刘艳平

特聘教授

教授 、研究生导师 、博士生导师

单位:物理与电子学院

入职时间:2017年03月20日

曾获荣誉:(1).2018年入选湖南省十大杰出青年海归人物(第一名)
(2).2017年入选湖南省青年百人计划
(3).2017年入选湖南省科技创新平台与人才计划(优秀人才类)
(4).2012年获得中国国家优秀自费留学生奖学金(排名第三)
(5).2012年获得优秀科研海报奖(IEEE Magnetics Society Singapore,排名第一)
(6).2011年获得优秀科研海报奖(香港科技大学,排名第一)

学位:博士学位

专业:物理学

毕业院校:新加坡南洋理工大学

电子邮件:

办公地点:中南大学新校区物理与电子学院536房

研究领域

本人致力于新型信息器件的研究,如基于二维材料自旋电子学、谷电子学、纳米电子学与器件的研究。研究目标是探索材料电子自由度(电子自旋,谷和电荷)的特性,并利用它们为载体,以开发这些自由度在下一代新型信息量子器件中的应用。这将使我们能够利用基于纯的电子自旋、谷、电荷量子自由度实现新型的量子信息处理、数据存储器、太阳能电池和量子计算机等, 让科研更好地为人类社会以及国防建设服务。具体研究领域如下:

 

      


    

(1)新型材料自旋电子学及自旋器件的应用 

• 研究目标旨在拓展自旋材料的备选范围,通过先进的微纳加工工艺和材料改性手段,制备石墨烯人工周期结构和新型二维材料的自旋量子器件,探测石墨烯纳米结构和黑磷的自旋输运特性,探索并揭示其自旋弛豫机制;有望实现石墨烯纳米结构和黑磷自旋场效应晶体管。通过以上研究,能澄清新型二维晶体材料的自旋弛豫机制,建立超快自旋动力学和瞬态量子输运的理论,为新的二维材料的自旋电子器件的应用奠定基础,推动自旋电子学的发展和创新,具有重要的科学意义。

                                                                                                                                                                                                                      

 

     (2)新型能谷材料谷电子学及谷器件的应用

• 研究目标旨在拓展谷材料的备选范围,采用先进的微纳加工工艺制备谷自由度量子器件,通过光、电、磁场等外在条件打破谷之间的简并,并使之谷极化,探索其弛豫和退相干机制,实现谷量子器件中的谷和自旋霍尔效应,并提供其在信息存储领域应用的可能性。本项目的研究,有助于深刻理解谷自由度的弛豫机制,谷电子动力学的微观机理和提高谷材料激子发光的寿命,得到第一手实验数据,为新的谷自由度量子器件的应用奠定基础,推动谷电子学的发展和创新。

 


     (3)二维材料光电特性及应用

• 研究目标旨在探索新型二维材料纳米结构光电特性及其潜能的应用,探索电子-光子-声子之间的相互作用机制,推动纳米光电器件商业化进程。本项目的研究,有助于深刻理解新型材料光电转化机制,电子-光子-声子微观机理和弛豫机制,得到第一手实验数据,为纳米光电量子器件的应用奠定基础,推动纳米光电子学的发展和创新。

 


     (4)新型功能材料设计、制备及应用

• 拟通过原子尺度可控裁剪人工控制二维材料的自旋轨道作用。如在石墨烯纳米带(graphene nanoribon)和纳米洞(graphene nanomesh)中由人工加工石墨烯的纳米周期性结构达到调制自旋-轨道耦合作用,其自旋特性不仅能调节,甚至可通过与原子或其他2D材料结合进行定制。如石墨烯结构中消失的一个碳原子或空位都将产生自旋极化电子,由键上剥离四个电子,其中三个形成 “悬挂” 状态, 同时两个悬挂键将产生磁矩。