周克瑾

发布时间:2025-02-27浏览次数:65




周克瑾   教授,博士生导师

教师英文名称:Ke-Jin Zhou

E-mail:kjzhou@ustc.edu.cn








个人简历:

周克瑾,中国科学技术大学核科学技术学院及国家同步辐射实验室讲席教授。2023年获中国教育部“长江学者奖励计划”讲席学者项目。2002年于南京师范大学获学士学位,2007年于中国科学院高能物理研究所获光学博士学位。2007-2008年于法国皮埃尔玛丽居里大学、2008-2012年于瑞士保罗谢尔研究所开展博士后研究。2012-2025年于英国钻石同步辐射光源任职首席束线科学家。

周克瑾的研究领域为共振非弹性X射线散射(RIXS)实验方法及其在凝聚态物理领域的研究。博士期间基于北京同步辐射装置,首次在国内实现了RIXS谱仪设备及方法学的建立,以及RIXS对强电子关联材料的研究。过去近二十年曾先后任职于欧洲几大同步辐射光源,经历了RIXS技术的飞速发展,并对RIXS实验装置、方法学及其在凝聚态物理方向的应用具有丰富的经验。在英国钻石同步辐射光源,周克瑾带领团队主导设计并建设了超高分辨软X射线共振非弹性散射光束线站I21,其综合能量分辨率、光子通量在同类装置中位居世界第一。过去的5年多时间里,科研用户遍及世界著名高校及科研院所,在量子物质材料、功能材料、及能源材料等方向作出了多个原创性工作。

周克瑾课题组长期致力于高分辨RIXS对复杂量子材料、非常规高温超导、一维自旋量子材料、磁性拓扑材料、能源材料的微观机理的研究,以及对RIXS实验方法学的拓展。迄今发表论文有150余篇,被引用近7000次,H影响因子44 。自2019年至今,作为通讯作者,已发表多篇有影响力的重要工作(Nature 2, Science1 篇,Nature Physics 1 篇,Nature Materials 1 篇,Nature Communications 4篇,PNAS 1 篇,Physics Review Letter 3 篇,Advanced Materials 1 篇,Physics Review Research 1 , Physics Review B 4 篇;2RIXS 领域的综述工作分别发表于Nature Review Methods Primers和物理学报;以及在先进RIXS光束线站的设计及研制上于Journal of Synchrotron Radiation 杂志发表2篇文章)。

作为博士生导师,与中国科学院物理研究所联合培养了博士生1名,与Bristol University 联合培养了博士生2名,与Oxford University 联合培养博士生1名。培养了2名博士后研究学者(已出站)。

主要学术兼职有国际非弹性散射会议和共振非弹/弹性散射会议指导委员会成员、学术委员会委员,上海硬X射线自由电子激光RIXS站国际顾问委员会主席,中国、美国、瑞士多个光源RIXS束线顾问委员会委员。 任国际主流物理类和先进大型科学装置类杂志的审稿人。


研究方向:

1)基于合肥先进光源,开展建立世界领先的超高能量和空间分辨的微纳共振非弹性X射线散射(RIXS)成像实验手段

2)对复杂量子材料(如非常规超导、二维磁性材料、拓扑材料、金属绝缘转变等)的微观电子结构,体系有序态及集体激发进行研究,揭示微观现象及机理,设计新颖的量子态并探索潜在的应用

3)利用磁、光、电、热等外场调控,对功能材料(如氧化物异质结、磁光材料、多铁、热电)及其元器件的微观尺度如电荷、自旋、轨道、晶格的关联性开展研究,寻求其在量子通讯计算、光子通讯、自旋电子学等方向的应用

4)对能源材料(锂钠电池、固体电池、电催化材料等)的微观结构、形貌、电子结构的测量,建立微观机理与材料宏观效应的联系,为提高能量密度和结构稳定性作出贡献


研究手段:

高分辨共振非弹性X射线散射、X射线衍射、X射线吸收及发射谱学等基于同步辐射及X射线自由电子激光大型科研装置的实验技术。


实验设备:

薄膜与异质结的脉冲激光沉积及分子束外延生长(PLDMBE)平台,物性表征平台如综合物性测量系统(PPMS)、高分辨X射线衍射仪、磁学测量系统(MPMS)等。


X射线实验线站:

在英国钻石同步辐射光源主持并建立了I21高分辨RIXS线站。课题组与英国钻石同步辐射光源及I21-RIXS线站有深度合作,及长期的博士生、博士后访问交换项目。另外在国外各大同步辐射线站有实验机时。


招生信息:

课题组每年招收招聘2-3名有志于利用高分辨RIXS手段对量子材料、功能材料、能源材料研究的博士生、硕士生、以及1-2名博士后研究学者。课题组研究生及博士后学者均有定期访问英国钻石光源交流学习的机会。


论文专著 (5)

32) Topochemical synthesis and electronic structure of high-crystallinity infinite-layer nickelates on an orthorhombic substrate. Nano Letters 25, 1233 (2025)

31) Electronic and magnetic excitations in excitations in La3Ni2O7. Nature Communications 15, 9597 (2024)

30) Impact of electron correlations on two-particle charge response in electron- and hole-doped cuprates. Physical Review Research 6, 043184(2024)

29) Resonant inelastic X-ray scattering applications in quantum materials. Acta Phys. Sin.73, 197301 (2024)

28) Resonant inelastic X-ray scattering. Nat Rev Methods Primers 4, 45 (2024)

27) Universal stripe symmetry of short-range charge density waves in cuprate superconductors. Advanced Materials 36, 2307515 (2024)

26) Evolution from a charge-ordered insulator to a high-temperature superconductor in Bi2Sr2(Ca,Dy)Cu2O8+δ. Nature Communications 15, 7739 (2024)

25) Magnetic excitations in strained infinite-layer nickelate PrNiO2 films. Nature Communications 15, 5576 (2024)

24) Trapped O2 and the origin of voltage fade in layered Li-rich cathodes. Nature Materials. 23, 818 (2024)

23) Evolution of the magnetic excitations in electron-doped La2−xCexCuO4.Physical Review Letters 132, 056002 (2024)

22) Collective nature of orbital excitations in layered cuprates in the absence of apical oxygens. Physical Review Letters 132, 066004 (2024)

21) Signature of quantum criticality in cuprates by charge density fluctuations. Nature Communications 14, 7198 (2023)

20) Magnetic excitations beyond the single- and double-magnons. Nature Communications 14, 2749 (2023)

19) Critical Role of Hydrogen for Superconductivity in Infinite-layer Nickelates. Nature 615, 50 (2023)

18) Chiral phonons in quartz probed by X-rays. Nature 618, 946 (2023)

17) Delocalized electron holes on oxygen in a battery cathode. Nature Energy 8, 351 (2023)

16) Correlation driven near-flat band Stoner excitations in a Kagome magnet. Nature Communications 13, 7317 (2022)

15) Charge density waves in infinite-layer NdNiO2 nickelates. Nature Materials 21, 1116 (2022)

14) Quadrupolar magnetic excitations in an isotropic spin-1 antiferromagnet. Nature Communications 13, 2327 (2022)

13) A broken translational symmetry state in an infinite-layer nickelate. Nature Physics 18, 869 (2022)

12) Magnetic excitations in infinite-layer nickelates. Science 373, 213 (2021)

11) Unraveling the orbital physics in a canonical orbital system KCuF3. Physical Review Letters 126, 106401 (2021)

10) Spectroscopic fingerprint of charge order melting driven by quantum fluctuations in a cuprate. Nature Physics 17, 53 (2021)

9) Covalency does not suppress O2 formation in 4d and 5d Li-rich O-redox cathodes. Nature Communications 12, 2975 (2021)

8) Evolution of spin excitations from bulk to monolayer FeSe. Nature Communications 12, 3122 (2021)

7) Detection of acoustic plasmons in hole-doped lanthanum and bismuth cuprate superconductors using resonant inelastic X-ray scattering. Physical Review Letters 125, 257002 (2020)

6) Multiorbital charge-density wave excitations and concomitant phonon anomalies in Bi2Sr2LaCuO6+δ. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A 117, 16219 (2020)

5) Coherent many-body exciton in van der Waals antiferromagnet NiPS3. Nature 583, 785 (2020)

4) Many-Body Physics of Single and Double Spin-Flip Excitations in NiO. Physics Review Letters 124, 067202 (2020)

3) Electronic structure of the parent compound of superconducting infinite-layer nickelates. Nature Materials 19, 381 (2020)

2) First-cycle voltage hysteresis in Li-rich 3d cathodes associated with molecular O2 trapped in the bulk. Nature Energy 5, 777 (2020)

1) Superstructure Controls First Cycle Voltage Hysteresis in O-redox Cathodes. Nature 577, 502 (2020)