於偉強,男,中國人民大學物理系教授。
基本介紹
- 中文名:於偉強
- 國籍:中國
- 職業:教授
- 畢業院校:北京師範大學
- 性別:男
- 講授課程:光學
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百度名片
於偉強 (Yu Weiqiang)
實驗室里有核磁共振系統(低溫高壓),目前包括5-500MHz脈衝核磁共振譜儀、12特斯拉可連續掃場的高穩定高均勻超導磁體、3萬大氣壓的靜水高壓包、氦-4(300K-1.4K)恆溫器和氦-3(80K-0.23K) 恆溫器。
職 稱:教授
教育經歷
1992.9-1996.7 北京師範大學物理系 理學學士
1996.9-1999.1 北京師範大學物理系 凝聚態理論碩士
1999.1-2000.10 (美國)南加州大學物理系 凝聚態理論研究生
2000.10-2004.6 (美國)加州大學洛杉磯分校 實驗凝聚態物理博士
工作經歷
2008.4-現在 中國人民大學物理系 教授
2004.7-2008.3 (美國)馬里蘭大學超導研究中心 助理研究員
2008.5-2008.8 (加拿大)麥克馬斯特大學物理系 訪問學者
基金狀況
2008 教育部 新世紀人才資助計畫
講授課程
光學
研究方向
很多新型的凝聚態材料表現出奇特的物理性質,其根源在於這些系統的自旋、電荷、軌道和聲子等自由度耦合在一起,形成性質複雜的,但又有套用前景的材料。這類系統稱為強關聯電子系統。我們的研究方向主要使用核磁共振、謬子共振和輸運測量,結合低溫高壓技術,以研究一些低維磁性和高溫超導等強關聯繫統。
核磁共振是研究磁性和超導材料的一種有位置選擇性的(site-selective)、局域性(local)和整體性(bulk)結合的探測方法。在研究磁性結構、磁性元激發、電荷序、超導配對對稱性等方面具有較大的優越性。同時,核磁共振可以結合高壓和外磁場導致的量子相變和超導相變等的研究。我們的低溫高壓核磁共振系統低溫高壓核磁共振系統目前包括5-500MHz脈衝核磁共振譜儀、12特斯拉可連續掃場的高穩定高均勻超導磁體、3萬大氣壓的靜水高壓包、氦-4(300K-1.4K)恆溫器和氦-3(80K-0.23K) 恆溫器。
具體研究方向包括以下幾個方面:
1)非常規超導現象,包括高溫超導、有機超導、重費米子超導等;
2)功能性磁性塊材,包括巨磁阻,多鐵材料,潛在的具有磁性的拓撲絕緣體等;
3)量子相變現象,通過外加磁場和高壓進行調製;
4)自旋液體態,包括一些低維自旋阻挫系統,以及磁性BEC系統等;
主要成果
目前已發表30多篇論文,包括《物理快報》(Phys. Rev. Lett.) 五篇,《美國化學協會匯報》(J. Am. Chem. Soc.) 一篇, 《先進材料》(Adv. Mater.) 一篇,《物理通訊B》快速通訊 (Phys. Rev. B rapid communications) 五篇。主要研究成績包括:
1.鐵基高溫超導體中的磁性質和超導性質的關聯。
我們首次澄清 CaFe2As2 高壓下的超導現象是由於非均勻高壓產生的,而均勻高壓不能產生超導[28]。我們近期對高摻雜的Ba1-xKxFe2As2 核磁共振研究發現[33],對於KFe2As2,發現一個與低摻雜不同的低溫磁激發模式,此激發模式預示著系統非常靠近一個磁性量子相變點。
2.量子相變中的相分離現象。
用高壓核磁共振方法研究了靜高壓引起的矽化錳的巡遊鐵磁體的量子相變[15],揭示了一種新的鐵磁體和順磁態的量子相分離現象,並發表在物理評論快報上。這一現象和德國研究組同時發表在自然雜誌上的中子散射實驗,兩年後美國研究組發表在自然物理雜誌上的m子自旋共振實驗的結論一致。這個開創型成果促成了當前理論和實驗量子相變的一個研究熱點。
3.有機超導體中的電荷序、磁序、和超導序的關聯現象。
用高壓核磁共振方法發現並研究了準一維有機導體和超導體的電荷序現象。我們的工作首次表明電荷序決定了不同的磁性基態,其中包括不同磁結構的反鐵磁相和spin-Peierls相等,從而拓展和更正了原來準一維有機導體和超導體的相圖[8,16]。同時,我們建立了反鐵磁到超導體的一級相變、相分離、和反鐵磁漲落的圖象[9,18]。這些結果支持超導的磁起源機制,並已引起了其他超導領域的重視和很多相關理論工作。
4.高溫超導體薄膜合成、超導電性和量子相變的研究。
a)國際上繼MBE後首次用脈衝雷射沉澱法合成了高溫銅氧化物超導體-鑭銥錳氧高溫超導體(La1.85Y0.15CuO4)。我們對它的輸運性質的研究率先提出這是一種氧缺失造成的電子型強關聯超導體[22]。
b)精確測量比熱與外磁場的依賴關係,結果支持電子型高溫超導塊材是d-波超導。這一實驗推翻了原來物理評論快報同類實驗s-波超導的結論,這對於超導機制的研究非常重要[21]。
c)首次發現用扭角磁阻可以測量電子型高溫超導塊體的反鐵磁序[26]。我們用這種方法對超導薄膜的測量擺脫了中子測量等由於塊材質量導致的矛盾結論,從而揭示了一種新的短反鐵磁關聯現象,並可以解釋電子型高溫超導體的贗能隙現象。
發表論文
1. W. Yu and S. Feng,
Electronic Properties of a Doped Antiferromagnet on a Kagome Lattice,
Phys. Rev. B 59, 13546 (1999)。
2. S. Feng, F. Yuan, W. Yu, and P. Zhang,
Anomalous c-axis Charge Dynamics in the Copper Oxide Materials,
Phys. Rev. B 60, 7565 (1999)。
3. W. Yuand S. Feng,
Spin-liquid State for the Two-dimensional Heisenberg Antiferromagnet on a Kagome Lattice,
Euro. Phys. J. B 13, 265 (2000)。
4.S. Feng, F. Yuan, and W. Yu,
Pseudogap Effects on the c-axis Charge Dynamics in the Copper Oxide Materials,
Euro. Phys. J. B 607, 15 (2000)。
5. W. Yu, S. Feng, Z. Huang, and H. Lin,
Charge Dynamics in Doped Triangular Antiferromagnets,
Phys. Rev. B 61, 7409 (2000)。
6. W. Yu, and S. Haas,
Excitation Spectra of Structurally Dimerized and Spin-Peierls Chains in a Magnetic Field,
Phys. Rev. B 62, 344 (2000)。
7.W. Yu, and S. Haas,
Dynamical Properties of Spin-Orbital Chains in a Magnetic Field,
Phys. Rev. B 63, 024423 (2001)。
8. F. Zamborszky, W. Yu, W. Raas, S. E. Brown, B. Alavi, C. A. Merlic, and A. Baur,
Competition and Coexistence of Bond and Charge Orders in (TMTTF)2AsF6,
Phys. Rev. B 66, R081103 (2002)。
9. W. Yu, S. E. Brown, F. Zamborszky, I. J. Lee, and P. M. Chaikin,
NMR Study of the Antiferromagnetic to Superconductor Phase Transition in (TMTSF)2PF6,
Int. J. Mod. Phys. B 16, 3090 (2002)。
10. F. Zamborszky, W. Yu, W. Raas, S. E. Brown, B. Alavi, C. A. Merlic, A. Baur, S. Lefebvre, and P. Wzietek,
Influence of Charge Order on the Ground State of TMTTF Conductors,
Journal de Physique IV 12, Pr9-139-44, (2002)。
11. S. E. Brown, W. Yu, F. Zamborszky and B. Alavi,
Inhomogeneous Carrier Density and the Role of Disorder in the Normal State of (TMTSF)2PF6,
Synthetic Metals 137, 1299-1301 (2003)。
12. H. Meng, D. Perepichka, M. Bendikov, F. Wudl, G. Pan, W. Yu, W. Dong, S. Brown,
Solid-state synthesis of a conducting polythiophene via an unprecedented heterocyclic coupling reaction,
J. Am. Chem. Soc. 125, 15151-15162 (2003)。
13. F. Zamborszky, G. Wu, J. Shinagawa, W. Yu, H. Balci, R. L. Greene, W. G. Clark, and S. E. Brown,
Inhomogeneous Electronic Structure Probed by Spin-echo Experiments in the Electron Doped high-Tc Superconductor Pr1.85Ce0.15CuO4-y,
Phys. Rev. Lett. 92, 047003 (2004) 。
14. W. Yu, F. Zamborszky, B. Alavi, A. Baur, C. A. Merlic and S. E. Brown,
Influence of the Charge Ordering on the Ground State of the TMTTF Molecular Salts.
Journal de physique IV 114, 35 (2004)。
15. W. Yu, F. Zamborszky, J. D. Thompson, J. L. Sarrao, M. E. Torelli, Z. Fisk, and S. E. Brown,
Phase Inhomogeneity of the Itinerant Ferromagnet MnSi at High Pressures,
Phys. Rev. Lett. 92, 086403 (2004)。
16. W. Yu, F. Zhang, F. Zamborszky, B. Alavi, A. Baur, C. A. Merlic, and S. E. Brown,
Electron-lattice coupling and broken symmetries of the molecular salt (TMTTF)2SbF6,
Phys. Rev. B 70, 121101(R) (2004)。
17. W. Wu, P. M. Chaikin, W. Kang, J. Shinagawa, W. Yu and S. E. Brown,
Se NMR Probe of Magnetic Excitations of the Magic Angle Effect in (TMTSF)2PF6,
Phys. Rev. Lett. 94, 097004 (2005)。
18. I. J. Lee, S. E. Brown, W. Yu, M. J. Naughton, and P. M. Chaikin,
Coexistence of Superconductivity and Antiferromagnetism Probed by Simultaneous Nuclear Magnetic Resonance and Electrical Transport in (TMTSF)2PF6 System,
Phys. Rev. Lett. 94, 197001 (2005)。
19. W. Yu, B. Liang, R. L. Greene,
Magnetic field dependence of the low-temperature specfic heat of the electron-doped superconductor Pr1.85Ce0.15CuO4,
Phys. Rev. B 72, 212512 (2005)。
20J. Shinagawa, W. Wu, P. M. Chaikin, W. Kang, W. Yu, F. Zhang, Y. Kurosaki, C. Parker, S. E. Brown,
Se NMR studies on magic angle effect and nature of the superconducting state in the organic superconductors (TMTSF)2X,
J. Low. Temp. Phys. 142, 227 (2006)。
21. W. Yu, B. Liang, and R. L. Greene,
c-axis longitudinal magnetoresistance of the electron-doped superconductor Pr1.85Ce0.15CuO4,
Phys. Rev. B 74, 212504 (2006)。
22. W. Yu, B. Liang, P. Li, S. Fujino, T. Murakami, I. Takeuchi, and R. L. Greene,
Oxygen-doped Mott-Hubbard cuprate superconductor La1.85Y0.15CuO4-yfrom transport measurements,
Phys. Rev. B 75, 020503(R) (2007)。
23. S. X. Zhang, D. C. Kundaliya, W. Yu, S.Y. Young, et al.,
Niobium doped TiO2: Transparent Metallic Anatase versus Highly Resistive Rutile phase,
J. App. Phy. 102, 013701 (2007)。
24. S. X. Zhang, W. Yu, S. B. Ogale, et al.,
Anomalous Hall Effect in Superparamagnetic Co-(La, Sr)TiO3 Thin Films,
Physical Review B 76, 085323 (2007)。
25. S. X. Zhang,S. Dhar, W. Yu, H. Xu, S. B. Ogale, and T. Venkatesan,
Growth Parameter-Property phase diagram for pulsed laser deposited transparent oxide conductor anatase Nb:TiO2,
Appl. Phy. Lett. 91, 112113 (2007)。
26. W. Yu, J. S. Higgins, P. Bach, and R. L. Greene,
Transport Evidence of a Magnetic Quantum Phase Transition in the Electron-doped high-Tc Superconductors,
Physical Review B 76,020503 (R) (2007).
27. A. A. Aczel, E. Baggio-Saitovitch, S. L. Budko, P. C. Canfield, J. P. Carlo, G. F. Chen, Pengcheng Dai, T. Goko, W. Z. Hu, G. M. Luke, J. L. Luo, N. Ni, D. R. Sanchez-Candela, F. F. Tafti, N. L. Wang, T. J. Williams, W. Yu, and Y. J. Uemura,
Muon-spin-relaxation studies of magnetic order and superfluid density in antiferromagnetic NdFeAsO, BaFe2As2 , and superconducting Ba1−xKxFe2As2 ,
Phys. Rev. B 78, 214503 (2008)。
28. W. Yu, A. A. Aczel, T. J. Williams, S. L. Bud’ko, N. Ni, P. C. Canfield, and G. M. Luke,
Absence of superconductivity in single-phase CaFe2As2 under hydrostatic pressure,
Phys. Rev. B 79, R020511 (2009)。
29. J. P. Carlo, Y. J. Uemura, T. Goko, G. J. MacDougall, J. A. Rodriguez, W. Yu, G. M. Luke, Pengcheng Dai, N. Shannon, S. Miyasaka, S. Suzuki, S. Tajima, G. F. Chen, W. Z. Hu, J. L. Luo, and N. L. Wang,
Static Magnetic Order and Superfluid Density of RFeAs(O,F) (R=La,Nd,Ce) and LaFePO Studied by Muon Spin Relaxation: Unusual Similarities with the Behavior of Cuprate Superconductors,
Phys. Rev. Lett. 102, 087001 (2009)。
30. S. X. Zhang, S. B. Ogale, W. Yu, X. Gao, T. Liu, Saurabh Ghosh, G. P. Das, Andrew T. S. Wee, R. L. Greene, and T. Venkatesan,
Electronic Manifestation of Cation-Vacancy-Induced Magnetic Moments in a Transparent Oxide Semiconductor: Anatase Nb:TiO2,
Advanced Materials 21, 2282 (2009).
31. T. Goko et al.,
Superconducting state coexisting with a phase-separated static magnetic order in (Ba,K)Fe2As2, (Sr,Na)Fe2As2 and CaFe2As2,
Phys. Rev. B 80, 024508 (2009).
32. T. J. Williams, A. A. Aczel, E. Baggio-Saitovitch, S. L. Bud’ko, P. C. Canfield, J. P. Carlo, T. Goko, J. Munevar, N. Ni, Y. J. Uemura, W. Yu, and G. M. Luke ,
Muon spin rotation measurement of the magnetic field penetration depth in Ba(Fe0.926Co0.074)2As2 : Evidence for multiple superconducting gaps,
Phys. Rev. B 80, 094501 (2009).
33. 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*,
As NMR study of single crystals of the heavily overdoped pnictide superconductors Ba1−xKxFe2As2 ( x=0.7 and 1),
Phys. Rev. B 81, 012503 (2010).