张颖

简介


女,研究员,博士生导师,磁学室M07组组长。在 Nat. Mater., Nat. Commu., PRL., Adv. Mater.,Sic. Adv., Adv. Func. Mater., Nano Lett., Acta Mater., Nanoscale, PRB, PRM等期刊发表第一/通讯作者论文40余篇。获科技新人奖、中科院青促会优秀会员、中科院优秀毕业生、中科院院长奖学金优秀奖等。
Ø  教育背景 
2005.9-2008.6:中国科学院物理研究所,凝聚态物理,博士学位;
1998.9-2005.7:河北工业大学,材料科学与工程,本科和硕士学位。
Ø  工作经历 
2012.7至今:       中国科学院物理研究所磁学实验室;
2010.1-2012.6: 美国能源部埃姆斯国家实验室  博士后;
2008.6-2009.12:美国德克萨斯大学物理系  博士后。
Ø 科研条件 
全尺度高分辨率磁畴结构表征和多物理场调控平台:
Lorentz 透射电子显微镜(LTEM);磁光克尔显微镜系统(MOKE)
多种功能性外场调控样品杆:磁场、温度场、电场、三维重构等;
微纳加工及透射电镜样品制备设备(蔡司550双束微纳加工FIB、Allied 磨抛机、Gatan凹坑仪和离子减薄仪等)
松山湖材料实验室电镜子平台

主要研究方向


磁性体系自旋新物态和物性调控研究,利用微纳加工FIB、透射电镜、多种功能性原位样品杆以及磁光克尔显微镜重点研究与未来磁性存储密切相关的磁性斯格明子等新型拓扑磁畴结构生成调控以及原理性器件设计。

过去的主要工作及获得的成果


长期利用透射电子显微镜从事磁性功能材料的微观结构研究,2012年入职物理所磁学室,搭建了基于高分辨洛伦兹透射电镜的具有温度、电流、磁场等多场协同调控功能的高分辨率原位特色磁畴研究平台,近年主要工作包括:1.率先发展了原位多场调控磁斯格明子的普适性新方法,突破了磁斯格明子需外磁场维持、温区窄的应用瓶颈 ,获得了零磁场、宽温区、高密度的非易失性磁斯格明子;2.系统研究了Kagome磁体TbMnSn、二维Vdw磁体FeGeTe、薄膜Pt/Co/Ta等 多种磁性材料的拓扑磁畴结构,揭示了磁各向异性决定拓扑磁畴结构生成、构型、密度的物理机制,首次发现了源于畴壁本征限域效应的磁畴壁麦纫等拓扑磁性新物态,开辟了拓扑磁性物态研究的新方向;3.国际上首次实验实现了反斯格明子的电流驱动,同时具有室温、零磁场、低电流密度、直线运动的特性,解决了斯格明子霍尔效应偏转的瓶颈问题,为原理性器件的开发奠定了坚实的物理和实验基础。4. 发展了原位电子衍射研究电荷有序相变来确认电子型铁电体的方法,首次在实验上确定了三维电荷有序基态,提出了铁电极化产生的新物理机制。发表SCI论文100余篇,其中近几年以第一或通讯作者在AM、NC等期刊发表40余篇,入选中国科学院青促会优秀会员,获科技新人奖和中国物理学会女物理工作者委员。

代表性论文及专利


第一作者/通讯作者文章40余篇,专利四个,代表性文章:

1. 率先发展多物理场协同调控方法获得零场高密度非易失性斯格明子:

[1] J,Y. Zhang#; Y. Zhang#; et al., Magnetic Skyrmions in a Hall Balance with Interfacial Canted Magnetizations, Adv. Mater. 2020, 32: 1907452.
[2] L.C. Peng; Y. Zhang*; et al., Relaxation Dynamics of Zero-Field Skyrmions over a Wide Temperature Range. Nano Lett. 2018, 18: 7777. 
[3] L.C. Peng; Y. Zhang*; et al., Real-space observation of nonvolatile zero-field biskyrmion lattice generation in MnNiGa magnet. Nano Lett. 2017, 17:7075.
[4]L.C. Peng; Y. Zhang*; et al., Generation of high-density biskyrmions by electric current. npj Quantum Mater. 2017, 2 (1), 30.
[5] S.L. Zuo; M. Zhang; R. Li; Y. Zhang* ; et al., In situ observation of magnetic vortex manipulation by external fields in amorphous CeFeB ribbon. Acta Mater. 2017, 140: 465.
[6] M. He; ... , Realization of zero-field skyrmions with high-density via electromagnetic manipulation in Pt/Co/Ta multilayers. Appl. Phys. Lett. 2017, 111: 202403. 封面文章

2. 揭示磁各向异性决定拓扑磁畴结构生成机制首次实验发现磁畴壁拓扑磁性新物态:

[1] Z.L. Li; ... Y. Zhang*; J.W. Cai; B.G. Shen ; Field-free topological behavior in the magnetic domain wall of ferrimagnetic GdFeCo, Nat. Commun., 2021, 12: 5604.
[2] Y. Gao, ... Y. Zhang*; B.G. Shen; Spontaneous (Anti)meron Chains in the Domain Walls of van der Waals Ferromagnetic Fe5-xGeTe2, Adv. Mater., 2020, 32: 2005228
[3] M. He; G. Li; Z.Z. Zhu; Y. Zhang*; L.C. Peng; R. Li; J.Q. Li; H.X.Wei; T.Y.Zhao; X-G.Zhang; S. G. Wang; S.Z. Lin; L. Gu; G. Q. Yu; J. W. Cai; B.G. Shen,Evolution of topological skyrmions across the spin reorientation transition in Pt/Co/Ta multilayers. Phys. Rev. B 2018, 97: 174419.
[4] S. L. Zuo; F. X. Liang; Y. Zhang*; et al., Zero-field skyrmions generated via premartensitic transition in Ni50Mn35.2In14.8 alloy. Phys. Rev. Maters., 2018, 2: 104408.
[5] S.L. Zuo; Y. Zhang*; et al., Direct observation of the topological spin configurations mediated by the substitution of rare-earth element Y in MnNiGa alloy. Nanoscale, 2018, 10: 2260.
[6] W.H. Wang*; Y. Zhang*; et al., A Centrosymmetric Hexagonal Magnet with Superstable Biskyrmion Magnetic Nanodomains in a Wide Temperature Range of 100-340 K. Adv. Mater. 2016, 28: 6887.
[7] Z.L. Li; ... Y. Zhang*; B.G. Shen; Discovery of topological magnetic textures near room temperature in quantum magnet TbMn6Sn6, Adv. Mater.,2023, 35: 2211164.
[8] J.W. Xu; Y. Zhang*; Shen, Baogen; Significant Zero Thermal Expansion Via Enhanced Magnetoelastic Coupling in Kagome Magnets, Adv. Mater., 2023, 35: 2208635.
[9] S.L. Zuo; K.M. Qiao; Y. Zhang*;et al., Spontaneous Topological States and Their Mutual Transformations in a Rare‐Earth Ferrimagnet, Adv. Sci., 2023, 10: 2205574.
[10] S.L. Zuo; J. Liu; K.M. Qiao; Y. Zhang*;et al., Spontaneous Biskyrmion Lattice in a Centrosymmetric Rhombohedral Rare-Earth Magnet with Easy-Plane Anisotropy, Nano Lett., 2023, 23: 550.
[11] S.L. Zuo; J. Liu; K.M. Qiao; Y. Zhang*;et al., Spontaneous Topological Magnetic Transitions in NdCo5 Rare-Earth Magnets, Adv. Mater., 2021, 33: 2103751.
 

3. 国际上率先实现电流驱动(反)斯格明子直线运动的突破

[1] He, Zhidong; Li, Zhuolin; Chen, Zhaohui; Wang, Zhan; Shen, Jun; Wang, Shouguo; Song,Cheng; Zhao, Tongyun; Cai, Jianwang; Lin, Shi-Zeng; Zhang, Ying; Shen, Baogen ; Experimental observation of current-driven antiskyrmion sliding in stripe domains, Nat. Mater., 2024https://www.nature.com/articles/s41563-024-01870-8

[2] Li, Zhuolin; Yin, Qiangwei; Lv, Wenxin; Shen, Jun; Wang, Shouguo; Zhao, Tongyun; Cai, Jianwang; Lei, Hechang; Lin, Shi-Zeng; Zhang, Ying; Shen, Baogen ; Electron-Assisted Generation and Straight Movement of Skyrmion Bubble in Kagome TbMn6Sn6, Adv. Mater., 2024https://doi.org/10.1002/adma.202309538
 

4. 首次实验确定了三维电荷有序基态

[1] Ying. Zhang; H.X. Yang; C. Ma; H. F. Tian and J. Q. Li*, Charge-stripe order in the electronic ferroelectric LuFe2O4. Phys. Rev. Lett 2007, 98: 247602.
[2] Ying. Zhang; H.X. Yang; Y.Q. Guo; C. Ma; H.F. Tian, and J.L. Luo, J.Q. Li*, Structure, charge ordering and physical properties of LuFe2O4. Phys. Rev. B 2007, 76: 184105.

目前的研究课题及展望


利用透射电子显微技术,凭借其在空间、能量和磁畴方面的高分辨率优势及可原位施加电场、磁场、温度场等功能,专注于磁性功能材料的磁性相变、显微结构以及原位多场调控等方面的研究,重点研究与未来磁性存储密切相关的拓扑磁畴结构的生成、调控,新型拓扑磁畴结构以及磁性材料的探索。

培养研究生情况


培养的博士生和博士后去日本Tokura组做博士后,或国内高校任职。
拟每年招收两名博士生、一名博士后。

其他联系方式


邮箱:zhangy@iphy.ac.cn

电话


010-82649868

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zhangy@iphy.ac.cn