顏世申

山東大學物理學院教授

現任山東大學物理學院教授、博士生導師、副院長。國家傑出青年基金獲得者、山東省傑出青年基金獲得者、教育部新世紀優秀人才、德國洪堡學者。2008年獲山東省自然科學一等獎,2010年被評為山東省有突出貢獻的中青年專家。兼任國家自然科學基金委數理學部專家評審組成員、中科院物理所磁學國家重點實驗室學術委員會委員、中國電子學會應用磁學分會學術委員會副主任。研究領域是自旋電子學,主要研究方向包括磁性半導體自旋電子注入半導體、巨磁電阻等。

簡介


山東大學物理學院教授,博士生導師。洪堡學者、教育部新世紀優秀人才、973課題負責人、山東省自然科學一等獎獲得者。獲授權國家發明專利4項,發表SCI 論文72篇,其中APL 11篇,PRB 11 篇,JAP 13篇。57篇論文總引用443次,他引338次。部分成果已被他人寫進了教科書和特邀綜述文章,並被許多研究組廣泛採用。

科研成果的主要創新點

(1)研製了具有獨立自主知識產權的ZnCoO等6種高含量過渡金屬元素的氧化物磁性半導體,發現這類新材料具有高居里點、高自旋極化率、巨磁光克爾效應等優良物理特性,有望成為高效的自旋注入源。(2)提出了自旋相關的電子變程躍遷理論模型,定量解釋了磁性半導體的磁電阻起源,提供了測量自旋極化率的新方法。(3)在金屬Fe/Mn/Fe三層膜中發現了任意角度的層間耦合。(4)提出了外邊界磁化自由轉動的疇壁位移模型,解決了幾種磁性薄膜的磁化反轉機理。

學歷


1997年5月—2000年2月,德國於利希研究中心,洪堡學者。
導師Peter Grünberg 教授,2007 年諾貝爾物理學獎獲得者
1993年6月—1996 年6月,山東大學物理系,博士。導師梅良模教授。
1990年6月—1993 年6月,山東大學物理系,碩士。導師劉宜華教授。
1986年9月—1990 年6月,山東大學物理系,學士。

主要科研工作經歷


● 2002年10月—至今,教授,博導,山東大學物理學院。
設計和組建自旋電子學實驗室,新添了分子束外延系統、脈衝激光沉積系統、
超導量子干涉磁強計、交流梯度磁強計、光致發光譜儀等大型儀器。
研究過渡金屬化合物磁性半導體和自旋電子注入半導體。
● 2000年2月—2002 年10 月,研究員,美國亞拉巴馬大學和美國國家高磁場實驗室。
研究軟磁/硬磁雙相複合的金屬磁性多層膜。
● 1997年5 月— 2000 年2 月,洪堡學者,德國於利希研究中心。
研究分子束外延金屬Fe/Mn/Fe 三層膜的層間耦合、磁疇結構;
研究分子束外延單晶金屬磁性薄膜的磁化反轉機理。
● 1996年6月-2000年2月,講師(1996),副教授(1998),山東大學物理系。
研究磁性金屬多層膜的結構、磁性、層間耦合、巨磁電阻。

主要學術任職與學術活動


教授、博士生導師,山東大學基礎學部學術委員會委員。
中國物理學會會員、中國電子學會高級會員、磁學分會委員。
德國洪堡基金會會員。
“海 右”全國博士生學術論壇—自旋電子學專題,濟南,大會組織者,2009年4月。
CPS2008秋季學術會議,濟南,大會組織者之一,磁學分會召集人之一, 2008年9月。
2006年北京國際材料周,磁性材料分會主持人,北京,2006年6月。
第四屆全國磁性薄膜與納米磁學會議的分會主席,天津,2004 年5月。
Phys. Rev. Lett., Phys. Rev. B, Appl. Phys. Lett., J. Appl. Phys., IEEE Trans. Magn., Chin. Phys. Lett., <<物理學報>> 等專業雜誌審稿人

獲獎及榮譽稱號


2008年,山東省自然科學一等獎(第一位),
磁性金屬和磁性半導體薄膜的自旋和輸運調控。
1997-2000年,洪堡學者,德國於利希研究中心。
2005-2007年,入選教育部新世紀優秀人才計
2011年顏世申“鐵磁金屬鐵磁半導體材料及其異質結的磁性和電輸運”獲得2011年國家自然科學基金傑出青年基金資助,獲得200萬元經費資助。

近年來負責的科研項目


(1) 國家重點基礎研究發展計劃項目,2007CB924903,高品質半導體磁性異質結構分子束外延生長和磁性研究,2007年—2011年,課題第二負責人(山東大學的課題負責人), 390 萬元,正在進行。
(2) 國家自然科學面上基金項目, NSF No. 10974120,自旋極化電子在磁性半導體及其異質結中的輸運研究,2010.1—2012.12, 課題負責人,42 萬元,正在進行。
(3) 山東省傑出青年基金, 項目號JQ200901,過渡金屬摻雜Ge基磁性半導體的製備、磁性和電子輸運研究,2010.1—2012.12, 課題負責人,50 萬元,正在進行。
(4) 國家973項目, 2002CB610603,自旋電子注入的材料結構、過程和控制, 2002.4—2006.10,課題負責人,236 萬元,已完成。
(5) 國家自然科學面上基金項目, 50572053,非勻質化合物磁性半導體的自旋極化和電子輸運,2006.1—2008.12,項目負責人,27萬元,已完成。
(6) 教育部新世紀人才支持計劃,NCET040634,亞納米尺寸複合磁性半導體材料的製備、結構和性能;2005.1-2007.12,項目負責人,50 萬元,已完成。
(7) 山東大學人才基金項目,新型過渡金屬氧化物磁性半導體研究, 2003.1-2005.12,項目負責人,20 萬元,已完成。

近期發表論文


2010 年

Controllable spin-polarized electrical transport in wide-band-gap oxide ferromagnetic semiconductors, Y. F. Tian, Shi-shen Yan, M. W. Zhao, Y. Y. Dai, Y. P. Zhang, R. M. Qiao, S. J. Hu, Y. X. Chen, G. L. Liu, L. M. Mei, Y. Qiang, and J. Jiao, J. Appl. Phys. 107 (2010)033713-1-5.
Tunable rectification and giant positive magnetoresistance in Ge1−xMnx/Ge epitaxial heterojunction diodes,Y. F. Tian, J. X. Deng, S. S. Yan, Y. Y. Dai, M. W. Zhao, Y. X. Chen, G. L. Liu, L. M. Mei, Z. Y. Liu, and J. R. Sun,J. Appl. Phys. 107(2010)024514-1-4.
Long-ranged and high temperature ferromagnetism in Mn,C-codoped ZnO studied by first-principles calculations, Xue-ling Lin, Shi-shen Yan, Ming-wen Zhao, Shu-jun Hu, Xin-xin Yao, Chong Han, Yan-xue Chen, Guo-lei Liu, You-yong Dai, and Liang-mo Mei, J. Appl. Phys. 107(2010)033903-1-4.

2009年

Origin of large positive magnetoresistance in the hard-gap regime of epitaxial Co-doped ZnO ferromagnetic semiconductors, Y. F. Tian, S. S. Yan, Q. Cao, J. X. Deng, Y. X. Chen, G. L. Liu, L. M. Mei, Y. Qiang, Phys. Rev. B 79 (2009) 115209-1-5.
Strong anisotropy of magnetization and sign reversion of ordinary Hall coefficient in single crystal Ge1-xMnx magnetic semiconductor films, J. X. Deng, Y. F. Tian, S. M. He, H. L. Bai, T. S. Xu, S. S. Yan, Y. Y. Dai, Y. X. Chen, G. L. Liu, L. M. Mei, Appl. Phys. Lett. 95 (2009) 062513-1-3.
First-principles study on ferromagnetism in Mg-doped SnO2, C. W. Zhang and S. S. Yan, Appl. Phys. Lett. 95 (2009) 232108-1-3.
Tunable ferromagnetism by oxygen vacancies in Fe-doped In2O3 magnetic semiconductor, P. F. Xing, Y. X. Chen, S. S. Yan, G. L. Liu, L. M. Mei, Z. Zhang, J. Appl. Phys. 106 (2009) 043909-1-5.
Origin of ferromagnetism of Co-doped SnO2 from first-principles calculations, C. W. Zhang and S. S. Yan, J. Appl. Phys. 106 (2009) 063709-1-5.
Layered Titanium Oxide Nanosheet and Ultrathin Nanotubes: A First-Principles Prediction, T. He, M. W. Zhao, X. J. Zhang, H. Y. Zhang, Z. H. Wang, Z. X. Xi, X. D. Liu, S. S. Yan, Y. Y. Xia, L. M. Mei, J. Phys. Chem. C 113 (2009)13610-13615..
Orientation-Dependent Stability and Quantum-Confinement Effects of Silicon Carbide Nanowires, Z. H. Wang, M. W. Zhao, T. He, H. Y. Zhang, X. J. Zhang, Z. X. Xi, S. S. Yan, X. D. Liu, Y. Y. Xia, J. Phys. Chem. C 113 (2009)12731-12735.
First-Principles Study of Faceted Single-Crystalline Silicon Carbide Nanowires and Nanotubes, Z. H. Wang, M. W. Zhao, T. He, X. J. Zhang, Z. Xi, S. S. Yan, X.D. Liu and Y. Y. Xia, J. Phys. Chem. 113 (2009)856-861.
Magnetic properties and antiferromagnetic coupling in inhomogeneous Zn1-xFexO Magnetic Semiconductor, J. X. Deng, S. S. Yan, L. M. Mei, J. P. Liu, B. Altuncevahir, V. Chakka, Y. Wang, Z. Zhang, X. C. Sun, J. Lian, K. Sun, Chin. Phys. Lett. 26 (2009) 027502-027505.
Correlation between the vacancy defects and ferromagnetism in graphite, X. M. Yang, H. H. Xia, X. B. Qin, W. F. Li, Y. Y. Dai, X. D. Liu, M. W. Zhao, Y. Y. Xia, S. S. Yan, B. Y. Wang, CARBON 47 (2009) 1399-1406.

授權專利及申請專利目錄


授權專利

電輸運性質可調控的氧化物磁性半導體薄膜及其製備方法,專利號 ZL200710115811.6,授權日 2009年12月,發明人 顏世申、陳延學、劉國磊、梅良模、田玉峰、喬瑞敏。
非晶態高摻雜CoxTi1-xO2鐵磁性半導體薄膜的製備方法,專利號 ZL200510043640.1,授權日 2007年11 月21日,發明人 顏世申、陳延學、宋紅強、劉國磊、梅良模。
亞納米複合製備氧化鋅基磁性半導體材料的方法,專利號 ZL 03139039.0, 授權日 2006年4 月26日,發明人 梅良模、顏世申、陳延學、任妙娟、季剛。
非勻質Zn-Co-O磁光薄膜及其製備方法,專利號 ZL 200610043854.3,授權日2010年2月5日,發明人 陳延學、顏世申、張雲鵬、劉國磊、梅良模

申請專利

單晶GeMn磁性半導體/Ge磁性異質結二極體及其製備方法,申請日 2009年8月6日,申請號200910017191.1, 申請人 山東大學,發明人 顏世申、田玉峰、鄧江峽、陳延學、劉國磊、梅良模。
磁性增強的H摻雜MnGe磁性半導體薄膜,申請日 2008年3 月7日,申請號200810014729.9, 申請人 山東大學,發明人 顏世申、姚新欣、喬瑞敏、秦羽豐、孫毅彥、陳延學、劉國磊、梅良模。
非晶態Zn-Fe-O鐵磁性半導體材料及其製備方法,申請日2006年4月25日,申請號 200610043855.8,發明人 梅良模、顏世申、陳延學、劉國磊。
亞納米CoZnO紫外發光薄膜及其製備方法,申請日 2005年1 月20日,申請號200510042037.1, 申請人 山東大學,發明人 顏世申、陳延學、任妙娟、梅良模。

大會特邀報告


第二屆法中“半導體量子信息和自旋電子學”研討會,法國圖盧茲,2009年10月11-16日,Ge-based magnetic semiconductors and GeMn/Ge diodes, Shi-shen Yan,特邀報告。
中英納米自旋電子學專題研討會,英國倫敦,2008年9月8日-12日,Study of diluted and concentrated oxide magnetic semiconductors,Shi-shen Yan,特邀報告。
The 2nd WUN International Conference on Spintronic Materials and Technology, 2008 年7月13-16,南京,Controllable magnetic and transport properties of oxide ferromagnetic semiconductors, Shi-shen Yan,特邀報告。
第十六屆全國半導體物理學術會議與半導體自旋電子學特殊研討會,2007 年,蘭州,寬禁帶氧化物磁性半導體的製備、微結構、磁性和輸運研究,顏世申,特邀報告。
The 1st Chinese-French Workshop on Quantum Manipulation of Spin in semiconductor, Beijing, 2007,Magnetic semiconductor: from dilute to high concentration of transitional magnetic elements, Shi-shen Yan, 特邀報告。
中國物理學會2007年秋季會議,2007年9月,南京,磁性半導體中自旋相關的變程躍遷及其電的磁的相互作用,顏世申,磁學分會特邀報告。
2006年北京國際材料周(2006年中國材料研討會),北京,2006年6月27-30,高含量過渡金屬元素的氧化物磁性半導體研究,顏世申,磁性材料分會特邀報告。
第四屆全國磁性薄膜與納米磁學會議,天津,2004 年5月27-31日, ZnCoO 磁性半導體研究,顏世申,大會特邀報告。
systematical study on an ideal model system of soft/hard exchange-coupled NiFe/SmFe bilayers,Shi-shen Yan,2003年海峽兩岸磁性物理、材料和應用研討會, 2003年2月21-25日,海南,博鰲。(大會特邀報告)