博士，教授，硕士/博士生导师。湖南师范大学物理教育专业理学学士、凝聚态物理专业硕士，中南大学材料学博士（粉末冶金国家重点实验室），中国科学院半导体研究所物理学博士后，美国加州大学伯克利分校（UC Berkeley）材料科学与工程系访问学者，粉末冶金国家重点实验室固定成员。

    先后讲授过工科类本科生《大学物理》、《大学物理实验》课程，医学类本科生《医用物理学》课程，物理类本科生《普通物理》、《原子物理》、《热力学统计物理》、《固体物理》课程，物理类研究生《磁学理论》、《量子统计物理》、《纳米物理》、《现代分析与测试技术》等课程。

    研究方向包括新型二维材料制备、微纳器件及输运性质、磁学与磁性材料、第一性原理计算等。在包括Nature, Science Advances, Advanced Materials, ACS Nano等顶级期刊在内的国际、国内学术期刊发表SCI论文60多篇。其中发表在Nature的成果“黑砷半导体的Rashba能谷调控与量子霍尔效应”荣膺2021年度中国半导体十大研究进展。曾获省部级科技进步奖1项（2007GFJBJ-3401-5）。

    重要研究成果简介：

    与合作者首次发现并系统研究了一种具有极高面内各向异性的新型层状半导体材料—黑砷（b-As），通过对b-As单晶的结构、电子、热导和电学性质系统的表征和测试，发现其在扶手椅型方向（AC）和锯齿型方向（ZZ）之间表现出比任何其它已知的二维晶体都要更高或可比的载流子迁移率、电导和热导各向异性。这种极高的面内各向异性预示着该层状半导体材料在纳米电子学器件和热电应用等方面有潜在的应用价值。相关成果发表在国际顶级期刊《先进材料》（Advanced Materials）上，被SCI引用160余次。

    与合作者首次在黑砷二维电子态中发现了外电场连续、可逆调控的强自旋轨道耦合效应，实现了对自旋的高速精准控制；同时在全新的自旋-能谷耦合的Rashba物理现象中，发现了新奇的量子霍尔态。研究了在强磁低温极端条件下（最大15特斯拉、最低0.27K）层状黑砷的磁电输运性质，在少层黑砷场效应晶体管器件中诱导出高迁移率的双极性二维电子态系统（2DESs），即二维电子气（2DEGs）和二维空穴气（2DHGs）。发现外电场在黑砷体系中可以连续可逆地诱导出非常强的Stark效应和Rashba效应，其协同作用导致黑砷能带出现粒子-空穴不对称的Rashba能谷：黑砷2DEGs对应传统的Γ Rashba能带；而2DHGs中则出现全新的自旋-能谷耦合的Rashba能带劈裂，并对应朗道能级翻越的反常量子霍尔态行为。本研究工作充分展示了二维极限下自旋-轨道耦合效应的场效应调控的可行性和发展前景，为高效率、低能耗自旋电子器件研制提供了坚实的基础，对进一步加深对量子霍尔现象的理解、以及依托拓扑超导器件的量子计算研究具有积极意义。相关成果发表在国际顶级期刊《自然》（Nature）上，被《中国科学报》（2021年5月7日）第一版要闻（头版头条）报道。

    与合作者基于Onsager-Lifshitz-Roth量子化理论，提出通过引入一阶量子相作为拓扑不变量，以磁量子振荡作为一种通用的量子探针，用于展开费米表面拓扑结构以及几何信息（即拓扑费米学），揭示电子能带的拓扑特征。利用栅极可调的高迁移率少层黑砷场效应晶体管（bAs FETs）中的Rashba 二维电子气（2DEGs），在极限量子极限下，Rashba带的费米面拓扑表现出所有奇数填充因子的整数量子霍尔效应（QHE）平台，并通过微调Rashba分裂能量，实现了明显的量子相位转变，过渡至偶数ν的QHE平台。此外，还发现了由Rashba自旋轨道耦合与Zeeman能量竞争控制的周期倍增现象、栅压可调的非周期性拍频模式和朗道能级交叉现象，显著提高了对量子相位变化的解析能力。这一创新方法突破了传统零阶费米学的局限，能更精准地捕捉量子相位变化，进而解析复杂的拓扑量子材料。这些研究结果不仅验证了拓扑费米学方法的有效性，还为拓扑量子材料的研究提供了新的视角和技术路径，有望为量子计算、拓扑电子学及相关领域的应用提供重要的理论依据。相关成果发表在国际顶级期刊《科学进展》（Science Advances）上。

    近期发表论文：  

    Jie Hu^#, Ze-Zheng Fang^#, Feng Sheng, Chenqiang Hua*, Chuanying Xi, Guangli Kuang, Li Pi, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Qing-Lin Xia*, Yi Zheng*. Topological Fermiology of Gate-Tunable Rashba Electron Gases. Science Advances 2024, 10(47): eadp8208.

    Xinyun Zhou, Shuo Liu, Jiacheng Yang, Junda Yang, Fen Zhang, Le Yuan, Ruiying Ma, Jiaqi Shi, Qinglin Xia*, and Mianzeng Zhong*. Solar-blind ultraviolet photodetector derived from direct carrier transition beyond the bandgap of CdPS3 single crystals. Nano Res. 2024, 17: 10042-10048.

    Qian-Qian Feng, Jun-Jie Guo, Mian-Zeng Zhong, Zi-Yan Luo, Bo Li, Xi-Guang Wang, Yao-Zhuang Nie, Qing-Lin Xia* and Guang-Hua Guo. Magnetic properties of Fe intercalation FexTaSe₂. Front. Phys. 2024,12: 1371171.

    Du Guoshuai, Ke Feng, Han Wuxiao, Chen Bin, Xia Qinglin*, Kang Jun*, and Chen Yabin*. Thermodynamic origins of structural metastability in two-dimensional black arsenic. J. Phys. Chem. Lett. 2023, 14: 8676-8683.

    Wang Han, Liao Jujian, Nie Yaozhuang, Li Zhixiong, Luo Ziyan, Wang Xiguang, Xia Qinglin*, Guo Guanghua. Electronic structure and transport properties of novel arsenene and its analogs from first-principles calculations. Phys. Letts. A 2023, 480: 128968.

    Wang Zihan, Wang Yongsong, Guo Xiao, You Siwen, Niu Tianchao, Zhong Mianzeng, Xia Qinglin*, Huang Han*. Phonon anharmonicity in exfoliated black arsenic flakes. Appl. Phys. Lett. 2022. 121(12): 122106.

    Miao Ying-Qing, Guo Jun-Jie, Luo Zi-Yan, Zhong Mian-Zeng, Li Bo, Wang Xi-Guang, Nie Yao-Zhuang, Xia Qing-Lin*, Guo Guang-Hua. Anisotropic Magnetoresistance Effect of Intercalated Ferromagnet FeTa3S6. Front. Phys. 2022, 10: 847402.

    Qi Bao-tao, Guo Jun-Jie, Miao Ying-qing, Zhong Mian-zeng, Li Bo, Luo Zi-yan, Wang Xi-guang, Nie Yao-zhuang, Xia Qing-lin*, Guo Guang-hua. Abnormal Magnetoresistance Transport Properties of van der Waals Antiferromagnetic FeNbTe2. Front. Phys. 2022, 10: 851838.

    Sheng Feng^#, Hua Chenqiang^#, Cheng Man^#, Hu Jie, Sun Xikang, Tao Qian, Lu Hengzhe, Lu Yunhao, Zhong Mianzeng, Watanabe Kenji, Taniguchi Takashi, Xia Qinglin*, Xu Zhu-An*, Zheng Yi*. Rashba valleys and quantum Hall states in few-layer black arsenic. Nature 2021, 593(7857): 56-60.

    Zhong Mianzeng, Meng Haotong, Liu Sijie, Yang Huai, Shen Wanfu, Hu Chunguang, Yang Juehan, Ren Zhihui, Li Bo, Liu Yunyan, He Jun*, Xia Qinglin*, Li Jingbo, Wei Zhongming*. In-Plane Optical and Electrical Anisotropy of 2D Black Arsenic. ACS Nano 2021, 15(1): 1701-1709.

    Luo Jiu-hua, Li Bo, Zhang Jian-min, Zhong Mian-zeng, Xia Qing-lin*, Nie Yao-zhuang*, Guo Guang-hua*. Bi doping-induced ferromagnetism of layered material SnSe2 with extremely large coercivity. J Mag. Mag. Mater. 2019, 486: 165269.

    Chen Yabin^#, Chen Chaoyu^#, Kealhofer Robert, Liu Huili, Yuan Zhiquan, Jiang Lili, Suh Joonki, Park Joonsuk, Ko Changhyun, Choe Hwan Sung, Avila Jose, Zhong Mianzeng, Wei Zhongming, Li Jingbo, Li Shushen, Gao Hongjun, Liu Yunqi, Analytis James, Xia Qinglin*, Asensio Maria C*, Wu Junqiao*. Black Arsenic: A Layered Semiconductor with Extreme In-Plane Anisotropy. Adv. Mater. 2018, 30(30): 1800754.

    Xiang Yuan, Xia Qing-lin*, Luo Jiu-hua, Liu Yan-ping, Peng Yuan-dong, Wang Dao-wei, Nie Yao-zhuang, Guo Guang-hua*. Observation of ferromagnetism in black phosphorus nanosheets with high magnetization by liquid exfoliation. Solid State Commun. 2018, 281: 1-5.

    Wang Can, Xia Qinglin*, Nie Yaozhuang, Rahman Mavlanjan, Guo Guanghua*. Strain engineering band gap, effective mass and anisotropic Dirac-like cone in monolayer arsenene. AIP Advances 2016, 6: 035204.

    Wang Can, Xia Qinglin*, Nie Yaozhuang, Guo Guanghua*. Strain-induced gap transition and anisotropic Dirac-like cones in monolayer and bilayer phosphorene. J. Appl. Phys. 2015, 17: 124302.

    招生信息：

    欢迎对研究方向感兴趣的本科生、硕士/博士研究生、博士后加入！