学术报告（2022年10月19日16:30）：自旋调控电子能带材料

主持人： 王猛  教授

报告简介：施加外磁场可以调控磁性材料的电极化、光偏振、温度、几何形状等宏观物性，即磁电、磁光、磁热、磁弹等效应。这些效应是构成磁性功能器件如磁探测仪、磁光克尔仪、磁制冷机等的物理基础。考虑到材料的宏观物性与微观电子结构有着密切关系，一个非常自然的想法就是通过磁场直接调控电子结构，从而改变材料的电学及光学等特性。在外磁场的作用下，原本简并的电子自旋态会产生Zeeman能级劈裂。然而这是一个微小的能量量级，如1特斯拉的巨大磁场（约地磁场的三万倍）只能产生10-4eV的微小能级劈裂，远小于室温下的热涨落3×10-2eV，因此无法用于器件设计及应用。

我们最近提出了一种新的磁控电子结构效应【Nano Lett. 18, 3844 (2018)】。相比于外磁场诱导Zeeman能级劈裂，我们提出通过外磁场来调控磁化方向，借助于自旋轨道耦合从而改变电子结构。预测了在满足一定条件的材料体系如二维铁磁材料CrI3中，外磁场对电子结构的能量调控可以高达10-1eV，比经典的Zeeman效应放大了三个数量级，可以高于室温下的热涨落，为磁电光耦合等基础研究以及磁性功能器件等应用领域开辟了一条新的道路。

报告人简介：钟志诚，国家青年千人，中科院百人。本科毕业于上海交通大学少年班，硕士毕业于北京大学，在2011年获得荷兰特文特大学博士学位。随后在维也纳技术大学从事博士后研究，以及在德国做洪堡学者和马普所博士后。2017年入职中科院磁性材料与器件重点实验室工作。长期从事磁性材料相关的理论计算研究，近几年来重点研究关联电子磁性材料体系如含d电子的过渡金属氧化物、含f电子的稀土磁性材料。在物理及材料领域的主流期刊发表60余篇学术论文，其中包括Nature Materials(1)、Nature Physics(1)、Nature Communications(2)、Physical Review X(1)、Physical Review Letters(8)、Physical Review B(20)、Advanced Materials(5)、Nano Letters(5)等。撰写Springer和 Elsevier出版的专著的独立章节两章。