凝聚态物性实验研究
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于伟强(YuWeiqiang)个人信息(CV.PDF)职称：教授办公地点：理工楼707电子邮箱:wqyu_phyatruc.edu.cn电话:10-62511971传真:10-62517887PersonalWebpage(English)实验室网址链接教育经历1992.9-1996.7北京师范大学物理系理学学士1996.9-1999.1北京师范大学物理系理论凝聚态物理硕士1999.1-2000.10(美国)南加州大学物理系(USC)理论凝聚态物理博士生2000.10-2004.6(美国)加州大学洛杉矶分校(UCLA)实验凝聚态物理博士工作经历2008.4-现在中国人民大学物理系教授2004.7-2008.3(美国)马里兰大学超导研究中心助理研究员2008.4-2008.10(加拿大)麦克马斯特大学物理系访问学者基金状况1）2008教育部，新世纪人才资助计划，负责2）2011-2013基金委面上项目（11074304），空穴掺杂和磷掺杂铁基超导单晶材料的核磁共振研究，负责3）2010-2014科技部973项目（2010CB923004），新型量子功能体系的物性表征及其材料探索，骨干4）2011-2015科技部973项目（2011CBA00100），高温超导材料与物理研究，骨干5）2013-2015基金委优秀青年资助，关联电子材料的核磁共振物性研究，负责讲授课程光学（2008，2009，2010，2011,2012，4-5学分）物理系本科新生研讨课（2012，1学分）教学服务2012级物理系本科班主任研究方向使用磁共振技术和输运测量，并结合低温高压等极端条件，研究量子磁性和非常规超导材料。研究课题包括以下几个方面：1）非常规超导现象，包括高温超导、有机超导、重费米子超导、铁基超导等；2）低维自旋系统和量子相变现象，通过外加磁场和高压进行调制；2）磁性功能材料，包括多铁材料，具有磁性的拓扑绝缘体等；3）量子功能材料，结合微波测量技术。很多新型的凝聚态材料表现出奇特的物理性质，其根源在于这些系统的电子相互作用非常强，而且电子的自旋、电荷和轨道、声子等自由度耦合在一起，形成性质复杂的，但又有应用前景的材料。这类系统称为强关联电子系统。而磁共振技术，包括核磁共振、电子自旋共振和缪子共振，对于研究强关联系统有较大的优越性。磁共振是通过粒子在外磁场中能级的劈裂，研究材料结构和元激发的一种磁共振技术。磁共振具有位置选择性（site-selective）、局域性（local）和整体性（bulk）等特色。我们在国内率先开发凝聚态核磁共振系统，目前实验室包括5-500MHz脉冲核磁共振谱仪、12特斯拉可连续扫场的高稳定高均匀超导磁体、3万大气压的静水高压包、氦-4（1.4-600K)恒温器和氦-3（0.23-80K)恒温器。利用原子核和电子的超精细耦合作用，并使用变温、变场、高压等调制技术，多方位研究电子特性。固体核磁共振在研究磁性结构、磁性元激发、电荷序、超导配对对称性等方面具有较大的优越性。目前我们也和国外研究组合作进行muSR实验研究。主要科研成果(更新至2013年1月）目前已发表40多篇论文，包括《物理快报》（Phys.Rev.Lett.)七篇，《美国化学协会汇报》（J.Am.Chem.Soc.)一篇，《先进材料》（Adv.Mater.）一篇，《物理通讯B》快速通讯（Phys.Rev.Brapidcommunications)七篇。它引1100余次,H-index为19。主要研究成绩包括：1．铁基高温超导体中的配对对称性、磁结构、自旋涨落等。(1)Ba(Fe2-xRux)2As2:核磁共振建立超导和反铁磁长程序共存的直接实验证据[L.Maetal.,PRL109，197002(2012).]。(2)AyFe2-xSe2:首次确定了自旋单态超导配对；自旋-晶格弛豫表明系统存在巡游电子和局域磁性的双流体模型；系统低能反铁磁自旋涨落很弱,但高能自旋涨落较强。这些结果是对超导态模型的重要限制[W.Yuetal.,PRL106,197001(2011);L.Maetal.,PRB84,220505(R)(2011);共它引50余次]。(3)CaFe2As2:我们首次澄清CaFe2As2高压下的超导现象是由于非均匀高压产生的，而均匀高压不能产生超导，这对于研究超导与压强和晶格畸变的关系非常重要[W.Yuetal.,PRB79,020511(R)(2009),它引70余次]。(4)Ba1-xKxFe2As2：我们对高掺杂的Ba1-xKxFe2As2核磁共振研究发现，自旋涨落在高空穴掺杂区非常强，这与电子掺杂不同，从而体现出电子-空穴的非对称性。这种自旋涨落可能对超导非常重要，从而解释超导相图的电子-空穴非对称性[S.W.Zhangetal.,PRB81,012503(2010),它引30余次]。(5)LiFeAs：我们在LiFeAs中找到非常强的低温SDW磁涨落，表明系统处在一个SDW量子相变点附近。同时发现层间另一个Li位置，并可能起到电荷掺杂的作用[L.Maetal.,PRB82,180501(R)(2010),它引20余次]。(6)NaFeAs:我们发现在高压下反铁磁温度和磁矩有较大提高[L.Maetal.,PRB83,132501(2011),它引10余次]。2．量子相变中的相分离现象。MnSi:用高压核磁共振方法研究了静高压引起的硅化锰的巡游铁磁体的量子相变[PRL92,086403(2004),它引40余次]，揭示了一种新的铁磁体和顺磁态的量子相分离现象，并发表在物理评论快报上。这一现象和德国研究组同时发表在自然杂志上的中子散射实验，两年后美国研究组发表在自然物理杂志上的m子自旋共振实验的结论一致。这个开创型成果促成了当前理论和实验量子相变的一个研究热点。3．有机超导体中的电荷序、磁序、和超导序的关联现象。TMTTF,TMTSF有机导体和超导体：振方法发现并研究了准一维有机导体和超导体的电荷序现象。我们的工作首次表明电荷序决定了不同的磁性基态，其中包括不同磁结构的反铁磁相和spin-Peierls相等，从而拓展和更正了原来准一维有机导体和超导体的相图[F.Zamborszkyetal.,PRB66,081103(R)(2002);W.Yuetal.,PRB70,121101(R)(2004);共它引110余次]。同时，我们建立了反铁磁到超导体的一级相变、相分离、和反铁磁涨落的图象[I.Leeetal.,PRL94,197001(2005),它引30余次]。这些结果支持超导的磁起源机制，并已引起了其他超导领域的重视和很多相关理论工作。4．高温超导体薄膜合成、超导电性和量子相变的研究。La1.85Y0.15CuO4：际上继MBE后首次用脉冲激光沉淀法合成了高温铜氧化物超导体-镧铱锰氧高温超导体（La1.85Y0.15CuO4）。我们对它的输运性质的研究率先提出这是一种氧缺失造成的电子型强关联超导体[W.Yuetal.,PRB75,020503(R)(2007),它引10余次]。Pr1.85Ce0.15CuO4:首次发现用扭角磁阻可以测量电子型高温超导块体的反铁磁序[W.Yuetal.,PRB76，020503(R)(2007),它引20余次]。我们用这种方法对超导薄膜的测量摆脱了中子测量等由于块材质量导致的矛盾结论，从而揭示了一种新的短反铁磁关联现象,并可以解释电子型高温超导体的赝能隙现象。专业信息凝聚态核磁共振介绍PPT目前实验室博士生3名，硕士生2名2014年招计划攻读博士学位研究生1名（不招仅攻读硕士学位研究生）近期投稿论文www.ArXiv.org代表论文1.CompetitionandCoexistenceofBondandChargeOrdersin(TMTTF)2AsF6,F.Zamborszky,W.Yu,W.Raas,S.E.Brown,B.Alavi,C.A.Merlic,andA.Baur,Phys.Rev.B.66,081103(R)(2002)。（它引70余次）2.PhaseInhomogeneityoftheItinerantFerromagnetMnSiatHighPressures,W.Yu,F.Zamborszky,J.D.Thompson,J.L.Sarrao,M.E.Torelli,Z.Fisk,andS.E.Brown,Phys.Rev.Lett.92,086403(2004)。（它引40余次）3.Electron-latticecouplingandbrokensymmetriesofthemolecularsalt(TMTTF)2SbF6,W.Yu,F.Zhang,F.Zamborszky,B.Alavi,A.Baur,C.A.Merlic,andS.E.Brown,Phys.Rev.B.70,121101(R)(2004)。（它引40余次）4.CoexistenceofSuperconductivityandAntiferromagnetismProbedbySimultaneousNuclearMagneticResonanceandElectricalTransportin(TMTSF)2PF6System,I.J.Lee,S.E.Brown,W.Yu,M.J.Naughton,andP.M.Chaikin,Phys.Rev.Lett.94,197001(2005)。（它引30余次）5.GrowthParameter-PropertyphasediagramforpulsedlaserdepositedtransparentoxideconductoranataseNb:TiO2,
S.X.Zhang，S.Dhar,W.Yu,H.Xu,S.B.Ogale,andT.Venkatesan,Appl.Phy.Lett.91,112113(2007)（它引130余次）.6.ElectronicManifestationofCation-Vacancy-InducedMagneticMomentsinaTransparentOxideSemiconductor:AnataseNb:TiO2S.Zhang,S.B.Ogale,W.Yu1,X.Gao,T.Liu,S.Ghosh,G.P.Das,A.T.S.Wee,R.L.Greene,T.Venkatesan
ADVANCEDMATERIALS
Phys.Rev.Lett.102,087001(2009).（它引40余次）9.Absenceofsuperconductivityinsingle-phaseCaFe2As2underhydrostaticpressure,W.Yu,A.A.Aczel,T.J.Williams,S.L.Bud’ko,N.Ni,P.C.Canfield,andG.M.Luke,Phys.Rev.B79,020511(R)(2009)。（它引70余次）10.75AsNMRstudyofsinglecrystalsoftheheavilyoverdopedpnictidesuperconductorsBa1−xKxFe2As2(x=0.7and1),S.W.Zhang,L.Ma,Y.D.Hou,J.S.Zhang,T.L.Xia,G.F.Chen,J.P.Hu,G.M.Luke,W.Yu*，Phys.Rev.B81,012503(2010).（它引30余次）11.NMRevidenceofstrong-correlatedsuperconductivityinLiFeAs:tuningtowardanSDWordering,LongMa,JinshanZhang,G.F.Chen,W.Yu*,Phys.Rev.B82,180501(R)(2010).（它引20余次）12.77SeNMRstudyofpairingsymmetryandspindynamicsinKyFe2-xSe2,W.Yu,L.Ma,J.B.He,D.M.Wang,T.-L.Xia,G.F.Chen,andW.Bao,Phys.Rev.Lett.106,197001(2011).（它引40余次）13.Localspinfluctuationsiniron-basedsuperconductors:77Seand87RbNMRmeasurementsofTl0.47Rb0.34Fe1.63Se2.L.Ma,G.F.Ji,J.Dai,J.B.He,D.M.Wang,G.F.Chen,B.Normand,W.Yu*,Phys.Rev.B84,220505(R)(2011).（它引10余次）14.MicroscopiccoexistenceofsuperconductivityandantiferromagnetisminunderdopedBa(Fe1-xRux)2As2.L.Ma,G.F.Ji,JiaDai,X.R.Lu,M.J.Eom,J.S.Kim,B.Normand,W.Yu*,Phys.Rev.Lett.109，197002(2012).15.Orbitalselectivecorrelationsbetweennesting/scattering/LifshitztransitionandthesuperconductivityinAFe1-xCoxAs(A=Li,Na),Z.R.Ye,Y.Zhang,M.Xu,Q.Q.Ge,Q.Fan,F.Chen,J.Jiang,P.S.Wang,J.Dai,W.Yu,B.P.Xie,D.L.Feng,
