核心板块

自旋量子材料与器件团队

团队负责人：吴昊

职务/职称

◆ 松山湖材料实验室研究员，博士生导师，自旋量子材料与器件团队负责人
◆ 邮箱: wuhao1@sslab.org.cn

研究方向

◆ 自旋轨道力矩效应及其器件，基于量子材料(如拓扑绝缘体)的异质结构及器件，磁性绝缘体异质结构中的磁子输运性质，磁性斯格明子和反铁磁自旋电子学等。

学习/工作经历

◆ 2012年获得兰州大学学士学位
◆ 2017年获得中科院物理所博士学位
◆ 2017-2021年在美国加州大学洛杉矶分校从事博士后研究
◆ 2021年7月加入松山湖材料实验室，组建自旋量子材料与器件团队

主要成果/荣誉

◆ 在Nature Electron., Nature Commun., Science Advances, Phys. Rev. Lett., Adv. Mater., Nano Lett. 等国际知名学术期刊发表论文八十余篇，引用2800余次
◆ 欧洲先进材料协会IAAM青年科学家奖（2021） 、Elsevier期刊杰出审稿人(2018)、中国科学院朱李月华优秀博士生奖(2017)等荣誉

团队成员

副研究员：

张  静：副研究员，硕士生导师。2013年毕业于中国石油大学材料物理系，2019年获中科院物理研究所理学博士学位，2019年至2021年在北京航空航天大学集成电路科学与工程学院从事博士后研究工作。2021年9月加入自旋量子材料与器件团队。主要从事氧化物多层膜界面耦合及氧化物自旋电子学材料与器件研究，在Nature Communications, Physical Review B, Nanoscale, Applied Physics Letters 等国际重要期刊上发表学术论文20余篇。（邮箱：zhangjing@sslab.org.cn）

李京峰: 副研究员，硕士生导师。2012年毕业于北京交通大学，2016年在法国巴黎第六大学获得博士学位，2017-2022年期间在美国匹兹堡大学、南佛罗里达大学做博士后研究工作。主要从事二维和拓扑材料的MBE生长和电子结构研究，在Nano Letters, ACS Nano, Advanced Functional Materials, Physical Review B等国际重要学术期刊发表论文20余篇。（邮箱：lijingfeng@sslab.org.cn）

行政助理：

林秀婷：2021年6月毕业于暨南大学国际贸易与经济系，2022年5月入职自旋量子材料与器件团队。（邮箱：linxiuting@sslab.org.cn）

博士后：

郭雅琴：2022年6月博士毕业于北京师范大学，2022年7月入职自旋量子材料与器件团队博士后。研究方向：拓扑反铁磁自旋电子学研究。（邮箱： guoyaqin@sslab.org.cn）

张旭：2022年6月博士毕业于兰州大学，2022年7月入职自旋量子材料与器件团队博士后。研究方向：拓扑自旋电子器件的研究。（邮箱： zhangxu@sslab.org.cn）

郑新根：2023年7月毕业于北京理工大学，2023年8月入职自旋量子材料与器件团队博士后。研究方向：拓扑磁子输运。（邮箱：zhengxingen@sslab.org.cn）

博士生：

黄    治，研究方向：反铁磁自旋电子学

陈锦妍，研究方向：强关联与超导自旋电子学

罗子俊，研究方向：拓扑自旋电子学

吴闯文，研究方向：亚铁磁自旋电子材料与器件

硕士生：

李庆超，研究方向：二维自旋电子材料与器件

江龙兴，研究方向：二维自旋电子材料与器件

安    泰， 研究方向：自旋波电子学

 

团队简介

团队从事自旋量子材料与器件研究，专注于基于量子材料体系探索与开发下一代低功耗与高速度的自旋运算、存储与传感器件。研究方向包括：自旋轨道力矩效应及其器件、基于拓扑材料的异质结构及器件、强关联氧化物自旋电子学、拓扑磁性结构和反铁磁自旋电子学等。

研究团队具有一流的材料制备与表征平台，微加工与器件平台，以及电学、磁学和光学测试平台。具有高真空磁控溅射、脉冲激光沉积和分子束外延等薄膜制备手段；紫外/电子束曝光、激光直写、电子束曝光和离子束刻蚀等微加工平台；以及PPMS、SQUID、FMR、MOKE显微镜、AFM/MFM等磁学和电学测试平台。

 

 

 

代表性论文

  1. H. Wang†, H. Wu†, J. Zhang†, Y. Liu, D. Chen, C. Pandey, J. Yin, D. Wei, N. Lei, S. Shi, H. Lu, P. Li, A. Fert, Kang L. Wang, T. Nie*, W. Zhao*, Room temperature energy-efficient spin-orbit torque switching in two-dimensional van der Waals Fe3GeTe2 induced by topological insulator, Nature Commun. (2023) In press. (†Co-first author)
  2. B. Cui, A. Chen*, X. Zhang, B. Fang, Z. Zeng, P. Zhang, J. Zhang, W. He, G. Yu, P. Yan, X. Han, K. L. Wang, X. Zhang*, H. Wu*, Low-power and Field-free Perpendicular Magnetic Memory Driven by Topological Insulators, Advanced Materials 2302350 (2023)
  3. H. Wu*, H. Zhang, B. Wang*, F. Groß, C. Yang, G. Li, C. Guo, H. He, K. Wong, D. Wu, X. F. Han, C. Lai, J. Gräfe, R. Cheng*, and Kang L. Wang*, Current-induced Néel order switching facilitated by magnetic phase transition, Nature Commun. 13, 1629 (2022).
  4. H. Wu*, D. Turan, Q. Pan, G. Wu, S. A. Razavi, N. Yardimci, Z. Zhang, M. Jarrahi, K. L. Wang*, Picosecond spin-orbit torque switching of ferrimagnets, Phys. Rev. Appl. 18, 064012 (2022).
  5. H. Wu*, A. Chen, P. Zhang, H. He, J. Nance, C. Guo, J. Sasaki, T. Shirokura, P. Hai, B. Fang, S. Razavi, K. Wong, Y. Wen, Y. Ma, G. Yu, G. P. Carman, X. Han, X. Zhang, and K. L. Wang*, Magnetic memory driven by topological insulators, Nature Commun. 12, 6251 (2021).
  6. H. Wu*, J. Nance, S. A. Razavi, D. Lujan, B. Dai, Y. Liu, H. He, B. Cui, D. Wu, K. Wong, K. Sobotkiewich, X. Li, G. P. Carman, and K. L. Wang*, Chiral symmetry breaking for deterministic switching of perpendicular magnetization by spin-orbit torque, Nano Lett. 21, 515 (2021)
  7. H. Wu, F. Groß, B. Dai, D. Lujan, S. A. Razavi, P. Zhang, Y. Liu, K. Sobotkiewich, J. Förster, M. Weigand, G. Schütz, X. Li, J. Gräfe*, and K. L. Wang*, Ferrimagnetic skyrmions in topological insulator/ferrimagnet heterostructures, Advanced Materials 32, 2003380 (2020).
  8. S. Tu†, T. Ziman†, G. Yu†, C. Wan†, J. Hu†, H. Wu†, H. Wang, M. Liu, C. Liu, C.Guo, J. Zhang, M. A. Cabero Z., Y. Zhang, P. Gao, S. Liu, D. Yu, X. Han, I. Hallsteinsen, D. A. Gilbert, P. Wölfle, K. L. Wang, J. Ansermet, S. Maekawa, and H Yu*, Record thermopower found in an IrMn-based spintronic stack, Nature Commun. 11, 2023 (2020). (†Co-first author)
  9. S. A. Razavi, H. Wu, Q, Shao, C. Fang, B. Dai, K. Wong, X. F. Han, G. Yu, and K. L. Wang*, Deterministic spin–orbit torque switching by a light-metal insertion, Nano Lett. 20, 3703 (2020).
  10. D. Bhattacharya, S. Razavi, H. Wu, B. Dai, K. L. Wang*, and J. Atulasimha*, Experimental creation and annihilation of nonvolatile magnetic skyrmions using voltage control of magnetic anisotropy and no external magnetic field, Nature Electronics 3, 539 (2020).
  11. S. Peng, D. Zhu, W. Li, H. Wu, A. J. Grutter, D. A. Gilbert, J. Lu, D. Xiong, W. Cai, P. Shafer, K. L. Wang, and W. Zhao*, Exchange bias switching in an antiferromagnet/ferromagnet bilayer driven by spin-orbit torque, Nature Electronics 3, 757 (2020).
  12. H. Wu*, P. Zhang, P. Deng, Q. Lan, Q. Pan, S. A. Razavi, X. Che, L. Huang, B. Dai, K. Wong, X. F. Han, and K. L Wang*, Room-Temperature Spin-Orbit Torque from Topological Surface States, Phys. Rev. Lett. 123, 207205 (2019).
  13. H. Wu, Y. Xu, P. Deng, Q. Pan, S. A. Razavi, K. Wong, L. Huang, B. Dai, Q. Shao, G. Yu, X. F. Han, J. Rojas-Sánchez, S. Mangin, and K. L. Wang*, Spin-Orbit Torque Switching of a Nearly Compensated Ferrimagnet by Topological Surface States, Advanced Materials 31, 1901681 (2019).
  14. H. Wu*, S. A. Razavi, Q. Shao, X. Li, K. Wong, Y. Liu, G. Yin, and K. L. Wang*, Spin-orbit torque from a ferromagnetic metal, Phys. Rev. B 99, 184403 (2019).
  15. H. Wu, L. Huang, C. Fang, B. S. Yang, C. H. Wan, G. Q. Yu, J. F. Feng, H. X. Wei, and X. F. Han*, Magnon valve effect between two magnetic insulators, Phys. Rev. Lett. 120, 097205 (2018). (Highlighted as “Featured in Physics” and “Editor’s Suggestion”)
  16. Q. Shao†, H. Wu†, Q. Pan†, P. Zhang, L. Pan, K. Wong, X. Che, and K. L. Wang*, Room Temperature Highly Efficient Topological Insulator/Mo/CoFeB Spin-Orbit Torque Memory with Perpendicular Magnetic Anisotropy, 2018 IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM), 36.3. 1-36.3. 4. (†Co-first author)
  17. Q. Shao, C. Tang, G. Yu*, A. Navabi, H. Wu, C. He, J. Li, P. Upadhyaya, P. Zhang, S. A. Razavi, Q. He, Y. Liu, P. Yang, S. Kim, C. Zheng, Y. Liu, L. Pan, R. K Lake, X. Han, Y. Tserkovnyak, J. Shi, K. L. Wang*, Role of dimensional crossover on spin-orbit torque efficiency in magnetic insulator thin films, Nature Commun. 9, 3612 (2018).
  18. J. Zhang; Z. Zhong; X. Guan; X. Shen; J. Zhang; F. Han; H. Zhang; H. Zhang; X. Yan; Qi. Zhang; L. Gu; F. Hu; R. Yu; B. Shen; J. Sun*; Symmetry mismatch-driven perpendicular magnetic anisotropy for perovskite brownmillerite heterostructures, Nature Commun. 9, 1923 (2018).
  19. H. Wu, C. H. Wan, X. Zhang, Z. H. Yuan, Q. T. Zhang, J. Y. Qin, H. X. Wei, X. F. Han*, and S. Zhang*, Observation of magnon-mediated electric current drag at room temperature, Phys. Rev. B 93, 060403(R) (2016).
  20. H. Wu, X. Zhang, C. H. Wan, B. S. Tao, L. Huang, W. J. Kong, and X. F. Han*, Hanle magnetoresistance: The role of edge spin accumulation and interfacial spin current, Phys. Rev. B 94, 174407 (2016).