科學研究
ke xue yan jiu
凝聚態物理

凝聚態物理是一個高度多元化的研究領域,不僅涵蓋了超導體、磁性材料和半導體等相對傳統的研究方向,也包含一些新興的前沿研究方向,如拓撲物理、界面超導、量子反常霍爾效應,還包含了各種復雜凝聚體系的研究,如新型生物與能源材料。

近年來,凝聚態學科在低維量子物質的制備、表征和新奇量子現象研究方面,形成了整體學科優勢,取得了一系列國際領先的原創性研究成果。

計算和理論凝聚態物理從微觀原子尺度出發,根據材料的元素構成和原子結構預測其性質、解釋內在的物理機制。具體研究內容包括:新型拓撲材料和新奇拓撲量子物態的探索;低維結構中的量子效應;電子關聯效應和超導機理;低維材料生長動力學;量子材料的理論設計、模擬及器件原理的研究;半導體材料中的電子態和自旋態;結構和功能材料的電子結構和性能預測;多層次-跨尺度物性關聯的物理機制及算法與材料設計;基于大數據方法的材料基因工程研究。

實驗凝聚態物理的研究組主要關注材料中電子的集體激發行為與新奇演生物理效應(比如量子霍爾效應、量子反常霍爾效應、超導性和低溫物理),原子和分子層次的精確測量和可控生長,以及新奇量子材料的物理性質和應用等,高質量材料制備和高分辨物性表征,超導、鐵磁、鐵電、拓撲等新奇量子效應探測。主要的研究方向包括:低維材料與結構的可控制備方法、生長機理和新奇量子現象研究,拓撲量子物態與拓撲材料,強關聯體系與新型超導體研究,高溫超導材料及其應用,碳基納米材料的物理和應用,納米電子學和光電子學原理和器件探索;分子束外延生長,極低溫強磁場掃描隧道顯微學,角分辨光電子能譜,功能氧化物磁性薄膜、薄膜復合結構及納米磁性材料的制備、物性及器件應用;二維范德瓦爾斯材料與異質結構,超導電子學和能源材料研究等。



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