李永庆

简介:

李永庆分别在天津大学物理系和佛罗里达州立大学物理系获得学士和博士学位。2003年-2005年,在加州大学Santa Barbara分校自旋电子学与量子计算中心从事博士后研究。 2005-2008年,在德国Max Planck固体所von Klitzing研究部做访问学者。2008年7月起,应聘参加中国科学院物理研究所崔琦实验室的建设及科研工作,并入选中科院"百人计划"。2009年7月被聘为中科院物理所研究员,2011年起任低维电子系统研究组(现为纳米物理与器件重点实验室N08组)组长。2011年获中国科学院杰出科技成就奖,2014年获得国家杰出青年科学基金。

主要研究方向:

低维电子系统的物理性质与器件, 近几年侧重于拓扑电子系统的量子输运性质及调控。详情可见:http://nano.iphy.ac.cn/N08
背景介绍:
     目前的电子信息产业主要依赖于对低维电子系统中电荷自由度的操控。由于过去几十年“摩尔定律”式的飞速发展,器件的物理线宽已经进入纳米尺度,并且开始接近各类物理极限。在世界范围内,物理学家正在积极探索如何利用新的自由度(如电子自旋能谷)和新的物质有序态(量子霍尔态拓扑绝缘体等)来实现信更高效的息存贮、传输和处理。这些研究有可能为未来的信息技术奠定基础。

过去的主要工作及获得的成果:

在固态系统的量子输运性质及其调控、以及自旋探测及操控等方面取得了一系列成果,主要包括:
1. 利用半导体霍尔磁强计测量了直径为5 nm的单个纳米颗粒的磁性;
2. 把一维光子晶体与半导体量子点集成,实现了对法拉第旋转效应的显著放大;
3. 在量子霍尔物理研究中,阐明了半填充朗道能级电子自旋转变的本质,发展了全电学操控和探测原子核自旋的新方法;
4. 提出了利用钛酸锶衬底外延生长三维拓扑绝缘体薄膜,在国际上率先实现了利用栅压对拓扑绝缘体化学势的大范围调控;
5. 利用反弱局域效应对拓扑绝缘体表面态输运进行探测并深入研究了拓扑绝缘体的电子输运性质;
6. 利用安德烈夫反射谱证明了n-HgCr2Se4的单旋金属性(half-metallicity),等等。

代表性论文及专利:

1. J. Liao et al., Enhanced electron dephasing in three-dimensional topological insulators. Nature Commun. 8, 16071 (2017).
2. C. J. Lin et al., Spin correlations and colossal magnetoresistance in HgCr2Se4. Phys. Rev. B 94, 224404 (2016).
3. T. Guan et al., Evidence for Half-Metallicity in n-type HgCr2Se4, Phys. Rev. Lett. 115, 087002 (2015).
4. J. Liao et al., Observation of Anderson localization in ultrathin films of three-dimensional topological insulators, Phys. Rev. Lett. 114, 216601 (2015).
5. W. M. Yang et al., Proximity effect between a topological insulator and a magnetic insulator with large perpendicular anisotropy, Appl. Phys. Lett. 105, 092411 (2014).
6. C. J. Lin et al., Parallel field magnetoresistance of topological insulator thin films, Phys. Rev. B 88, 041307 (R) (2013).
7. Y. Q. Li et al., Current induced nuclear spin depolarization at Landau level filling factor 1/2, Phys. Rev. B 86, 115421 (2012) (Editors' suggestion).
8. J. Chen et al., Tunable surface conductivity in Bi2Se3 revealed with diffusive electron transport, Phys. Rev. B 83, 241304(R) (2011) (Editors’ suggestion, also highlighted in the Journal Club of Condensed Matter Physics, ESI top 1% paper).
9. J. Chen et al., Gate voltage control of chemical potential and weak antilocalization in Bi2Se3, Phys. Rev. Lett. 105,176602 (2010) (ESI top 1% paper).
10. Y. Q. Li et al., Nature of the spin transition in the half-filled Landau level, Phys. Rev. Lett. 102, 046803 (2009).

Book chapter:
Y. Q. Li & J. H. Smet,  Chapter 12: Nuclear–Electron Spin Interactions in the Quantum Hall Regime, in Spin Physics in Semiconductors, M. I. D'yakonov (editor), pp 347-388 (Springer-Verlag, Berlin, 2008).

目前的研究课题及展望:

1. 国家重点研发计划:拓扑量子材料的谱学和物性研究
2. 科技部重大基础科学研究计划的课题有:基于拓扑绝缘体材料的拓扑量子计算探索。
3. 国家自然科学基金委的项目有:低维半导体结构中的自旋物理学,低维电子系统的噪声谱。
4. 中国科学院先导B类项目:拓扑新材料及物态探索。
上述课题旨在探索未知机理、发现新效应和实现对量子态检测和操控的新手段,从而为未来的信息技术提供物理基础。

培养研究生情况:

已毕业博士生5名。其中4名为硕博连读生,毕业后全部到国外从事博士后研究。
在读研究生7名,计划每年招收硕博连读生1-2名,力求团队小而精,研究生培养成才率高。
详情可见:http://nano.iphy.ac.cn/N08

其他联系方式:

Email: yqli@iphy.ac.cn

电话:

010-82649557

010-82649068

Email:

yqli@iphy.ac.cn