中南大学周文哲

个人简介

周文哲，中共党员，中南大学物理学院，讲师。

2024年入职中南大学。多年来一直从事二维材料中新奇电子结构、自旋-轨道耦合、能谷电子学的第一性原理计算和理论模型研究，在二维铁谷和多铁材料设计及其自旋-轨道耦合、自旋/能谷极化的调控机理方面取得了系列创新研究成果。在 Phys. Rev. B、Appl. Phys. Lett.、Adv. Funct. Mater.、《物理学报》等国内外知名学术期刊上发表 SCI 论文 40 余篇。主持国家自然科学基金青年项目1项、湖南省自然科学基金青年项目1项、中国博士后科学基金特别资助（站前）和中国博士后科学基金面上资助。获中南大学优秀博士学位论文。

本人为中南大学物理学院“纳米物理与二维材料研究组”课题组成员，课题组负责人为量子物理研究所所长、教育部高等学校物理学类专业教学指导委员会委员欧阳方平教授（主页https://faculty.csu.edu.cn/ouyangfangping/zh_CN/index/91017/list/index.htm）。课题组聚焦于纳米材料物理与计算凝聚态物理研究领域，欢迎本科生、硕士生、博士生与博士后加入研究团队！

招生中，欢迎联系！Email: csuzwz24@csu.edu.cn。

代表性学术论文：

[26] Wenzhe Zhou, Yinheng Li, Dehe Zhang, Guibo Zheng, and Fangping Ouyang*, Nonvolatile control of nonlinear Hall and circular photogalvanic effects via Berry curvature dipole in multiferroic monolayer CrNBr2, Physical Review B, 2026, 113: 195126. 【Q2, 自然指数期刊】

[25] Wenzhe Zhou, Lu Liu, Guibo Zheng, Yating Li, Aolin Li, and Fangping Ouyang*, Spin-chirality-dependent modulation of topological gap, Chern number, and valley polarization in monolayer kagome lattice Cr3Se4, Applied Physics Letters, 2026, 128: 083103. 【Q2, 自然指数期刊】

[24] Wenzhe Zhou, Tingyu Sun, Zhenzhen Wan, Aolin Li, Yu Chen, and Fangping Ouyang*, Symmetry and magnetic direction dependent spin/valley splitting and anomalous Hall conductivity of antiferromagnetic monolayer MnPTe3, Materials Today Physics, 2024, 42: 101389. 【Q1】

[23] Wenzhe Zhou#, Guibo Zheng#, Zhenzhen Wan, Tingyu Sun, Aolin Li, and Fangping Ouyang*, Valley-dependent topological phase transition in monolayer ferrovalley materials RuXY (X, Y = F, Cl, Br), Applied Physics Letters, 2023, 123(14): 143101. 【Q2, 自然指数期刊】

[22] Wenzhe Zhou, Guibo Zheng, Aolin Li, Dehe Zhang, and Fangping Ouyang*, Orbital contribution to the regulation of the spin-valley coupling in antiferromagnetic monolayer MnPTe3, Physical Review B, 2023, 107(3): 035139. 【Q2, 自然指数期刊】

[21] Wenzhe Zhou, Liang Wu, Aolin Li, Bei Zhang, and Fangping Ouyang*, Structural Symmetry, Spin-Orbit Coupling and Valley-Related Properties of Monolayer WSi2N4 Family, Journal of Physical Chemistry Letters, 2021, 12: 11622-11628. 【Q1, 自然指数期刊】

[20] Wenzhe Zhou, Jianyong Chen, Bei Zhang, Haiming Duan, and Fangping Ouyang*, Manipulation of the Rashba spin-orbit coupling of a distorted 1T-phase Janus WSSe monolayer: Dominant role of charge transfer and orbital components, Physical Review B, 2021, 103(19): 195114. 【Q2, 自然指数期刊】

[19] Wenzhe Zhou, Zhixiong Yang, Aolin Li, Mengqiu Long, and Fangping Ouyang*, Spin and valley splittings in Janus monolayer WSSe on a MnO(111) surface: Large effective Zeeman field and opening of a helical gap, Physical Review B, 2020, 101(4): 045113. 【Q2, 自然指数期刊】

[18] Wenzhe Zhou, Jianyong Chen, Zhixiong Yang, Junwei Liu, and Fangping Ouyang*, Geometry and electronic structure of monolayer, bilayer, and multilayer Janus WSSe, Physical Review B, 2019, 99(7): 075160. 【Q2, 自然指数期刊】

[17] Wenzhe Zhou, Aolin Li, Shenglin Peng, and Fangping Ouyang*, First-principle studies on the ferroelectricity and gate-controlled Rashba spin-orbit coupling of d1T-phase transition-metal dichalcogenide monolayers, Physica E-Low-dimensional Systems & Nanostructures, 2021, 134: 114934. 【Q2】

[16] Wenzhe Zhou, Hui Zou, Xiang Xiong, Yu Zhou, Rutie Liu*, and Fangping Ouyang, Doping effects on the electronic properties of armchair phosphorene nanoribbons: A first-principles study, Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, 2017, 94: 53-58. 【Q2】

[15] Zhenzhen Wan, Wenzhe Zhou*, Aolin Li, Yinheng Li, Bingheng Li, Fangping Ouyang*, Controllable topological phase transition achieved through ferroelectric polarization in CrSnTe3/In2Se3 van der Waals heterojunctions, 2026, 103: 1106-1115. 【Q1】

[14] Zhenzhen Wan, Wenzhe Zhou*, Guibo Zheng, Aolin Li, Menghao Du, Fangping Ouyang*, Modulating the valley polarization of monolayer and bilayer LuIBr: The role of d-orbital coupling, Journal of Alloys and Compounds, 2025, 1039: 183283. 【Q2】

[13] Chuyu Li, Wenzhe Zhou*, Yating Li, Xianjuan He, Yahan Chen, and Fangping Ouyang*, Intrinsic antiferromagnetic skyrmions and their strain modulation in atomically thin Janus vanadium dihalides, Physical Review B, 2025, 112: 014424. 【Q2, 自然指数期刊】

[12] Xianjuan He, Wenzhe Zhou*, Zhenzhen Wan, Yating Li, Chuyu Li, Fangping Ouyang*, Manipulation of valley polarization and topology in monolayer MoSnC2S6 and MoPbGe2Te6, Frontiers of Physics, 2025, 20: 044210. 【Q1】

[11] Yating Li, Wenzhe Zhou*, Chuyu Li, Xianjuan He, Fangping Ouyang*, Tuning the magnetic state and topological transition of monolayer Kagome Co3Pb3SSe with large magnetic anisotropy, Journal of Materials Chemistry C, 2025, 13: 10924. 【Q1】

[10] Dehe Zhang, Wenzhe Zhou*, Guibo Zheng, Aolin Li, Yu Chen, Fangping Ouyang*, Electrically switchable ferrovalley, anomalous valley Hall effect and intrinsic circular dichroism in two-dimensional antiferromagnets, Chinese Journal of Physics, 2025, 94: 153-162. 【Q1】

[9] Zhenzhen Wan, Wenzhe Zhou*, Aolin Li, Tingyu Sun, Xianjuan He, Yu Chen, Fangping Ouyang*, “First-principles study of the valley-polarized quantum anomalous Hall effect in TiBrTe monolayers”, Chinese Journal of Physics, 2024, 92: 100-107. 【Q1】

[8] Tingyu Sun, Guibo Zheng, Zhenzhen Wan, Xianjuan He, Yating Li, Wenzhe Zhou*, Fangping Ouyang*, “The magnetic properties, flat and Dirac bands of two-dimensional room-temperature ferromagnetic Kagome material Mn3Sn3Se2”, Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, 2024, 164: 116062. 【Q2】

[7] Guibo Zheng, Shuixian Qu, Wenzhe Zhou*, Fangping Ouyang*, “Janus monolayer TaNF: A new ferrovalley material with large valley splitting and tunable magnetic properties”, Frontiers of Physics, 2023, 18(5): 53302. 【Q1】

[6] Dehe Zhang, Aolin Li, Bei Zhang, Wenzhe Zhou*, Haiming Duan*, Fangping Ouyang*, “Combined piezoelectricity, valley splitting and Dzyaloshinskii-Moriya interaction in Janus GdXY (X, Y = Cl, Br, I) magnetic semiconductors”, Physical Chemistry Chemical Physics, 2023, 25: 8600-8607. 【Q1】

[5] 孙婷钰, 吴量, 何贤娟, 姜楠, 周文哲*, 欧阳方平*, “应变和电场对Ga2SeTe/In2Se3异质结电子结构和光学性质的影响”, 物理学报, 2023, 72: 076301. 【Q4, 中文A类】

[4] Guibo Zheng, Bei Zhang, Haiming Duan, Wenzhe Zhou*, Fangping Ouyang*, “Magnetic proximity controlled Rashba and valley splittings in monolayer Janus ZrNX/VTe2 (X = Br, I) heterostructure”, Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, 2023, 148: 115616. 【Q2】

[3] Liang Wu#, Guibo Zheng#, Wenzhe Zhou*, Dehe Zhang, Shuixian Qu, Bei Zhang, Haiming Duan, Fangping Ouyang*, “Engineering electronic structures of Janus monolayer group-III monochalcogenides via biaxial strain”, Physics Letters A, 2022, 445: 128504. 【Q3】

[2] Dehe Zhang, Aolin Li, Xincheng Chen, Wenzhe Zhou*, and Fangping Ouyang*, “Tuning valley splitting and magnetic anisotropy of multiferroic CuMP2X6 (M = Cr, V; X=S, Se) monolayer”, Physical Review B, 2022, 105(8): 085408. 【Q2, 自然指数期刊】

[1] Yixi Tang#, Wenzhe Zhou#, Bei Zhang, Haiming Duan, and Fangping Ouyang*, “First-principle studies on the metal/semiconductor properties and strain-tuned electronic structures of SnP3 monolayer”, Computational Materials Science, 2022, 203: 111047. 【Q3】

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研究进展

2026-06-16：课题组博士生万珍珍的研究工作“Controllable topological phase transition achieved through ferroelectric polarization in CrSnTe₃/In₂Se₃ van der Waals heterojunctions”发表在Chinese Journal of Physics。

铁电性与能带拓扑之间的相互作用为低功耗电子器件中量子态的非易失性调控提供了重要途径。本工作提出了一种由铁磁性CrSnTe₃和铁电性In₂Se₃组成的二维范德华异质结，实现了铁电性、磁性与非平庸拓扑性质的共存。第一性原理计算表明，单层CrSnTe₃为具有面内易磁化轴的铁磁半导体，而在CrSnTe₃/In₂Se₃异质结中，易磁化轴转变为面外方向，并表现出拓扑电子结构与铁电极化之间的强耦合。通过翻转In₂Se₃的铁电极化方向，体系可在普通半导体和量子自旋霍尔绝缘体之间实现可逆拓扑相变。该相变源于极化翻转过程中CrSnTe₃层贡献的价带与In₂Se₃层贡献的导带之间的能带反转，同时伴随着能带自旋极化的反转。进一步计算得到的拓扑边缘态、反常霍尔电导率和自旋霍尔电导率也证实了铁电性与拓扑性质之间的强耦合作用。该研究为实现电场可调控、非易失性的拓扑态提供了可行方案，并为铁电调控拓扑电子学的发展提供了新的思路。

图：(a)单层CrSnTe3的俯视图和侧视图；(b)单层CrSnTe3的声子谱；(c)500 K下进行分子动力学（AIMD）模拟时，总能量（eV/f.u.）随模拟时间的变化。插图显示了初始态和最终态的原子结构快照；(d)考虑自旋轨道耦合（SOC）后的能带结构；(e)单层CrSnTe3的磁各向异性能，其中E(100)作为参考能量态；(f)磁矩和磁化率随温度变化的关系。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.cjph.2026.06.023

2026-05-18：周文哲老师的研究工作“Nonvolatile control of nonlinear Hall and circular photogalvanic effects via Berry curvature dipole in multiferroic monolayer CrNBr₂”发表在Physical Review B。课题组本科生李胤恒为第二作者。

对称性破缺诱导的贝利曲率偶极子，对电子输运性质与非线性响应（如非线性霍尔效应、圆光伏效应）起着关键作用。贝利曲率偶极子的研究通常聚焦于时间反演对称体系，但其研究不应局限于这类材料。本文预测单层CrNBr₂中的铁电性可产生贝利曲率偶极子，进而引发非线性霍尔效应与圆光伏电流。由自旋轨道耦合主导的线性反常霍尔效应和圆偏振光吸收，与铁电极化无关，且电导极小。相比之下，多铁性单层CrNBr₂可实现较大的非线性霍尔电导（30 K 时约1 e³/ħeV^-1）与圆光伏电流。尽管高温下声子散射会抑制上述效应，但铁电极化与贝利曲率偶极子（非线性霍尔电导对应带内贡献、圆光伏电流对应带间贡献）的耦合，可实现这些效应的非易失性开关，在纳米电子与光电器件领域展现出巨大应用潜力。

图：单层CrNBr2中非线性霍尔效应和圆光伏效应。

文章链接：https://link.aps.org/doi/10.1103/43bn-1d17

2026-02-26：周文哲老师的研究工作“Spin-chirality-dependent modulation of topological gap, Chern number, and valley polarization in monolayer kagome lattice Cr₃Se₄”发表在Applied Physics Letters。课题组本科生刘璐为第二作者。

Kagome 材料展现出独特的电子性质，例如量子反常霍尔效应。对陈数的调控在量子器件操控中至关重要，但现有研究主要聚焦于共线磁化，而忽略了手性自旋织构。本研究通过对单层Cr₃Se₄的第一性原理计算与紧束缚模型模拟，揭示了 Kagome 材料中拓扑能隙、陈数及能谷极化的自旋手性依赖调控机制。结果表明，方位角对体系没有可观测的影响。对于共线磁化（κ = 0）或自旋手性 κ = −1 的情况，当自旋取向趋近于面内方向时，拓扑带隙会减小；反之，当自旋手性 κ = 1 时，增大极角会使带隙增强。在呼吸Kagome晶格中，K与 K′能谷之间的简并被解除。随着两个能谷中的能隙依次闭合与重开，结构不对称性与自旋手性使得拓扑能隙、陈数和能谷极化可以被精准调控。此外，本研究还证实了拓扑霍尔效应的出现。这些发现为调控拓扑态、推动其在量子器件与谷电子学系统中的应用提供了策略。文章第二作者为学院本科生刘璐（导师第一作者学生第二作者）。