发布时间:2014-05-06
——专访西北工业大学陕西省凝聚态结构与性质重点实验室教授陈长乐
本刊记者 刘玉杰
凝聚态物理是物理学的一个重要分支,是物理学界从业人数最多、对人类文明贡献最大的学科之一。西北工业大学陕西省凝聚态结构与性质重点实验室原主任陈长乐便是众多从事凝聚态物理研究的科研学者中的一员。多年来,他一直孜孜不倦地奋战在这条专业道路上,对学科、对祖国有所贡献是他最大的动力与目标。
醉心科研 收获硕果
对于基础研究来说,具有国际科研视野十分重要。陈长乐曾在美国马里兰大学电子工程系和物理系从事庞磁电阻掺杂锰氧化物的光致电导效应研究。此后,他来到德国复杂体系物理研究所,主要从事强关联复杂锰氧化物的理论研究。这些工作为他现在的研究奠定了坚实基础。
近20年来,陈长乐带领研究团队在强关联体系复杂过渡族金属氧化物和流动对晶体凝固过程和结构影响等两方面开展了系统研究工作:
较系统地研究了电子掺杂、空穴掺杂、双层锰氧化物以及Mn位掺杂(如Zn, Fe, Cr, Ni, Co和Cu等元素),碱土空位,氧空位缺陷以及对不同衬底对过渡族金属氧化物薄膜材料输运性能的影响;提出了锰氧化物薄膜光诱导现象的内在理论机制;探索了层状锰氧化物薄膜的持久和瞬时光电导效应,发现了LaSr2Mn2O7-δ薄膜瞬时光电导(TPC)和持久光电导(PPC)共存现象,在整个测量温度区间(70K-240K)均存在TPC效应,而在温度小于100K时才表现出明显PPC效应;发现了La0.7Sr0.3MnO3(LSMO)/Si异质结的瞬时巨光致电导效应和光伏效应;研究了SrTiO3衬底上生长的BiFeO3/La0.7Sr0.3MnO3异质结,此异质结在温度50~320K范围内表现出很强的正的磁电阻效应(一般在过渡金属氧化物中磁电阻一般为负),最大达到45.32%,同时具有明显的光电导现象;研究了重力对流和微对流对凝固界面形态的影响;证实了晶界对液固界面起始形态失稳的形成所起到的重要作用。
在科学研究上持续而长久的投入,使得陈长乐团队开始相继收获成果。目前,他们在过渡族金属氧化物单相和复合多铁性材料的研究上,已经有了可喜的成果:
发现了BiFeO3与CMR材料复合所构成的界面有铁磁/反铁磁交换作用,可大幅度提高磁电耦合效应;研究了ITO衬底上生长的Al-ZnO/BiFeO3异质结,发现由于Al-ZnO与BiFeO3界面间的耦合作用,其漏电流在正、负偏压下显现出非对称性,以及BiFeO3层在正负偏压下的铁电开关效应和自旋相关散射效应;最近发现由过渡金属氧化物铁磁性薄膜组成的超晶格具有充足的铁电性,并在铁磁转变温度下具有较强的磁电耦合效应,开创了多铁材料的新途径;用密度泛函和格林函数等第一性原理理论计算分析了复杂氧化物的能带结构、态密度、电荷分布及自旋序等,为研究、发现多铁材料提供了参考。
“教授最重要的工作是教学”
除了科研团队带头人的身份,陈长乐同时还是一位优秀的教师。对于他来说,教学与科研同等重要,认真、负责是他一贯的态度。他常说,教学首先应该有对学生负责的责任感,其次要深入理解课程的内容,交给学生科学的思维方式和习惯,只有在扎实的钻研和不断的科学研究中才能对基础理论有更深入的理解,反过来基础理论扎实,有助于解决科学研究中出现的问题。
“我认为教授最重要的工作就是教学、上课,特别是给本科生上基础课。”陈长乐如是说。从教30多年,他除了指导博士、硕士研究生以外,一直担任“量子力学”“固体物理学”等本科生基础课的教学任务,他每年的教学工作量在学校都能排上前几名。正如有人所说“科研是知识之源,教学是知识之流”,在陈长乐看来,他们是相辅相成的,把两者对立起来是错误的,一丝不苟地对待自己作为教师的本职工作,源源不断地为学科输送人才,这是陈长乐对自己的要求。
无论是对待科研还是教学,陈长乐都以一颗责任心坚守着。他期待着有更多的成果、更多的人才去充实学科的发展。他说未来还任重道远,课题组还要继续探索、继续收获。
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