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基于晶体对称设计实现材料自旋极化的可控调制

创建于2026年11月11日 星期三作者 : 11-16 浏览量 :

主讲人：周攀，湘潭大学教授

时   间：2026年11月16日16：00

地   点：物电学院A栋334

联系人：唐黎明



讲座摘要：宏观净磁矩或总自旋极化为零，并不意味着材料内部不存在可利用的自旋信息。晶体对称性可以使自旋极化补偿并隐藏于不同原子层、表面或局部结构区域，也可以通过堆垛、边界和外场调控使其重新显现。本研究结合层群与自旋群理论、响应张量分析、有效模型和第一性原理计算，系统研究了双层体系、晶体表面和非共线磁体中的自旋极化及新型磁性物态。通过建立双层通用堆垛理论，揭示了单层对称性、堆垛方式与二维交变磁性之间的内在联系，为交变磁性材料的结构设计提供了普适判据。在非磁性双层体系中，提出层埃德尔斯坦效应，表明面内电流能够在上下两层产生相反的自旋磁化，并可利用垂直电场实现自旋极化的显现、反转和层选择。进一步建立体自旋群与表面自旋群之间的对应关系，提出表面交变磁性，证明晶体表面的对称性破缺可以使体内隐藏或简并的自旋态在边界显现，并产生表面特有的输运响应。针对非共线磁体，构建了隐藏自旋极化的统一对称性分类，揭示了无统一自旋量子化轴条件下局部自旋纹理的形成规律及其可观测响应。上述研究建立了从体相到表面、从整体补偿到局域显现的统一物理图像，为低净磁矩材料中的自旋信息挖掘、磁性物态设计和电学可控自旋电子器件提供了理论基础。



主讲人简介：周攀，湖南湘潭人，湘潭大学教授、博士生导师。长期从事凝聚态物理领域电、声、光相关物理效应的理论研究与计算模拟，主要结合理论模型、第一性原理计算和群论分析等方法开展研究。近年来，主要围绕“对称性理论驱动的新奇物态预测与自旋电子学调控”这一主线开展系统研究。近几年以第一作者或通讯作者在Physical Review Letters (4篇)、 Physical Review B/Materials(10篇)等杂志发表多篇文章。


  • 中国 · 湖南省 · 长沙市 · 岳麓区湖南大学南校区 , 410082

  • 行政办公室：0731-88822332 学生工作办：0731-88821986 教学科研办：0731-88822627

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基于晶体对称设计实现材料自旋极化的可控调制

2026-11-11

作者：周攀

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主讲人：周攀，湘潭大学教授

时   间：2026年11月16日16：00

地   点：物电学院A栋334

联系人：唐黎明



讲座摘要：宏观净磁矩或总自旋极化为零，并不意味着材料内部不存在可利用的自旋信息。晶体对称性可以使自旋极化补偿并隐藏于不同原子层、表面或局部结构区域，也可以通过堆垛、边界和外场调控使其重新显现。本研究结合层群与自旋群理论、响应张量分析、有效模型和第一性原理计算，系统研究了双层体系、晶体表面和非共线磁体中的自旋极化及新型磁性物态。通过建立双层通用堆垛理论，揭示了单层对称性、堆垛方式与二维交变磁性之间的内在联系，为交变磁性材料的结构设计提供了普适判据。在非磁性双层体系中，提出层埃德尔斯坦效应，表明面内电流能够在上下两层产生相反的自旋磁化，并可利用垂直电场实现自旋极化的显现、反转和层选择。进一步建立体自旋群与表面自旋群之间的对应关系，提出表面交变磁性，证明晶体表面的对称性破缺可以使体内隐藏或简并的自旋态在边界显现，并产生表面特有的输运响应。针对非共线磁体，构建了隐藏自旋极化的统一对称性分类，揭示了无统一自旋量子化轴条件下局部自旋纹理的形成规律及其可观测响应。上述研究建立了从体相到表面、从整体补偿到局域显现的统一物理图像，为低净磁矩材料中的自旋信息挖掘、磁性物态设计和电学可控自旋电子器件提供了理论基础。



主讲人简介：周攀，湖南湘潭人，湘潭大学教授、博士生导师。长期从事凝聚态物理领域电、声、光相关物理效应的理论研究与计算模拟，主要结合理论模型、第一性原理计算和群论分析等方法开展研究。近年来，主要围绕“对称性理论驱动的新奇物态预测与自旋电子学调控”这一主线开展系统研究。近几年以第一作者或通讯作者在Physical Review Letters (4篇)、 Physical Review B/Materials(10篇)等杂志发表多篇文章。


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