复杂过渡金属氧化物

主要研究方向：
功能性过渡金属氧化物的新材料制备、新型量子调控、功能特性研究及模型器件的构建
复杂过渡金属氧化物，虽然结构非常简单，但由于电荷、晶格、轨道和自旋等自由度之间的强关联效应，从而展现出丰富的物理特性，如超导、磁阻、铁磁、铁电、多铁等，虽然有大量的工作对这些物性进行研究，但根本上还是想如何实现或调控这些物理特性。在材料制备的基础上，相比于传统采用的掺杂和应力方法，电场控制的离子调控可以实现很大能量尺度的调控，是一个全局的，强有力的且非常有效的调控手段。一方面，其可以控制离子插入和析出，改变材料的晶格结构，得到很多新颖的物相。另一方面，它又可以间接影响到材料的其它粒子、准粒子或者各种自由度的相互作用，从而衍生出很多新奇的物性。将电场控制的离子作为功能单元时，其又在能源存储、能源转换和信息存储等功能特性方面有很多重要的应用。此外，利用电场控制离子调控方法实现的这些有趣的物理特性和功能特性，又可以做成模型器件，为实际应用打下基础。所以此研究方向具有多学科交叉的特点，并有望衍生出很多新的物理，新的材料和功能特性，及新型的实用器件。
过去的主要工作及获得的成果：
双离子开关电场调控的三态结构相变及其功能实现[Nature 546, 124 (2017)]; 电场调控氧离子的原位电镜观察及其结构相变[Nature Commun. 8, 104 (2017)]; 氧离子作为栅极实现室温快速磁电耦合[Nature Commun. 8, 3156 (2017)]; 单一固体中大温区恒电阻率的实现[Sci. Rep. 3, 3090 (2013)].