簡介
修發賢，男，1978年生，復旦大學物理系教授，博士生導師。2011年擔任愛荷華州立大學助理教授。 修發賢納米課題組於2012年秋季在復旦大學物理系正式組建。課題組主要開發和探索新型拓撲絕緣體材料，研究其卓越的表面物理特性，並利用拓撲絕緣體的納米材料來製備新型納米器件。課題組也將積極探索拓撲絕緣體和磁性氧化物的界面特性，通過調節磁性氧化物的磁疇取向來控制拓撲絕緣體的表面態，從而實現新的物理器件。自2009年以來，這一領域一直處於凝聚態物理的最前沿。原因在於拓撲材料本身具有強大的自旋-軌道耦合，其表面出現無能隙、具有線性色散關係的表面態。理論上預測，拓撲絕緣體的表面態具有奇妙的物理特性，比如說，在拓撲絕緣體和磁性材料的界面上出現量子化反常霍爾效應、磁電效應、鏡像磁單極子等。與超導體的界面也有可能出現神秘的馬約拉納量子態。這些獨特的量子特性使得拓撲絕緣體在自旋電子器件和容錯量子計算中有著重要的套用和發展前景。
主要研究內容
1.新型拓撲絕緣體材料的生長，設備包括MBE、管式爐、高溫燒結爐。研究磁性摻雜對表面態的影響。利用MBE的可控性，實現磁性氧化物和拓撲絕緣體的異質結。
2.物理特性的研究包括低溫輸運、ARPES、MFM、STM、SQUID/VSM等。
3.拓撲電子器件的製作及表征，器件包括隧道結、場效應電晶體及感測器件。
4.其他感興趣的體系：磁性半導體、新型二維材料、磁性氧化物、傳統半導體材料如Si/Ge/ZnO/GaN及其磁性摻雜
受教育經歷
2008至2011年在加州大學洛杉磯分校做博士後研究
加州大學河濱分校，電子工程系，博士學位(2007)
加州大學洛杉磯分校,材料科學系，碩士學位(2002)
哈爾濱工業大學，材料科學系，學士學位(2000)
2）研究工作經歷
2012-至今，復旦大學，物理系，特聘教授
2011-2012，美國依阿華州立大學,電子工程系,助理教授
2008-2011，加州大學洛杉磯分校,電子工程系，博士後研究員
近幾年的代表性論文
1.FaxianXiu,*NicholasMeyer,XufengKou,LiangHe,MurongLang,YongWang,XinxinYu,AlexeiV.Fedorov,JinZou,andKangL.Wang,“QuantumCapacitanceinTopologicalInsulators”,ScientificReports2,669,(2012).*Correspondingauthor
2.FaxianXiu,*LiangHe,YongWang,LinaCheng,Li-TeChang,MurongLang,GuanHuang,XufengKou,YiZhou,XiaoweiJiang,JinZou,AlexandrosShailos,andKangL.Wang.*“Manipulatingsurfacestatesintopologicalinsulatornanoribbons”,NatureNanotechnology6,216-221(2011).
3.FaxianXiu,YongWang,JiyoungKim,AugustinHong,JianshiTang,AjeyP.Jacob,JinZou,andKangL.Wang,“ElectricfieldcontrolledferromagnetisminhighCurietemperatureMn0.05Ge0.95quantumdots”,NatureMaterials9(4),337-344(2010).
4.JingweiBai,RuiCheng,FaxianXiu,LeiLiao,MinshengWang,AlexandrosShailos,KangL.Wang,YuHuang,andXiangfengDuan,“Observationofverylargetunablenegativemagnetoresistanceingraphenenanoribbonfield-effecttransistors”,NatureNanotechnology5,655-659(2010).
5.FaxianXiu*,YongWang,XufengKou,YiZhou,AjeyJacob,JinZouandKangL.Wang,“Synthesisofhigh-CurietemperatureFe0.02Ge0.98quantumdots”,JournaloftheAmericanChemicalSociety132,11425-11427(2010).
6.FaxianXiu*,YongWang,JiyoungKim,YiZhou,XufengKou,WeiHan,RolandKamJinZou,andKangL.Wang,“Room-temperatureElectricFieldcontrolledFerromagnetisminMn0.05Ge0.95QuantumDots”,ACSNano4,4948-4954(2010).
重大成果
量子霍爾效應是20世紀以來凝聚態物理領域最重要的科學發現之一，迄今已有4個諾貝爾獎與其直接相關。但100多年來，科學家們對量子霍爾效應的研究仍停留於二維體系，從未涉足三維領域。修發賢課題組2018年12月在該領域實現突破，在拓撲半金屬砷化鎘納米片中觀測到了由外爾軌道形成的新型三維量子霍爾效應的直接證據，邁出了從二維到三維的關鍵一步。2018年12月18日，相關研究成果線上發表於《自然》。
