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课题组介绍

关联氧化物是一类承载丰富量子现象的前沿材料体系。通过构筑人工超晶格与低维薄膜结构,可以在其本征物性的基础上引入界面耦合、晶格应变与维度调控等关键自由度,从而实现对量子态与功能性质的精细调控,并显著提升其在新一代低功耗电子器件中的应用潜力。围绕这一核心研究方向,本课题组已建立起涵盖理论设计、材料精准制备与器件探索在内的完整研究体系,形成贯通基础研究与器件应用的系统化研究链条。

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研究组成员

研究组成员:郝林,杨晓萍,陈峰

郝林,博士毕业于中国科学技术大学(2016),研究员,中国科学技术大学博士生导师,基金委海外优青(2021)。现任安徽省低功耗量子材料与器件重点实验室副主任,强磁场中心材料科学部副主任。

主要从事关联氧化物薄膜与超晶格的结构设计和精准制备,并依托国内强磁场和国际同步辐射光源大科学装置开展物性研究,同时研发小型化的普适性调控技术,先后承担和参与中科院重点引进人才项目、国家自然科学基金青年、面上、国家重点研发、中科国际合作、中科院建制化科研平台等项目,先后发表SCI论文40余篇,其中以第一/通讯作者发表Nature Physics, Nature Communications (2),PRL/PRX 3篇,邀请综述4篇。

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代表性研究成果

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5d氧化物超晶格中的中度电子关联物理

5d氧化物超晶格中的中度电子关联物理

量子材料可按电子作用强度分为弱关联、强关联和中度关联三类。其中,中度关联体系中电子关联与拓扑效应共存,其相互作用可能产生新的量子态,但相关研究仍较为有限。本工作利用原子级精度外延技术制备铱氧化物人工超晶格[(SrIrO3)1/(CaTiO3)1],通过选择性破缺晶体对称性引入自旋依赖电子跃迁,并结合强磁场与同步辐射实验手段,揭示了反铁磁序与载流子退局域化之间的竞争机制。研究成...

Physical Review X 2022
自旋对称性的连续调控

自旋对称性的连续调控

发展了氧化物超晶格化学组分的连续调控技术,通过原子层精度外延生长,实现了单原胞厚度极限下的精准磁性稀释。该方法能够在保持晶体结构稳定的前提下,对磁性离子的空间分布和有效交换相互作用进行精细调节,从而实现对自旋相变过程的连续渡越调控,为研究低维强关联体系中的磁性临界行为提供了新的实验平台。研究成果 2准二维自旋体系中自旋相变在不同对称性下的相变形式示意图。

Nano Letters 2023
强关联绝缘体界面的新型导电态

强关联绝缘体界面的新型导电态

两种强关联绝缘体在界面处会产生怎样的演生物理现象?我们结合应变工程与异质结设计,将强绝缘的5d铱氧化物(CIO)与3d锰氧化物(LSMO)构筑成原子级“夹层”结构。实验发现,相较于各自绝缘的单相材料,该界面体系却呈现出类金属的导电行为,并且这种导电态可通过单个晶胞层厚度的调控实现开关,展现出强关联界面物理的高度可调性。研究成果 3 (a) LSMO-LSAT薄膜和3CIO/20LSMO异质结...

Nature communications 2024