体系的电子态计算:采用理论计算的方法修正了国际上关于碳纳米管上单原子空位缺陷微结构的错误结论,指出正确的单原子空位缺陷微的结构特征。在碳的紧束缚势模型的理论计算方法中加入类Hubbard项对碳纳米管上电荷转移做了必要的修正,系统地研究了非手性单壁碳纳米管上单空位缺陷及其结构转变。计算结果表明单空位缺陷周围三个悬挂键中的两个会自发成键,形成所谓的5-1DB型缺陷,该缺陷的形成不仅与碳纳米管的尺度和旋度有关,还与管子的电子结构性质密切相关。研究结果在Phys. Rev. Lett.(2004)发表后并受到国际同行的重视,目前已被引用20多次,所使用的碳紧束缚势中引入类Hubbard项的做法也被Gun-Do Lee及其合作者用于研究有空位缺陷的石墨体系(PRL95, 205501(2005))。
  (b)自旋电子学理论研究:围绕着自旋电子学中自旋的进动、驰豫、去相位以及自旋输运这些重要问题,从多体、单体以及介观物理三个层面展开研究,取得了一系列有特色的创新性成果。近年来,共完成SCI论文27篇,其中Appl. Phys. Lett.4篇; Phys. Rev. B 11篇;近三年自旋电子学论文被他人引用(包括在arxiv上被引)120次。分别被邀请在2004年美国的IEEE会议、2005年美国的ACS会议、日本的IEEE-Nano2005及巴西的拉美表面科学会议上做邀请报告。2006年被邀请在俄罗斯Ioffe研究所举办的半导体冬季学校上作自旋电子学讲座。

 

重要仪器设备

OMICRON  UHV-LT-STM
OMICRON UHV-LT-STM
RAS-1100C自由基辅助磁控溅射镀膜机
RAS-1100C自由基辅助磁控溅射镀膜机
气质联用仪
气质联用仪
场发射扫描电子显微镜
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高分辨透射电子显微镜
高分辨透射电子显微镜
核磁共振谱仪
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激光共焦显微拉曼光谱仪
激光共焦显微拉曼光谱仪
电子能谱仪
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热场发射扫描电镜
热场发射扫描电镜
原子吸收光谱仪
原子吸收光谱仪