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于伟强 教授
凝聚态物性实验室


办公地点: 理工楼707室
电子邮箱: wqyu_phy@ruc.edu.cn
电    话: 010-62511971
传    真: 0086-10-62517887
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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


研究兴趣:

(1)核磁共振技术开发。

核磁共振广泛应用于物理学、生物与医学、化学、矿藏探测等科研和应用领域。我们实验室开发多种实验技术,尤其进行低温、高压、高场等极端条件核磁共振的研发。目前实验室具有的国际前沿技术条件为结合3万大气压、20毫开尔文、16特斯拉进行核磁共振;国际领先技术是结合8万大气压、1.5K、10特斯拉进行核磁共振。部分研究生毕业后进入强磁场核磁共振的科研或设备研发单位,以及国际知名医学MRI(核磁共振成像)和电子芯片商企。

(2)关联电子材料的核磁共振研究。

核磁共振科研实现了使用电磁波对原子核磁性状态进行读和写操作。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库伦相互作用非常强,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,但又有丰富应用的新功能、探测、存储和能源材料等,这类系统称为强关联电子系统。原子核通过超精细耦合和电偶极矩等与电子进行耦合,实现对关联电子材料的电性、磁性的物性探索和研究。尤其利用核磁共振的位置选择性(site-selective)、局域性(local)和整体性(bulk)等特色。并结合变温、变场、高压等调制技术,研究晶体结构、磁性结构、磁性元激发、电荷序、超导配对对称性等性质。我们实验组的具体研究材料包括高温超导、拓扑超导、低维和自旋阻挫量子磁性材料、多铁材料等。


人才培养:

张善文, 理学硕士,2010毕业,现任职通用电气医疗集团(中国)

马龙, 理学博士,2015年毕业,现任职国家强磁场科学中心(合肥)

代佳,理学博士,2016年毕业,现任职中芯国际集成电路制造有限公司

王朋帅,理学博士,2017年毕业,计划任职医疗磁共振成像商企


科研和人才基金项目:

1)2008 教育部,30万元,新世纪人才资助计划,负责

2)2013-2015 国家基金委优秀青年资助,100万元,关联电子材料的核磁共振物性研究,负责

3)2011-2013 基金委面上项目(11074304),55万元,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

4)2014-2017 基金委面上项目(11374364),89万元,铁基超导材料的结构、磁性和超导的关联性质研究,负责

5)2010-2014 科技部973项目(2010CB923004),125万元,新型量子功能体系的物性表征及其材料探索,骨干

6)2011-2015 科技部973项目(2011CBA00100),125万元,高温超导材料与物理研究,骨干

7)2016-2020科技部国家重点研发项目(2016YFA0300500),160万元,量子自旋阻挫体系和自旋液体中的新奇量子效应及调控研究,骨干


主要工作和成果:

目前已发表50多篇论文,包括《物理快报》(Phys. Rev. Lett.) 九篇,Phys. Rev.X 一篇,国化学协会汇报》(J. Am. Chem. Soc.) 一篇,《先进材料》(Adv. Mater.)一篇。它引1400余次, H-index 为22。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. Ma et al., PRL 109,197002 (2012);他引9次]。

(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. Yu et al., PRL 106, 197001 (2011);L. Ma et al., PRB 84, 220505 (R) (2011); 它引70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. Yu et al., PRB 79, 020511(R) (2009), 它引90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. Zhang et al., PRB 81, 012503 (2010),它引40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. Ma et al., PRB82, 180501(R)(2010), 它引30余次]。

(6)NaFe1-xCoxAs:我们发现在高压下NaFeAs反铁磁温度和磁矩有较大提高[L. Ma et al., PRB 83, 132501 (2011),它引20余次];在高压下反铁磁自旋涨落和超导转变温度存在一个相同的优化压强,从而支持超导的磁起源[L. Ma et al., PRL 111, 107004 (2013),他引5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[PRL 92, 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. Zamborszky et al., PRB 66, 081103 (R)(2002);W. Yu et al.,PRB 70, 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. Lee et al., PRL 94, 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. Yu et al., PRB 75, 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. Yu et al., PRB 76,020503(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。

代表论文:

1. Simultaneous Optimization of Spin Fluctuations and Superconductivity under Pressure in an Iron-Based Superconductor

G. F. Ji, J. S. Zhang, Long Ma, P. Fan, P. S. Wang, J. Dai, G. T. Tan, Y. Song, C. L. Zhang, Pengcheng Dai, B. Normand, and W. Yu*, Phys. Rev. Lett.111, 107004 (2013).它引6

2. Microscopic coexistence of superconductivity and antiferromagnetism in underdoped Ba(Fe1-xRux)2As2.

L. Ma, G. F. Ji, Jia Dai, X. R. Lu, M. J. Eom, J. S. Kim, B. Normand, W. Yu*, Phys. Rev. Lett.109197002 (2012).它引11余次

3. Localspin fluctuations in iron-based superconductors: 77Se and 87Rb NMR measurements of Tl0.47Rb0.34Fe1.63Se2.

L. Ma, G. F. Ji, J. Dai, J. B. He, D. M. Wang, G. F. Chen, B. Normand, W. Yu*, Phys. Rev. B 84, 220505 (R) (2011).它引16余次

4. 77Se NMR study of pairing symmetry and spin dynamics in KyFe2-xSe2,

W. Yu*, L. Ma, J. B. He, D. M. Wang, T.-L. Xia, G. F. Chen, and W. Bao,

Phys. Rev. Lett. 106, 197001 (2011).(它引47次)

5.23Na and 75As NMR study of antiferromagnetism and spin fluctuations in NaFeAs single crystals,

L. Ma, G. F. Chen, Dao-Xin Yao, J. Zhang, S. Zhang, T.-L. Xia, and W. Yu* ,Phys. Rev. B 83, 132501 (2011)(它引23次)

6.NMR evidence of strong-correlated superconductivity in LiFeAs: tuning toward an SDW ordering,

Long Ma, Jinshan Zhang, G. F. Chen, W. Yu*, Phys. Rev. B 82, 180501(R) (2010).(它引33

7. 75As NMR study of single crystals of the heavily overdoped pnictide superconductors Ba1xKxFe2As2 ( x=0.7 and 1),

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. B 81, 012503 (2010).(它引41余次)

8.Absence of superconductivity in single-phase CaFe2As2 under hydrostatic pressure,

W. Yu, A. A. Aczel, T. J. Williams, S. L. Bud’ko, N. Ni, P. C. Canfield, and G. M. Luke, Phys. Rev. B 79, 020511 (R) (2009)(它引96余次)

8.Transport Evidence of a Magnetic Quantum Phase Transition in the Electron-doped high-Tc Superconductors,

W. Yu, J. S. Higgins, P. Bach, and R. L. Greene, Phys. Rev. B 76020503 (R) (2007)(它引25余次)

9. Growth Parameter-Property phase diagram for pulsed laser deposited transparent oxide conductor anatase Nb:TiO2,
S. X. ZhangS. Dhar, W. Yu, H. Xu, S. B. Ogale, and T. Venkatesan, Appl. Phy. Lett. 91, 112113 (2007) (它引45次)

10. Oxygen-doped Mott-Hubbard cuprate superconductor La1.85Y0.15CuO4-yfrom transport measurements,

W. Yu, B. Liang, P. Li, S. Fujino, T. Murakami, I. Takeuchi, and R. L. Greene, Phys. Rev. B 75, 020503(R) (2007)(它引14 余次)

11. Coexistence of Superconductivity and Antiferromagnetism Probed by Simultaneous Nuclear Magnetic Resonance and Electrical Transport in (TMTSF)2PF6System,

I. J. Lee, S. E. Brown, W. Yu, M. J. Naughton, and P. M. Chaikin, Phys. Rev. Lett. 94, 197001 (2005)(它引32余次)

12.Electron-lattice coupling and broken symmetries of the molecular salt (TMTTF)2SbF6,

W. Yu, F. Zhang, F. Zamborszky, B. Alavi, A. Baur, C. A. Merlic, and S. E. Brown,Phys. Rev. B. 70, 121101(R) (2004)。(它引56余次)

13. PhaseInhomogeneity of the Itinerant Ferromagnet MnSi at High Pressures,

W. Yu, F. Zamborszky, J. D. Thompson, J. L. Sarrao, M. E. Torelli, Z. Fisk, and S. E. Brown,Phys. Rev. Lett. 92, 086403 (2004)(它引42余次)

14.Competition and Coexistence of Bond and Charge Orders in (TMTTF)2AsF6,

F. Zamborszky, W. Yu, W. Raas, S. E. Brown, B. Alavi, C. A. Merlic, and A. Baur,Phys. Rev. B. 66, 081103(R) (2002)。(它引98次)