基本信息

刘恩克  男  博导  中国科学院物理研究所
电子邮件: ekliu@iphy.ac.cn
通信地址: 北京市海淀区中关村南三街8号
邮政编码: 100190

部门/实验室:磁学实验室

研究领域

磁学与磁性功能新材料

包括磁相变智能材料、自旋输运材料、单自旋半金属(Half-metal)、磁性拓扑半金属(Semi-metal)等。

借助第一性原理计算、多晶制备、单晶生长等手段,在Heusler合金、MMX合金、d-metal合金、Shandite化合物等体系中,研究磁场驱动马氏体相变、多卡热效应、高自旋极化、磁性拓扑输运、反常霍尔效应、自旋玻璃、应变玻璃、磁交换偏置等物理行为,以及磁性相变与结构相变的耦合,共价杂化与磁性的竞争,温度、脉冲磁场、等静压条件下的磁相变及电输运等物理行为。


以实验探索+理论计算为研究方式,坚持磁性功能新材料的设计和实现,并研究其奇异物理行为。于物理与材料的结合部,探索新奇,发现规律。

招生信息

   
招生专业

070205-凝聚态物理

招生方向

磁学

磁相变

自旋电输运

工作经历


工作简历

2015.08-今,

     中国科学院物理研究所,磁学国家重点实验室,副研究员;

2016.03-2018.02,

     德国马普学会-固体化学物理所(德累斯顿)与微结构物理所(哈勒),洪堡学者;

2015.10-2015.12,

     沙特国王科技大学(KAUST)物理科学与工程系,合作研究;

2012.07-2015.08,

     中国科学院物理研究所,磁学国家重点实验室,助理研究员。

主要研究与成果

  • 发现了六角型MMX合金的“居里温度窗口”效应,提出了磁相变设计的“等结构合金化”方法,在400 K宽温域内获得了连续可调的磁驱相变和巨磁热效应。该方法已成为磁相变领域同步调控相稳定性和磁结构的有效方法。此研究已成为国家自然科学二等奖的代表性成果之一。 


  • 基于d-d 弱共价杂化的成键特征,提出并实现了新一类具有潜在丰富物性的“all-d-metal合金”家族,打破了Heusler型有序金属间化合物成相规律的认识,并开发出具有中国自主知识产权的新型高强韧磁场驱动磁相变材料。该工作为磁相变领域开拓了新的研究方向。

  • 基于MMX合金及all-d-metal合金的磁相变行为,开展了等静压、单轴应力、脉冲强磁场条件下的磁性马氏体结构相变、压热效应(Baro-caloric)、弹热效应(Elasto-caloric)、磁热效应(Magneto-caloric)等内容的系列研究,观察到了两类合金所具有的多场驱动相变、多卡热效应。

  • 发现了新一类具有Kagomé准二维晶格的磁性Weyl半金属,观察到了Weyl相关的Berry curvature所主导的内禀大反常霍尔效应及巨反常霍尔角,为新型自旋电子材料的设计提供了重要思路,并为量子反常霍尔效应(QAHE)二维铁磁绝缘体提供了理想的本征铁磁(Weyl)体系。

专利与奖励


奖励信息

2017年,国家自然科学奖二等奖(排名第4/5);

2017年,国家优秀青年科学基金获得者; 

2017年,中科院“青促会”优秀会员基金获得者;

2013年,中科院“百篇优秀博士学位论文奖”;

2012年,中科院“院长奖学金特别奖”。

专利成果

刘恩克 等,Magnetic Phase-Transformation Material,2016.9.5,美国/欧盟/日本/中国专利。

出版信息

   
发表论文
  1. E. K. Liu,et al.,Stable magnetostructural coupling with tunable magnetoresponsive effects in hexagonal ferromagnets,Nature Communications 3 (2012) 873.
  2. Z. Y. Wei,E. K. Liu*,et al.,Unprecedentedly Wide Curie-Temperature Windows as Phase-Transition Design Platform for Tunable Magneto-Multifunctional Materials,Advanced Electronic Materials 7 (2015) 1500076.
  3. Z. Y. Wei,E. K. Liu*,et al.,Realization of multifunctional shape-memory ferromagnets in all-d-metal Heusler phases,Applied Physics Letters 107 (2015) 022406.
  4. Z. Y. Wei,E. K. Liu*,et al.,Magnetostructural martensitic transformations with large volume changes and magneto-strains in all-d-metal Heusler alloys,Applied Physics Letters 109 (2016) 071904.
  5. Y. Li,Z. Y. Wei,H. G. Zhang,E. K. Liu*,et al.,Windows open for highly tunable magnetostructural phase transitions,APL Materials 4 (2016) 071101.
  6. Z. H. Liu*, Y. J. Zhang, G. D. Liu, B. Ding, E. K. Liu*, et al.,Transition from Anomalous Hall Effect to Topological Hall Effect in Hexagonal Non-Collinear Magnet Mn3Ga,Scientific Reports 7 (2017) 515.


科研活动

   
科研项目

目前承担中科院“青促会”人才基金,国家基金委优青、重点、国际合作基金,科技部重点研发项目。