中國粉體網(wǎng)訊  常凱，中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所研究員。常凱是我國半導(dǎo)體理論物理領(lǐng)域一位優(yōu)秀的學(xué)科帶頭人。他注重理論與實驗合作，在半導(dǎo)體量子結(jié)構(gòu)物性調(diào)控，特別是半導(dǎo)體極性界面、窄能隙半導(dǎo)體自旋軌道耦合和新奇量子相探索等方面取得了一系列具有重要國際影響的原創(chuàng)性成果，發(fā)表包括Nature子刊和PRL在內(nèi)的重要學(xué)術(shù)刊物上的SCI論文150余篇，在國際半導(dǎo)體物理大會(ICPS)、美國APS March Meeting等國際會議上做邀請報告60余次。

人物經(jīng)歷

1964年8月出生于安徽潛山，阜陽師范學(xué)院學(xué)士，北京師范大學(xué)碩士，博士。2001年入選中科院人才計劃， 2005年度獲得國家杰出青年基金資助，曾獲2004年國家自然科學(xué)二等獎（排名第三），2013年黃昆固體物理和半導(dǎo)體物理獎。2019年當(dāng)選為中國科學(xué)院數(shù)理學(xué)部院士。

研究成果

提出利用半導(dǎo)體極性界面調(diào)控半導(dǎo)體量子結(jié)構(gòu)能隙，發(fā)現(xiàn)極性界面處存在極強的局域電場，可以顯著的改變其能帶結(jié)構(gòu)，后得到實驗證實。這為人工設(shè)計半導(dǎo)體物性打開了新的途徑，在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)寬光譜光電響應(yīng)（從紅光到太赫茲）；在主流半導(dǎo)體（Ge,InN）中實現(xiàn)拓撲相，突破了拓撲材料僅限于含有重元素的窄能隙體系的傳統(tǒng)認識。發(fā)現(xiàn)窄能隙半導(dǎo)體非線性Rashba自旋軌道耦合效應(yīng)，指出Rassba線性模型是常凱模型的一階近似，而非線性行為是不可避免的，糾正了長期廣泛使用的Rashba模型隨動量增加而出現(xiàn)的嚴重偏差。預(yù)言窄能隙體系是觀測自旋霍爾效應(yīng)的最佳體系，并提出電場調(diào)控磁性的方案, 為自旋調(diào)控提供了新機制。發(fā)展多帶多體有效質(zhì)量理論，在窄能隙半導(dǎo)體量子結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)激子絕緣體及新奇電子態(tài)的存在，得到實驗驗證。他的工作揭示了半導(dǎo)體量子結(jié)構(gòu)中豐富的物理內(nèi)涵。

常凱院士課題組研究進展：在磁性絕緣體中磁振子的拓撲性質(zhì)研究中取得新進展

磁振子在固體中的傳播無規(guī)往往不易控制。中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所半導(dǎo)體超晶格國家重點實驗室博士生李運美博士、常凱教授和復(fù)旦大學(xué)肖江教授合作，利用納米刻蝕的方法在磁性絕緣體薄膜上刻蝕有轉(zhuǎn)角的孔洞的三角陣列，孔洞的轉(zhuǎn)角能夠控制磁振子能帶帶隙的大小和符號，以及谷的拓撲數(shù)的符號。通過構(gòu)造具有相反孔洞轉(zhuǎn)角的界面，體系具有整數(shù)的拓撲數(shù)，界面上存在受拓撲保護的沿著界面?zhèn)鬏數(shù)膽B(tài)。這些態(tài)表現(xiàn)出背散射禁戒的特點，同時在傳播過程中保持很強的相干性。在構(gòu)造的磁振子的馬赫-曾德爾干涉儀中，通過連續(xù)改變外加磁場，能夠?qū)崿F(xiàn)磁振子信號的連續(xù)變化。干涉儀對外磁場很敏感，通過調(diào)節(jié)干涉儀臂長，能夠探測到地磁場量級(約1Gs)的微弱磁場變化。磁振子目前是下一代信息載體的有力競爭者，這項工作提出了一種高效率定向且無損耗傳輸磁振子的方法，為構(gòu)造基于磁振子的自旋電子學(xué)器件以至于電路提供了新的思路。

參考來源：

半導(dǎo)體超晶格國家重點實驗室官網(wǎng)

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/墨玉）

注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權(quán)告知刪除！