简介：
周发然，中国科学院物理研究所副研究员，博士生导师。
2008.09 - 2012.06 南开大学，物理系，本科
2012.08 - 2019.12 美国密西根州立大学，物理系，博士
2020.01 - 2022.06 美国阿贡国家实验室，X射线科学部，博士后
2022年9月至今，中国科学院物理研究所，表面物理国家重点实验室，任副研究员。入选中国科学院引才计划（择优支持）。
主要研究方向：
量子材料的非平衡动力学，飞秒时间尺度的物态调控。
主要利用超快电子衍射、超快X射线衍射等泵浦-探测超快实验技术，研究量子材料中多自由度耦合、超快激光诱导相变、光诱导新奇物态等科学问题，研究对象主要为低维材料中的电荷密度波、磁性体系等。
过去的主要工作及获得的成果：
（1）实现了飞秒激光调控竞争相电荷密度波，揭示了光致对称性破缺和隐藏电荷密度波序的形成机制。复杂量子体系中经常存在相互竞争的量子态，飞秒激光压制现有的电荷密度波序（一维条纹状CDW），降低耦合强度，由于此消彼长的竞争关系，垂直方向上原本不存在的电荷密度波被诱导增强，形成激光诱导的二维棋盘状CDW。[Nat. Commun. 12, 566 (2021)]
（2）首次报道了层间滑移和磁有序的同步临界慢化现象，揭示层间耦合对范德华反铁磁序形成的关键作用。在非平衡动力学测量中，时间尺度的一致往往意味着强耦合作用。在zigzag型反铁磁（FePS3, NiPS3, MnPS3）中，实验发现自旋的有序过程与层间剪切运动存在同步弛豫的动力学过程，提供了"层间滑移-磁性"强耦合的直接时域证据，为通过声子激发实现磁序的相干调控开辟了新途径。[Nat. Commun. 13, 6598 (2022)]
（3）实现了飞秒激光对磁弹耦合的超快调控，发现一类基于超快退磁驱动的新型纳米机械谐振器。超快退磁过程中，能量与角动量的守恒和传递问题是研究的核心难点。通过超快电镜录制皮秒电影动画，首次直观展示了FePS3中退磁引起的异常巨大的晶格剪切振动，并且证实这种相干振动具有很高的品质因子，可以用于高频率(>20 GHz)高品质因子(>100)的纳米机械谐振器。[Nature 620, 988 (2023); Nano Lett. 23, 10213 (2023); Adv. Mater. 38, e22280 (2026)]
代表性论文及专利：
代表性论文如下：（#指共同第一作者，*指通讯作者）
Faran Zhou*, Kyle Hwangbo, Sung Soo Ha, Xiao-Wei Zhang, Sae Hwan Chun, Jaeku Park, Intae Eom, Qianni Jiang, Zekai Yang, Marc Zajac, Sungwon Kim, Sungwook Choi, Zhaodong Chu, Kyoung Hun Oh, Yifan Su, Alfred Zong, Elton J. G. Santos, Ting Cao, Jiun-Haw Chu, Stephan O. Hruszkewycz, Nuh Gedik, Di Xiao, Hyunjung Kim, Xiaodong Xu, and Haidan Wen*, Atomically resolved acoustic dynamics coupled with magnetic order in a van der Waals antiferromagnet, Adv. Mater. 34, e22280 (2026).
Yu Cheng#, Faran Zhou#, Jing Teng*, Peiyan Li, Litong Jiang, Piming Gong, Yongqing Li, Xiaojun Wu, Franz X. Kärtner and Jimin Zhao*, Antiferromagnet-topological insulator heterostructure for polarization-controllable terahertz generation, Nat. Commun. 16, 5656 (2025).
Faran Zhou#, Haihua Liu#, Marc Zajac, Kyle Hwangbo, Qianni Jiang, Jiun-Haw Chu, Xiaodong Xu, Ilke Arslan, Thomas E. Gage*, Haidan Wen*, Ultrafast nanoimaging of spin-mediated shear waves in an acoustic cavity, Nano Lett. 23, 10213-10220 (2023)
Alfred Zong#, Qi Zhang#, Faran Zhou#, Yifan Su, Kyle Hwangbo, Xiaozhe Shen, Qianni Jiang, Haihua Liu, Thomas E. Gage, Michael E. Kozina, Duan Luo, Alexander H. Reid, Jie Yang, Suji Park, Saul H. Lapidus, Donald A. Walko, Jiun-Haw Chu, Ilke Arslan, Xijie Wang, Xiaodong Xu*, Nuh Gedik*, Haidan Wen*, Spin-mediated shear oscillators in a van der Waals antiferromagnet, Nature 620, 988-993 (2023) (#: equal contribution)
Faran Zhou, Kyle Hwangbo, Qi Zhang, Chong Wang, Lingnan Shen, Jiawei Zhang, Qianni Jiang, Alfred Zong, YifanSu, Marc Zajac, Youngjun Ahn, Donald A. Walko, Richard D. Schaller, Jiun-Haw Chu, Nuh Gedik, Xiaodong Xu, DiXiao, HaidanWen*, Dynamical criticality of spin-shear coupling in van der Waals antiferromagnets, Nat. Commun. 13, 6598 (2022).
Faran Zhou, Joseph Williams, Shuaishuai Sun, Christos D. Malliakas, Mercouri G. Kanatzidis, Alexander F. Kemper, Chong-Yu Ruan*, Nonequilibrium dynamics of spontaneous symmetry breaking into a hidden state of charge-density wave, Nat. Commun. 12, 566 (2021).
Faran Zhou, Joseph Williams, Chong-Yu Ruan*, Femtosecond electron spectroscopy in an electron microscope with high brightness beams, Chem. Phys. Lett. 683, 488-494 (2017).
Joseph Williams, Faran Zhou, Tianyin Sun, Zhensheng Tao, Kiseok Chang, Kyoko Makino, Martin Berz, Phillip M. Duxbury, Chong-Yu Ruan*, Active control of bright electron beams with RF optics for femtosecond microscopy, Struct. Dyna. 4, 044035 (2017).
Zhensheng Tao, Faran Zhou, Tzong-Ru T. Han, David Torres, Tongyu Wang, Nelson Sepulveda, Kiseok Chang, Margaret Young, Richard R. Lunt, Chong-Yu Ruan*, The nature of photoinduced phase transition and metastable states in vanadium dioxide, Sci. Rep. 6, 38514 (2016).
Tzong-Ru T. Han, Faran Zhou, Christos D. Malliakas, Phillip M. Duxbury, Subhendra D. Mahanti, Mercouri G. Kanatzidis, Chong-Yu Ruan*, Exploration of metastability and hidden phases in correlated electron crystals visualized by femtosecond optical doping and electron crystallography, Sci. Adv. 1, e1400173 (2015).
详细论文列表参考：ORCID，Google Scholar.
目前的研究课题及展望：
发展UED等先进超快实验技术，探测材料在超快时间尺度和动量空间的演化路径，实现飞秒激光诱导调控新奇量子态（隐藏态、亚稳态等），探索发展超高频信息处理器件。
目前主持基金委面上项目、中国科学院改善科研条件专项等，参与科技部重点研发计划、基金委重点项目。
培养研究生情况：
计划每年招收博士生或联合培养学生1-2名。
联合培养学生与物理所学生同工同酬，具体补贴标准见研究生部网页 http://edu.iphy.ac.cn/moredetail.php?id=21240
欢迎对凝聚态物理、材料、光学感兴趣的同学联系我。
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