12
关于课题组和实验室
Q1
研究方向?有怎样的发展前景?
关联电子体系由于电子间的相互作用会呈现出许多不同的电子状态和丰富的物理性质,比如高温超导、庞磁电阻、多铁性等。如果能将这些物理特性应用到器件中,可能会给我们的生活带来很大的改变。实验室主要的研究方向是重费米子、超导、以及自旋液体等现象。
Q2
这个研究方向的发展过程?
重费米子物理的研究曾备受关注,源于其很多行为无法用费米液体理论很好地描述。但在由于当时实验上的探测手段以及低温技术条件等的限制,并且很多研究人员在高温超导体系被发现后都纷纷转去研究高温超导体,这使得重费米子物理中有很多关键问题没能得到解决。而现在,研究手段更加丰富、实验条件的改善、以及仪器精度的大幅度的提高,国内外很多研究人员重新又把目光投向了重费米子物理体系。殳老师在攻读博士,以及担任博士后期间,一直专注于研究重费米子超导体。任现职以来,在超导、重费米子领域里展开了深入研究,已取得了一些具有一定国际影响力的成果。目前,课题组也将在自旋液体方面开展一些研究。
Q3
主要的研究方法,实验技术是什么?
主要运用的实验手段是谬子自旋弛豫/旋转(MuSR)。殳老师课题组也是目前我国唯一一个专职于MuSR实验的研究小组。MuSR是利用加速器产生的自旋为100%的谬子射入研究样品中,探测其自旋方向的改变来得到有关材料磁性质的一种重要手段,可以探测静态和动态局域磁场分布,已很广泛地被用来研究磁性和准磁性材料的细微磁场分布。与其它的探测手段如核磁共振、中子散射等在研究磁性现象上是互补的,并且具有一定的优势。课题组也同样致力于样品的生长和表征,合成了许多高质量的晶体样品。目前课题组与国内外许多研究团队建立了良好的合作关系。
Q4
课题组主要的困难?
目前世界上只有四个国家实验室具备MuSR的设备条件,因此可以申请到的机时相对有限。但是MuSR技术已经在国际上已经得到了极大的认可,不少地方都在考虑搭建缪子源,现有的国家实验室相应的实验技术条件也在逐渐提高过程中。
课题组研究的超导、自旋液体以及重费米子物理这三个方面的背后的物理机理都十分复杂。现在能做的是类似盲人摸象的工作,课题组从微观磁性这个角度切入,准确、细致地进行材料物理行为的研究。通常每个研究领域都会有不同的理论存在,作为实验课题组,需要确保实验本身的正确性,尊重实验数据,客观理性地对待理论工作。
对于一些被长期研究的物理性质,如果在其中发现了一些新的物理现象,违背了一些相关的主流物理认识与结果,那么得到的成果可能不容易受到部分研究人员的认可。课题组目前正面临着这样一个问题,已加大了研究的力度,进一步加深对于该现象的理解。积极理性地面对科研过程中遇到的挫折。
Q5
除了去国家实验室进行MuSR实验,那在自己学校的实验室能够做什么?
1)样品的生长和基础表征。
MuSR实验需要大量的样品,并且对于样品质量要求也比较高。除了个别合作研究,由别的课题组提供样品,我们需要生长大量高质量样品。
2)样品标定,比如XRD和EPMA,看物质的结构成分是否正确。
3)基础的物性测量,包括比热、电阻率、磁化率等,确认样品物性合理。如果找到新样品,也需要从这些物性结果确认是否具有新奇的现象。
Q6
实验室的成员组成?
组内现阶段有3位博士研究生,还有3名博士研究生即将进组。去年来自UCSD的Kevin Huang博士顺利结束博士后工作离开课题组。本科生流动性较强,大三大四的学生会进课题组进行科研实践;也有大三科研实践后大四就在组里留下来做毕业设计的同学。我们非常欢迎同学们加入到组里来。
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关于本科生
Q1
对希望加入课题组进行科研实践的本科生有什么要求?可能有什么样的困难?
相对理论课题组,本组对理论知识的要求不是很高,有原子物理或量子力学的基础最好,暂时没学过也没有关系,组内有较好的气氛,每一位进组的同学都能短期内了解相关的实验技术背景。
主要的困难是通常需要投入大块的实验时间,比如长样品以及样品标定需要耗费较多的时间,大一大二同学的课程以及课外生活比较丰富,需要合理分配时间。
Q2
本科生做课题是与研究生学长合作还是自己独立开课题?
一般组内会帮助同学先明确一个科研课题,随后会有学长帮助本科生进行科研研究。比如说长样品、测量物性这些操作,第一次的时候肯定是学长操作,本科生在旁边学习,但一般一段时期后就要独立操作。研究方向会在组会以及平时的讨论中进行修改或优化等。
Q3
加入课题组能锻炼学生的什么能力?
能够了解科研是怎么一回事;锻炼数据分析能力,提高对数据的敏锐程度;训练物理思想,同时还能帮助培养刻苦努力的性格。组内本科生在动手能力方面得到提高,已经发表本科生署名第一作者的SCI论文两篇。本科生毕业前被哥伦比亚、Rice大学录取读博,也有本科生顺利保送本校研究生。
Q4
加入课题组的联系方式?
直接通过邮件联系老师:leishu@fudan.edu.cn
或者联系研究生学长:
张建 14110190050@fudan.edu.cn
丁兆峰 14110190020@fudan.edu.cn
谭程 15210190010@fudan.edu.cn
建议对课题组感兴趣的同学看一看老师的课题组主页。
http://www.physics.fudan.edu.cn/tps/people/leishu/grouphomepage.html
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