郭建刚

简介


    研究员,博士生导师。2005年在吉林大学物理学院获学士学位,2008年在吉林大学超硬材料国家重点实验室获硕士学位,2011年在中国科学院物理研究所获博士学位。2011年至2016年在东京工业大学和Rice大学从事博士后研究,2016年加入中国科学院物理研究所A02组。现任中国科学院物理研究所先进材料与结构分析实验室副主任,课题组长。

主要研究方向


     主要研究领域为功能电磁晶体,围绕新型关联电子材料、超导体和第三代半导体碳化硅(SiC)开展单晶生长和物性调控研究。在晶体生长方面:利用高温溶液法和高温气相法等生长单晶,通过x射线衍射和电子衍射等谱学手段解析晶体结构和缺陷形成机理,对晶体的电磁物性进行系统表征,利用原位高压、原位电场、机械解离等技术调控物性,揭示晶体材料中“功能基元”与“电磁新效应”的构效关系。

     研究内容: (1) 新型关联电子体系(包括超导体、电磁有序体系等)探索、晶体生长和物性研究;

                     (2) 宽禁带半导体SiC的晶体生长和物性研究;

                     (3) 晶体结构解析。

过去的主要工作及获得的成果


    1. 发现了碱金属钾插层铁硒(FeSe)的KxFe2Se2超导体,其超导临界温度为30 K,创造了当时常压下FeSe基超导体临界温度的纪录。解决了小尺寸碱金属插层FeSe的难题,将临界温度提高至37 K。该成果‘Alkali-doped iron selenide superconductors’开辟了国际铁基超导研究的新领域,被汤森路透《2013研究前沿》和《2014研究前沿》分别列为物理学前沿领域的第1名和第7名;2020年,KxFe2Se2的发现入选Phys. Rev. B创刊50周年的里程碑论文之一,详见https://journals.aps.org/prb/50th和http://scitech.people.com.cn/n1/2020/0302/c1007-31613383.html 等报道。
    2. 发现了12种4d/5d过渡族金属基新超导体系,代表工作是“超原子”基超导体AuTe2Se4/3的合成、调控和极性金属态指认;
    3. 利用原位高压、电场栅压和机械剥离等技术,系统研究了kagome超导体CsV3Sb5中电荷密度波和超导的竞争关系。
    在PRL、Nat. Commun.、JACS等期刊发表论文102篇,总被引3300+次,申请发明专利7项,获2010年中国百篇最具影响国际学术论文,2012年中国科学院优秀博士学位论文,2014年ICAM Postdoctoral Fellowship,2016年中科院“院级人才项目”,2019年基金委“优青”,2020年中国科学院科技促进发展奖,2020年国家自然科学二等奖(第2完成人)等。

代表性论文及专利


  1.  J. G. Guo, X. L. Chen,* et al. Superconductivity in the iron selenide KxFe2Se2 (0≤x≤1.0), Phys. Rev. B 82, 182520 (R) (2010). (Cited 1100+ times as of 2022.04)
  2.  Y. P. Song+, T. P Ying+, X. X Wu*, J. G. Guo,* X. L. Chen,* et al., Competition of Superconductivity and Charge Density Wave in Selective Oxidized CsV3Sb5 Thin Flakes, Phys. Rev. Lett. 127, 237001 (2021).
  3. J. Deng, J. G. Guo,* X. L. Chen,* Molecular Oxygen-Induced Ferromagnetism and Half-Metallicity in α‑BaNaO4: A First-Principles Study, J. Am. Chem. Soc. 142, 5234 (2020).
  4. X. Chen, J. G. Guo,* X. L. Chen,* et al. Anomalous Dome-like Superconductivity in RE2(Cu1-xNix)5As3O2 (RE=La, Pr, Nd), iScience, 14, 171-179 (2019).
  5. Y. P. Song, J. G. Guo,* X. L. Chen,* et al. Superconductivity in Li-intercalated 1T-SnSe2 driven by electric field gating, Phys. Rev. Mater. 3, 054804 (2019).
  6. J. G. Guo,* X. L. Chen,* et al. Quasi-two-dimensional superconductivity from dimerization of atomically ordered AuTe2Se4/3 cubes. Nature Communications, 8, 871 (2017).
  7. J. G. Guo, H. Hosono* et al. Superconductivity and phase instability of NH3-free Na-intercalated FeSe1-zSz, Nature Communications, 5, 4756 (2014).
  8. J. G. Guo, H. Hosono* et al. Superconductivity in Ban+2Ir4nGe12n+4 (n = 1, 2) with Cage Structure and Softening of Low-lying Localized Mode, Phys. Rev. B (R) 88, 140507 (2013).
  9. J. G. Guo, H. Hosono* et al. Structure and superconductivity in pyrite Ir0.95−xRhxTe2: A comparison with analogous selenides, Phys. Rev. B 87, 224504 (2013).
  10. J. G. Guo, H. Hosono* et al. Tc Maximum in Solid Solution of Pyrite IrSe2−RhSe2 Induced by Destabilization of Anion Dimers, J. Am. Chem. Soc. 134, 20001 (2012).

 
 

目前的研究课题及展望


  
承担课题:基金委原创探索专项重点项目,国家基金委优青项目,国家重点研发计划,北京市自然基金重点项目,国家重点研发青年项目,国家自然科学基金面上项目
             

              

 

培养研究生情况


物理学或材料学:拟每年硕博连读生和博士生共2人,欢迎具有物理、材料或无机化学背景的考生报考。

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