张清明教授研究组在低维量子材料和自旋阻挫体系方面取得重要研究进展
张清明 研究组 供稿 2016-12-19
近两年内，物理系张清明研究组在低维量子材料和自旋阻挫体系方面取得一系列的重要科研进展，在国际顶级物理学期刊上连续发表了九篇高端学术论文，包括一篇《科学》、一篇《自然》、五篇《物理评论快报》、一篇《美国科学院院刊》和一篇《自然通讯》，其中三篇《物理评论快报》、一篇《美国科学院院刊》和一篇《自然通讯》是以中国人民大学为第一和通讯单位，其它四篇论文是与美国斯坦福大学、清华大学和复旦大学合作完成的。
这些重要突破包括：1、合成出一种基于强自旋轨道耦合、有效自旋1/2的量子自旋阻挫、三角格子材料YbMgGaO4并生长出单晶。通过综合运用极低温下热力学测量、mu自旋弛豫和中子散射等手段，确定了无能隙量子自旋液体的基态，建立了自旋哈密顿量。这项发现引起国际量子自旋液体领域的高度关注，形成了该领域一个新的研究高潮；2、以层状MoS2为原型材料揭示了一种新的磁场调控的拉曼增强现象。发现特殊对称性的振动模式会被磁场极大增强，通过理论分析，发现这个现象是对称性依赖具有普适性，有望开辟一个非弹性光散射的新分支；3、在MnBi基体系中揭示了磁性和狄拉克电子之间的相互影响，发现层间磁相互作用能够打开狄拉克电子能隙，为研究和发展磁性狄拉克电子器件提供可能。
这一系列研究成果的合作单位还有上海交通大学、中国科学院物理研究所、美国内华达大学拉斯维加斯分校、美国路易斯安娜州立大学、合肥强磁场科学中心、英国Rutherford Appleton实验室和德国Augsburg大学等研究机构。主要的合作研究组包括陈长风（UNLV）、王孝群（交大）、俞榕（人大）等。
张清明教授是物理系的主要创建人之一，曾负责凝聚态物理实验室的筹建和运行。长期以来，他的课题组致力于关联电子体系非弹性光散射、低维体系元激发和复合极端条件下的非弹性光散射技术等方面的研究。通过自主设计与研制，搭建了两台先进的低温、强磁场和高压拉曼散射系统，上述成果中的拉曼散射研究均是在这两台非常有特色的系统上完成。近年来，他的研究组也投入大量精力探索新型功能材料，在量子自旋阻挫体系探索取得了多项重要进展、引起国际同行的广泛关注。
附件