研究方向
高溫超導(dǎo)體遠(yuǎn)紅外光學(xué)特性及輸運(yùn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)及唯象理論的研究,氧化物高溫超導(dǎo)體薄膜、超大磁電阻薄膜及其異質(zhì)結(jié)的制備及物性研究,介觀超導(dǎo)體物理性質(zhì)的研究。
學(xué)術(shù)成果
長期從事高溫超導(dǎo)體薄膜制備,高溫超導(dǎo)體磁通輸運(yùn)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)和理論的研究,高溫超導(dǎo)體遠(yuǎn)紅外特性的研究。成功地制備出高溫超導(dǎo)體的多層膜及取向缺氧單晶膜。在YBCO/PBCO多層膜觀察到了磁通的熱激活勢U(B)和磁場強(qiáng)度的對數(shù)成正比,這種關(guān)系后來被很多同行所證實(shí)。提出了磁通格子位錯(cuò)對的模型對以上結(jié)果進(jìn)行了很好的解釋。首次觀察到Y(jié)BCO124相單晶中磁通格子的融化現(xiàn)象,結(jié)合感應(yīng)器型態(tài)的測量及熱激活勢分析的結(jié)果,推導(dǎo)出了磁通在融化點(diǎn)以上磁通線是三維的,這種在磁通液體中的三維磁通線隨著熱能的增加而在某個(gè)特征溫度轉(zhuǎn)變成二維的磁通圓盤。用有限差分法成功地得到了非線性金茲堡朗道方程組的數(shù)值解。得到了介觀超導(dǎo)材料中出現(xiàn)的順磁邁斯納效應(yīng)并提出了介觀超導(dǎo)材料中巨磁通的概念。在欠摻雜YBCO薄膜上首次觀察到了薄膜中的約瑟夫森等離子體。該結(jié)果為以后高溫超導(dǎo)體在THz光區(qū)的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。同時(shí)觀察到了欠摻雜YBCO膜中超導(dǎo)體在正常態(tài)的贗能隙。近年來在Nature,Phys. Rev.B,Appl. Phys. Lett. 等國際物理學(xué)雜志上發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇,論文被引用400余次。
研究課題
目前國家863計(jì)劃、科學(xué)院重點(diǎn)方向性項(xiàng)目、基金委優(yōu)秀群體及面上項(xiàng)目。主要從事鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物及高溫超導(dǎo)體遠(yuǎn)紅外光學(xué)特性及輸運(yùn)性質(zhì)的研究,超導(dǎo)/鐵磁異質(zhì)結(jié)中物理性質(zhì)的研究、介觀超導(dǎo)體的物性研究。著重于研究雜高溫超導(dǎo)體中與層間耦合、贗能隙、超導(dǎo)凝聚能相關(guān)的物理問題。通過研究在高溫超導(dǎo)體沿各晶體方向的遠(yuǎn)紅外反射和透射特性,來研究它的電荷動(dòng)力學(xué)行為,為探索高溫超導(dǎo)機(jī)理提供線索。另外還在超導(dǎo)/鐵磁異質(zhì)結(jié)以及介觀超導(dǎo)體中的物理性質(zhì)開展研究。
多年來,物理所先后與美國、英國、德國、法國、日本等十幾個(gè)國家開展了合作,包括與英國皇家學(xué)會(huì)、法國國家科研中心、德國馬普學(xué)會(huì)、荷蘭皇家科學(xué)院、日本學(xué)術(shù)振興會(huì)等國家級(jí)科學(xué)研究機(jī)構(gòu)建立起了長期、穩(wěn)固的友好合作關(guān)系,還與其它國家的數(shù)十個(gè)科研機(jī)構(gòu)和大學(xué)建立了廣泛的所級(jí)國際合作關(guān)系。廣泛、頻繁、高水平的學(xué)術(shù)交流有力地推動(dòng)了物理所在學(xué)術(shù)上與國際接軌的進(jìn)程。
同時(shí),物理所在完善學(xué)術(shù)環(huán)境和營造學(xué)術(shù)氛圍方面進(jìn)行了不斷的探索,逐步建立了一套適合自身發(fā)展需求的學(xué)術(shù)評(píng)價(jià)體系和學(xué)術(shù)交流體系。實(shí)施了“國際評(píng)價(jià)機(jī)制”和“學(xué)術(shù)交流與考核評(píng)價(jià)相結(jié)合”的方式,以促進(jìn)重大原創(chuàng)性成果的產(chǎn)生。設(shè)立了“公共技術(shù)講座”、“崔琦講座”、“中關(guān)村凝聚態(tài)論壇”、“凝聚態(tài)物理前沿講座”、“科學(xué)之家學(xué)術(shù)漫談”以及“明理時(shí)空”等形式多樣的學(xué)術(shù)活動(dòng),形成了一個(gè)完整的學(xué)術(shù)交流體系。
經(jīng)過多年的努力,物理所取得了一系列重大科研成果。在基礎(chǔ)研究方面,取得了以“液氮溫區(qū)氧化物超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)及研究”、“低純度釹鐵硼永磁材料”、“定向碳納米管的制備和結(jié)構(gòu)和物性研究”為代表的一批原創(chuàng)性重要研究成果,獲國際、國內(nèi)獎(jiǎng)共300多項(xiàng),其中第三世界科學(xué)院物理獎(jiǎng)4項(xiàng),國家自然科學(xué)獎(jiǎng)18項(xiàng),國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)21項(xiàng),國家發(fā)明獎(jiǎng)8項(xiàng)。
在應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面,1998年以來,物理所共獲授權(quán)專利284項(xiàng)。部分專利技術(shù)如"新一代固態(tài)全色激光顯示"已顯現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景;另有部分專利技術(shù)已經(jīng)以技術(shù)入股的形式進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化,典型的范例有以鋰離子電池專利為核心技術(shù)的蘇州星恒電源有限公司。物理所現(xiàn)有控股、參股公司10個(gè),其中以知識(shí)產(chǎn)權(quán)入股的有7個(gè)。
此外,掛靠物理所的中國物理學(xué)會(huì)主辦的科技期刊《物理學(xué)報(bào)》、《Chinese Physics》、《Chinese Physics Letters》和《物理》已成為國內(nèi)外有重要影響力的物理學(xué)學(xué)術(shù)期刊。
2003年11月25日,以中科院物理研究所為依托單位的"北京凝聚態(tài)物理國家實(shí)驗(yàn)室"經(jīng)國家科技部批準(zhǔn)正式開始籌建。放眼世界,展望未來,隨著第三期知識(shí)創(chuàng)新工程的啟動(dòng),物理所面臨新的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn),任重而道遠(yuǎn)。物理所人將以“建成國際一流凝聚態(tài)物理研究基地”為目標(biāo),面向國際科學(xué)前沿、面向國家戰(zhàn)略需求,不斷做出新的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、前瞻性的貢獻(xiàn)。