孫陽(yáng)，男，1974年生。 現(xiàn)任中國(guó)科學(xué)院物理研究所磁學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員，博士生導(dǎo)師，M06課題組長(zhǎng)。

教育及工作經(jīng)歷：

1996年畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系，獲學(xué)士學(xué)位。

2001年獲中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)理學(xué)博士學(xué)位。

2001年至2004年在美國(guó)University of Illinois at Urbana-

Champaign 及Rice University作博士后。

2004年入選中國(guó)科學(xué)院“百人計(jì)劃”。

學(xué)術(shù)兼職：

1、英國(guó)自然出版集團(tuán)Scientific Reports編委會(huì)成員，

2、Phys.Rev.Lett.，Nature Comm.，JACS，Phys.Rev.B，Appl.Phys.Lett.等國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊論文審稿人。 

主講課程：

資料更新中 ……

培養(yǎng)研究生情況：

已畢業(yè)博士生6名，碩士生3名，合作培養(yǎng)博士生3名。在讀研究生9名。

招聘研究生情況：

擬每年招收研究生2-3名。

研究方向：

主要包括：

（一）關(guān)聯(lián)電子材料、多鐵性與多場(chǎng)耦合效應(yīng)； 有機(jī)和無(wú)機(jī)多鐵性新材料探索，磁電耦合效應(yīng)的物理機(jī)制，多場(chǎng)耦合效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量技術(shù)發(fā)展等。 

（二）自旋電子學(xué) 磁電阻效應(yīng)，自旋流的產(chǎn)生，調(diào)控與輸運(yùn)，磁共振與自旋波等。 

研究領(lǐng)域:  磁學(xué)和磁性材料。

（1）強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子體系中的超大磁電阻效應(yīng)及其復(fù)雜的物理相圖； 　

（2）多鐵性材料與多場(chǎng)耦合效應(yīng)； 　　

（3）超導(dǎo)體/鐵磁體異質(zhì)結(jié)構(gòu)的磁性及電輸運(yùn)性質(zhì)； 　　

（4）微磁學(xué)與磁性納米結(jié)構(gòu)。

承擔(dān)科研項(xiàng)目情況：

1. 國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目，“新型多鐵性材料與磁電耦合原型器件研究”；

2. 國(guó)家自然科學(xué)基金儀器研制項(xiàng)目，“多功能磁電耦合測(cè)量系統(tǒng)研制”；

3. 國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“利用電子自旋共振研究逆磁電耦合效應(yīng)”；

4. 中國(guó)科學(xué)院創(chuàng)新先導(dǎo)項(xiàng)目；

5. 中國(guó)科學(xué)院重點(diǎn)部署項(xiàng)目。

6. 鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物中超大磁電阻效應(yīng)及相關(guān)物性；

7. 磁性納米結(jié)構(gòu)（微磁學(xué)）。    

科研成果：

近年來(lái)從事磁學(xué)和磁性材料的研究，研究?jī)?nèi)容包括自旋電子學(xué)，強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系，多鐵性與多場(chǎng)耦合效應(yīng)等。已發(fā)表SCI論文100余篇，被引用1600余次，H-index為21。曾獲得物理所“科技新人獎(jiǎng)”，“全國(guó)百篇優(yōu)秀博士論文”，中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)獎(jiǎng)學(xué)金，香港求是基金會(huì)“研究生求是獎(jiǎng)”等榮譽(yù)與獎(jiǎng)勵(lì)。

首次實(shí)驗(yàn)研究了無(wú)序分布的磁性納米顆粒列陣與超導(dǎo)體之間的相互作用，發(fā)現(xiàn)了一系列新奇的的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)相互作用磁性納米顆粒中的記憶效應(yīng)，表明磁性納米顆粒間的相互作用及任意磁各向異性可以導(dǎo)致“類自旋玻璃態(tài)”。發(fā)現(xiàn)窄能隙半導(dǎo)體中的巨磁熱電勢(shì)效應(yīng)，支持了Abrokosov的線性量子磁電阻理論。系統(tǒng)研究了鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物中元素替代效應(yīng)。提出并實(shí)驗(yàn)證明異類元素之間也可能存在雙交換相互作用。通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明LaMn_1-xCr_xO₃中的鐵磁性及磁電阻可能源于Mn離子與Cr離子之間的雙交換作用等。

發(fā)明專利：

1 一種電磁轉(zhuǎn)換器件 孫陽(yáng);柴一晟;尚大山;陸俊 中國(guó)科學(xué)院物理研究所 中國(guó)專利 2015-02-13 2015-06-03 

已發(fā)表SCI論文100余篇，被引用1600余次，H-index為21。

 發(fā)表論文：

1 Toward the complete relational graph of fundamental circuit elements  .尚大山; 柴一晟; 曹則賢; 陸俊; 孫陽(yáng) Chinese Physics B 2015-06-15

2.Observation of Magnetoelectric Multiferroicity in a Cubic Perovskite System: LaMn₃Cr₄O₁₂,  X. Wang, Y. S et al., Phys. Rev. Lett. 115, 087601 (2015).

3. Nonvolatile electric-field control of magnetization in a Y-type hexaferrite, S. P. Shen, Y. S. Chai, Y. Sun, Sci. Rep. 5, 8254 (2015).

4. Quantum Tunneling of Magnetization in a Metal-Organic Framework,Y. Tian,Y. Sun, et al. , Phys. Rev. Lett. 112, 017202 (2014).

5.Cross coupling between electric and magnetic orders in a multiferroic metal-organic framework.  Y. Tian,Y. Sun, et al.,  Sci. Rep. 4, 6062 (2014).

6. Magnetic-ion-induced displacive electric polarization in FeO₅bipyramidal units of (Ba,Sr)FeO₁₂O₁₉ hexaferrites, S. Shen, Y. Sun, et al., Phys. Rev. B (Rapid Comm.) 90, 180404(R) (2014).

7. 高溫單相多鐵性材料與強(qiáng)磁電耦合效應(yīng). 孫陽(yáng) 物理 2014-03-12

8. Magnetoelectric coupling in the paramagnetic state of a metal-organic framework,  W. Wang,Y. Sun, et al., Sci. Rep. 3, 2024 (2013).

9. Spin pumping at the Co₂ FeAl_0.5Si_0.3/Pt interface 優(yōu)先出版 吳勇; 趙月雷; 熊強(qiáng); 徐曉光; 孫陽(yáng); 張十慶; 姜勇 Chinese Physics B 2013-12-26 19:03

10.Abnormal magnetic behaviors induced by the antisite phase boundary in La2NiMnO6 優(yōu)先出版 趙月雷; 柴一晟; 潘禮慶; 孫陽(yáng) Chinese Physics B 2013-06-26 13:19

11.Al-doping-induced magnetocapacitance in the multiferroic CuCrS₂ 劉榮燈; 劉蘊(yùn)韜; 陳東風(fēng); 何倫華; 閆麗琴; 王志翠; 孫陽(yáng); 王芳衛(wèi) Chinese Physics B 2013-02-15

12. S. Zhang, Y. Sun ,et al., Electric-Field Control of Nonvolatile Magnetization in Co40Fe40B20/Pb(Mg1/3Nb2/3)0.7Ti_0.3O₃ Structure at Room Temperature, Phys. Rev. Lett. 108, 137203 (2012).

13. 利用電子自旋共振研究多鐵性材料中的磁電耦合效應(yīng) 孫陽(yáng) 2012中國(guó)功能新材料學(xué)術(shù)論壇暨第三屆全國(guó)電磁材料及器件學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集 2012-10-19

14. Effects of Fe²⁺ substitution on magnetic and dielectric properties of CdCr₂S₄閆麗琴; 孫陽(yáng); 何倫華; 王芳衛(wèi); 沈俊 Chinese Physics B 2011-09-15

15. Electrical control of magnetization in charge-ordered multiferroic LuFe₂O4,C. Li,Y. Sun ,et al., Phys. Rev. B 79, 172412 (2009).

16. Fe-doping induced Griffiths-like phase in La_0.7Ba_0.3CoO₃ 黃萬(wàn)國(guó); 張向群; 李國(guó)科; 孫陽(yáng); 李慶安; 成昭華 Chinese Physics B 2009-11-15

17. Electron spin resonance investigation of the substitution of Fe³⁺ for Ti⁴⁺ ions in rutile TiO₂ single crystal 李國(guó)科; 張向群; 吳鴻業(yè); 黃萬(wàn)國(guó); 靳金玲; 孫陽(yáng); 成昭華 Chinese Physics B 2009-08-15

18. Spontaneous magnetization and resistivity jumps in bilayered manganite (La_0.8Eu_0.2)4/3Sr5/3Mn₂O₇ single crystals 趙建軍; 魯毅; 浩斯巴雅爾; 邢茹; 楊仁福; 李慶安; 孫陽(yáng); 成昭華 Chinese Physics B 2008-07-15

19. Electron spin resonance study of the Ba-doping manganite Nd_0.5Sr_0.5MnO₃ 趙建軍; 邢茹; 魯毅; 浩斯巴雅爾; 趙明宇; 金香; 鄭琳; 寧偉; 孫陽(yáng); 成昭華 Chinese Physics B 2008-07-15

20. Y. Sun, et al., Glassy vortex dynamics induced by a random array of magnetic particles above a superconductor, Phys. Rev. Lett. 92, 097002 (2004).

21. Y. Sun, et al., Memory effects in an interacting magnetic nanoparticle system, Phys. Rev. Lett. 91, 167206 (2003).

        論文補(bǔ)充中……

學(xué)術(shù)交流：

1. 2012年參加中國(guó)功能新材料學(xué)術(shù)論壇暨第三屆全國(guó)電磁材料及器件學(xué)術(shù)會(huì)議。

2. 2014年參加牛津儀器Omicron NanoScience應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)。

2014年7月1日，牛津儀器在北京中科院物理所召開(kāi)了Omicron NanoScience應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)。牛津儀器Omicron NanoScience中國(guó)區(qū)總經(jīng)理李俊云博士、牛津儀器產(chǎn)品營(yíng)銷總監(jiān)John Burgoyne 博士、國(guó)際銷售經(jīng)理Till Hagedorn博士以及各個(gè)產(chǎn)品經(jīng)理，協(xié)同來(lái)自中國(guó)科學(xué)院物理研究所、大連化學(xué)物理研究所、國(guó)家納米科學(xué)中心、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、南京大學(xué)、北京大學(xué)和清華大學(xué)等國(guó)內(nèi)知名科研機(jī)構(gòu)的用戶出席了本次研討會(huì)并作了精彩演講，所有與會(huì)者共同探討交流了無(wú)液氦技術(shù)、掃描探針顯微鏡技術(shù)在科學(xué)研究前沿的熱點(diǎn)應(yīng)用和相關(guān)產(chǎn)品的使用經(jīng)驗(yàn)。  

物理所孫陽(yáng)研究員做了Measuring Magnetoelectric Coupling Effects in a Helium-free Superconducting Magnet System 的報(bào)告

隨著牛津儀器在中國(guó)業(yè)務(wù)的發(fā)展，使用同類產(chǎn)品的用戶越來(lái)越多，通過(guò)舉辦應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)，不但搭建了用戶和牛津儀器間直接溝通橋梁，同時(shí)也為廣大用戶提供一個(gè)互相交流平臺(tái)，也是展示牛津儀器最新產(chǎn)品和技術(shù)實(shí)力的最佳契機(jī)。牛津儀器在無(wú)液氦低溫技術(shù)、超導(dǎo)磁體技術(shù)、超過(guò)高真空技術(shù)以及相關(guān)應(yīng)用方面一直以來(lái)都是處于世界領(lǐng)先地位，能夠?yàn)槲锢硌芯刻峁�從樣品制備到表征測(cè)量研究的全程解決方案，這一點(diǎn)也在用戶會(huì)議上得到充分的體現(xiàn)。對(duì)牛津儀器來(lái)說(shuō)，過(guò)去11年之所以能夠成功，正是因?yàn)榕＝騼x器始終堅(jiān)持客戶至上的經(jīng)營(yíng)理念，不斷開(kāi)拓創(chuàng)新，致力于為用戶提供最前沿的技術(shù)和應(yīng)用。

本次應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)的內(nèi)容，主要集中在最新的無(wú)液氦技術(shù)和超高真空掃描探針顯微鏡技術(shù)兩個(gè)方面。由于液氦資源的稀缺性和供應(yīng)的不穩(wěn)定性，不需要灌注液氦的無(wú)液氦制冷技術(shù)受到人們?cè)絹?lái)越多的青睞。采用無(wú)液氦技術(shù)的設(shè)備，可以大大降低運(yùn)行成本，更加科學(xué)有效地安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間，使用液氦裝置有時(shí)實(shí)驗(yàn)會(huì)因液氦短缺而被拖延甚至?xí)�無(wú)法完成實(shí)驗(yàn);并且無(wú)液氦系統(tǒng)也會(huì)使實(shí)驗(yàn)操作起來(lái)更加方便快捷，使得科學(xué)家可以專注于科研本身，而不是低溫設(shè)備的操作。牛津儀器主要有兩個(gè)系列的產(chǎn)品，采用了無(wú)液氦制冷技術(shù)并且有著非常廣泛的應(yīng)用。

科學(xué)研究中常常會(huì)在低溫和強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境下對(duì)各種體系進(jìn)行研究，牛津儀器的無(wú)液氦超導(dǎo)磁體低溫系統(tǒng)TeslatronPT系統(tǒng)能夠?yàn)閺V泛的應(yīng)用領(lǐng)域提供一個(gè)通用型的平臺(tái)。該系統(tǒng)可以采用最高磁場(chǎng)達(dá)18T的先進(jìn)的無(wú)液氦超導(dǎo)磁體，配備低溫恒溫插件，溫度可以從1.5K一直到300K靈活變化。TeslatronPT靈活的擴(kuò)展性也帶來(lái)了應(yīng)用的便利，通過(guò)進(jìn)一步的升級(jí)低溫插件，將最低溫度擴(kuò)展到300mK或者25mK左右。由于無(wú)液氦磁體低溫系統(tǒng)TeslatronPT的無(wú)與倫比的優(yōu)越性，國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的用戶用它來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)。在這次研討會(huì)上，來(lái)自南京大學(xué)和物理所的用戶分享了他們利用該系統(tǒng)在在低維量子材料及器件的電子輸運(yùn)性質(zhì)以及多鐵材料中磁電耦合效應(yīng)研究中的一些成果。

Triton系列無(wú)液氦稀釋制冷機(jī)是也是牛津儀器利用無(wú)液氦技術(shù)的一個(gè)重要的設(shè)備，它可以實(shí)現(xiàn)10mK左右的最低溫度，并且可以集成多種無(wú)液氦超導(dǎo)磁體。相對(duì)于傳統(tǒng)的稀釋制冷機(jī)系統(tǒng)，牛津儀器Triton無(wú)液氦稀釋制冷機(jī)特別是最近推出TritonXL系統(tǒng)，具有比較大的制冷功率和樣品空間，因此特別適用于需要安裝復(fù)雜實(shí)驗(yàn)引線的研究應(yīng)用，所以它在量子信息處理以及低維納米系統(tǒng)量子效應(yīng)研究領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)多家單位正在利用牛津儀器Triton無(wú)液氦稀釋制冷機(jī)進(jìn)行相關(guān)的研究，并且取得了很多世界一流的科研成果。

牛津儀器的Omicron超高真空系統(tǒng)已經(jīng)有了三十多年的歷史，包括了薄膜生長(zhǎng)系統(tǒng)、掃描探針顯微鏡、納米操縱系統(tǒng)以及電子能譜系統(tǒng)，處于世界領(lǐng)先地位。在這次研討會(huì)上，牛津儀器著重和用戶交流了掃描探針顯微鏡的最新技術(shù)和控制軟件MATRIX系統(tǒng)。牛津儀器的掃描探針顯微鏡類型豐富，可以針對(duì)不同客戶提供多種工作環(huán)境的超高真空掃描探針顯微鏡(UHV SPM)，這包括變溫(25 K至1500 K)、低溫(低至0.5 K)、強(qiáng)磁場(chǎng)(12 T)或大尺寸樣品(直徑可達(dá)4″)等。在研討會(huì)上，用戶也帶了了他們利用牛津儀器掃描探針顯微鏡系統(tǒng)所做出的卓著的研究成果。

牛津儀器中國(guó)區(qū)總經(jīng)理李俊云博士作報(bào)告

好馬配好鞍，掃描探針顯微鏡的控制系統(tǒng)，也是影響掃描探針顯微鏡是否能夠取得良好的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵因素。牛津儀器的MATRIX控制系統(tǒng)是具有前瞻性的工作平臺(tái)，其模塊化的軟、硬件設(shè)計(jì)理念為掃描探針顯微鏡的控制提供了最大的靈活性和功能性，可以帶給用戶前所未有的掃描探針顯微鏡操控體驗(yàn)。與上一代的SCALA控制系統(tǒng)相比，MATRIX包含了多項(xiàng)功能的改進(jìn)與優(yōu)化，大大提高了性噪比，甚至可以在室溫的條件下獲得二維材料的原子分辨形貌圖像。在研討會(huì)上，廣大用戶對(duì)從SCALA升級(jí)到MATRIX控制系統(tǒng)表現(xiàn)出了濃厚的興趣，并與牛津儀器的工程師進(jìn)行了深入的討論。

在研討會(huì)的期間，也安排了在中科院物理研究所的實(shí)驗(yàn)室參觀活動(dòng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的參觀，不僅僅加深了對(duì)研討會(huì)報(bào)告所涉及設(shè)備的認(rèn)識(shí)，更是令人身臨其境地了解了相關(guān)儀器設(shè)備的運(yùn)行操作方法和技巧，充分認(rèn)識(shí)到這些儀器設(shè)備在科學(xué)研究前沿的應(yīng)用實(shí)例。實(shí)驗(yàn)室的參觀是有趣并且相當(dāng)有收獲的經(jīng)歷，受到了與會(huì)者的一致好評(píng)。

兩天的研討會(huì)在熱烈友好的交流氣氛中落幕，研討會(huì)上并不僅僅局限于新技術(shù)、新成果的交流，更是新思想、新概念的碰撞。一方面廣大用戶將牛津儀器的設(shè)備運(yùn)用于越來(lái)越廣泛的科研領(lǐng)域，取得豐碩的研究成果;另一方面牛津儀器也在廣大用戶需求的推動(dòng)下，不斷推出創(chuàng)新性的儀器設(shè)備，助力廣大用戶突破科學(xué)的前沿。牛津儀器將繼續(xù)以支持中國(guó)科研發(fā)展為己任，為中國(guó)廣大科研人員提供高性能、高可靠性的科學(xué)研究解決方案。

榮譽(yù)獎(jiǎng)勵(lì)：

1、曾獲得物理所“科技新人獎(jiǎng)”。

2、2002年獲“全國(guó)百篇優(yōu)秀博士論文”。

3、獲中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)獎(jiǎng)學(xué)金。

4、獲香港求是基金會(huì)“研究生求是獎(jiǎng)”。

5、2009年榮獲物理所第九屆“科技新人獎(jiǎng)”  。

孫陽(yáng)研究員榮獲物理所第九屆“科技新人獎(jiǎng)”

物理所2009年度青年科學(xué)論壇春季會(huì)議于4月17日至19日在秦皇島成功召開(kāi)，本室孫陽(yáng)研究員榮獲物理所第九屆“科技新人獎(jiǎng)”。

孫陽(yáng)研究員在過(guò)渡金屬化合物的磁學(xué)性質(zhì)研究和探索中做出了重要的貢獻(xiàn)，獲得了國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界的廣泛贊譽(yù)，榮獲本次“科技新人獎(jiǎng)”殊榮。王玉鵬所長(zhǎng)親自為孫陽(yáng)研究員頒發(fā)了榮譽(yù)證書(shū)。頒獎(jiǎng)儀式由高鴻鈞副所長(zhǎng)主持。 “ 科技新人獎(jiǎng)”的設(shè)立，旨在表彰物理所優(yōu)秀青年人才在科研工作中做出的積極貢獻(xiàn)，激勵(lì)廣大青年科研人員學(xué)習(xí)和發(fā)揚(yáng)老一輩科學(xué)家致力科研、勤奮工作的精神。

金屬-有機(jī)骨架（Metal-Organic Framework，MOF）是指金屬離子與有機(jī)官能團(tuán)通過(guò)共價(jià)鍵或離子-共價(jià)鍵相互連接，共同構(gòu)筑的長(zhǎng)程有序晶態(tài)結(jié)構(gòu)。這類MOF材料因在催化、儲(chǔ)氫和光學(xué)元件等方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值而受到廣泛關(guān)注，是近十年來(lái)化學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。最近幾年，金屬-有機(jī)骨架材料的磁性和電學(xué)性質(zhì)開(kāi)始引起大家的興趣，人們先后在一些金屬-有機(jī)骨架材料中發(fā)現(xiàn)了新型有機(jī)磁體、有機(jī)鐵電體和多鐵體等。近期，中國(guó)科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（籌）磁學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室孫陽(yáng)研究組在金屬-有機(jī)骨架材料的磁性研究方面取得了新進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)一種鐵基金屬-有機(jī)骨架材料在低溫下表現(xiàn)出磁化強(qiáng)度共振量子隧穿行為。

磁化強(qiáng)度量子隧穿（quantum tunneling of magnetization）是一種宏觀量子效應(yīng)。1996年，美國(guó)和意大利科學(xué)家分別在一些單分子磁體（如Mn₁₂）中觀察到磁化強(qiáng)度共振量子隧穿，表現(xiàn)為宏觀磁化強(qiáng)度隨外加磁場(chǎng)出現(xiàn)規(guī)則的臺(tái)階跳變。利用磁化強(qiáng)度量子隧穿可以構(gòu)建固態(tài)量子比特，用于量子信息與量子計(jì)算。最近，孫陽(yáng)研究組的碩士研究生田英與磁學(xué)實(shí)驗(yàn)室王守國(guó)副研究員、韓秀峰研究員等合作，利用溶劑熱反應(yīng)法制備出一種鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬-有機(jī)骨架材料[(CH₃)₂NH₂]Fe(HCOO)₃單晶樣品。對(duì)其磁性研究表明，該體系具有兩個(gè)磁相變，在18.5 K發(fā)生一個(gè)順磁-傾斜反鐵磁相變，在9 K以下發(fā)生一個(gè)磁阻塞（blocking）轉(zhuǎn)變。在磁阻塞溫度以下，其沿易磁化軸方向的磁化曲線開(kāi)始出現(xiàn)回滯。在2K時(shí)，磁化曲線表現(xiàn)出臺(tái)階狀的磁滯回線。同時(shí)，交流磁化率的虛部在低溫下也出現(xiàn)一個(gè)頻率依賴的峰。這些行為都是單分子/單離子磁化強(qiáng)度共振量子隧穿的典型特征。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明金屬-有機(jī)骨架材料[(CH₃)₂NH₂]Fe(HCOO)₃存在本征的磁性相分離 — 同時(shí)存在長(zhǎng)程關(guān)聯(lián)的反鐵磁有序和孤立的單離子量子磁體。為了理解這一奇特磁性質(zhì)，孫陽(yáng)等提出了一個(gè)氫鍵依賴的遠(yuǎn)距離超交換作用（long-distance superexchange）模型。在傳統(tǒng)的安德森超交換作用理論中，交換作用的強(qiáng)度依賴于交換路徑（exchange path）的幾何因子，可以定性地由Goodenough-Kanamori規(guī)則來(lái)確定。在金屬-有機(jī)骨架中，當(dāng)兩個(gè)磁性離子通過(guò)一個(gè)有機(jī)鏈發(fā)生遠(yuǎn)距離超交換作用時(shí)，其交換路徑會(huì)受到有機(jī)鏈周圍氫鍵的影響。當(dāng)有機(jī)鏈上形成的氫鍵足夠強(qiáng)時(shí)，超交換作用可能會(huì)被大大抑制，導(dǎo)致孤立的單離子量子磁體的產(chǎn)生。

這一工作不僅將磁化強(qiáng)度共振量子隧穿效應(yīng)推廣到一個(gè)新的材料體系，并且揭示出氫鍵可以對(duì)有機(jī)磁性具有決定性的影響，通過(guò)控制氫鍵的強(qiáng)度、位置、取向等參數(shù)將可以有效地控制有機(jī)材料的磁性。以上研究結(jié)果發(fā)表在近期的物理評(píng)論快報(bào)上[Phys. Rev. Lett. 112, 017202 (2014)]。(http://prl.aps.org/abstract/PRL/v112/i1/e017202) 
    該工作得到了科技部量子調(diào)控項(xiàng)目及國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。

圖1. 金屬-有機(jī)骨架[(CH3)2NH2]Fe(HCOO)3的晶體結(jié)構(gòu)。

圖2. 金屬-有機(jī)骨架[(CH3)2NH2]Fe(HCOO)3的磁相變。

圖3. 磁化強(qiáng)度共振量子隧穿行為。

圖4. 金屬-有機(jī)骨架中磁性相分離示意圖。