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EXOSPIN 小组声援乌克兰人民!

我们的心与乌克兰同在。我们完全谴责俄罗斯入侵乌克兰和公然违反国际法的行为。我们小组的所有成员都直言不讳地谴责侵略者和入侵部队的罪恶行径。在冷战后的和平、文明和正当时代,每个联合国国家都必须维护联合国宪章,尊重所有其他国家的领土完整。

我们希望帮助每一位需要职位的乌克兰科学家,并希望为他们及其家人提供一个安全的庇护所。

新闻

2026年3月17日:新的预印本已发布于 arXiv。

两种 Mn 基蜂窝结构磁电材料——Mn4Nb2O9(MNO)和 Mn4Ta2O9(MTO)——在高压下的行为已通过拉曼光谱、同步辐射 X 射线衍射以及密度泛函理论(DFT)计算进行了研究。在 MTO 中,仅施加 0.5 GPa 的微小压力便会诱导出由局域对称性破缺驱动的同构相变。随着压力进一步升高,又在约 3.2、6 和 10 GPa 处观察到另外三个同构相变;随后在约 14 GPa 附近开始出现长程结构相变,此时常压下的 P-3c1 相开始向 P2/c 相转变。这两种相可共存至 27 GPa。其 Nb 对应物 MNO 也表现出类似的同构相变,分别出现在约 2、6.6 和 10 GPa;然而,P2/c 与 P-3c1 混合相的出现起始压力略低,约为 12.5 GPa,且两相共存可持续至 26.5 GPa。通过 DFT 计算揭示的压力依赖焓变化,进一步证实了这些长程转变。Rietveld 精修表明,晶格沿 c 轴和 a 轴之间存在显著的各向异性压缩(差异达 42–49%),从而导致 c/a 比明显降低。这种各向异性可能增强层间耦合,并在压缩过程中促进磁有序,这与低温下已报道的类似拉曼模的出现,以及拉曼模线宽和强度的异常变化相一致。拉曼自能参数的显著变化、约化压力—欧拉应变曲线中的异常,以及 MTO 相较于 MNO 在更低压力下便出现局域对称性破缺的现象,都突显了与 Nb5+ 和 Ta5+ 阳离子相关的自旋—轨道耦合强度差异及轨道杂化效应所起的关键作用。

2026年3月2日:新的预印本已发布于 arXiv。

我们采用核磁共振(NMR)、拉曼光谱以及同步辐射 X 射线衍射,系统研究了在正交畸变蜂窝结构中稳定存在的补偿亚铁磁体 Ni4Nb2O9 在常压和高压下的行为。常压 NMR 测量表明,尽管 Ni4Nb2O9 具有明显不同的正交对称性,其局域结构环境却与其三方对应物 Mn4Nb2O9 高度相似。相比之下,这两种化合物中观察到的显著不同的顺磁位移,则反映出它们在平均晶体对称性上的差异,而这种差异决定了轨道重叠和磁交换路径。在外加压力下,Ni4Nb2O9 对晶格畸变和声子不稳定性表现出显著敏感性。在约 2.1、6.2 和 9.9 GPa 附近,识别出三个同构结构相变,其特征表现为拉曼模分裂、异常频移、线宽展宽、积分强度异常,以及晶格参数随压力演化曲线斜率的变化。在更高压力下,即约 12.6 GPa 附近,出现了由正交 Pbcn 对称性向单斜 P2/c 对称性的长程结构转变的早期迹象,表明体系开始发生对称性降低转变。191.5 cm−1 拉曼模的异常软化,并伴随着多个线宽和谱重异常,是这些结构不稳定性的一个关键指纹,它将低压下的局域对称性破缺与高压 P2/c 相中的长程转变联系起来。值得注意的是,在 2–12.6 GPa 范围内,明显的线宽异常、低频模从 +1.2 到 −0.8 cm−1/GPa 的强烈各向异性压力系数,以及 137 cm−1 低频支积分强度的显著增强,共同表明体系进入了一个可能受到自旋、轨道和晶格自由度耦合作用影响的压力诱导区域。Ni4Nb2O9 与已报道的 Mn4Nb2O9 在转变压力上的高度对应性,进一步突显了二者共享一种共同机制,而这一机制根源于 NMR 所揭示的相似局域结构环境。

2026年2月6日:新的预印本已发布于 arXiv。

我们报告了对自旋驱动铁电化合物 Mn4Nb2O9(MNO)和 Mn4Ta2O9(MTO)所开展的详细拉曼光谱和磁化率研究。两种体系在短程磁有序温度以下(Tsro ∼ 223 K)均表现出显著的自旋—声子耦合,随后在长程磁有序温度处若干拉曼模进一步发生重整化(MNO 的 TN = 120 K,MTO 的 TN = 110 K)。拉曼模频率和线宽中明显的异常,以及在 Tsro 与 TN 之间出现的八面体振动模,表明体系可能发生了一个低对称性结构相变;这一现象在 MNO 中更为明显,而在 MTO 中则与磁有序密切相关。MNO 和 MTO 中拉曼模位移、线宽及积分强度在低温下表现出的不同演化特征,突显了非磁性 B 位阳离子在调控自旋—晶格耦合中的作用;这种作用源于 Nb5+(4d)与 Ta5+(5d)在自旋—轨道耦合和轨道杂化方面的差异。通过结合拉曼光谱、核磁共振以及漫反射光谱研究,我们进一步表明,与其 Co 类似物相比,Mn 基体系具有更为扭曲的局域结构;同时,尽管它们的带隙相近,其电子结构仍存在差异。这些结果为理解 Mn 基和 Co 基 A4B2O9 磁电体系中的自旋—晶格耦合提供了全面认识。

2026年1月7日:新的预印本已发布于 arXiv。

在过去十年中,金刚石对顶砧(DAC)中的频域原位高压核磁共振(NMR)谱学已被用作研究高压至兆巴范围内凝聚态体系结构与电子性质的探针。然而,在高压条件下,大量自旋相互作用以及样品的不均一性往往会导致显著的谱线重叠,从而阻碍对同一样品中化学性质相近的不同自旋子种群进行独立观测. 在这项工作中,我们引入了一种特别适用于 DAC 实验的时域弛豫测量框架,命名为 µT2-NMR。其实验灵活性和操作稳健性通过三种富氢分子固体在高达 72 GPa 压力下的实验进行了基准测试。我们证明,µT2-NMR 能够在弛豫空间中分辨出单独的分子亚结构单元,从而为分子固体中新型高压高分辨率 NMR 应用开辟了道路

2025年10月15日:新文章已发表于《Applied Physics Letters》。

我们结合X射线与中子衍射、拉曼光谱以及 ^121Sb 核磁共振(NMR)实验,并辅以第一性原理计算,对 AgSbTe2 进行了系统研究,旨在阐明其晶体结构。尽管衍射方法无法对其结构作出明确判定,拉曼和 NMR 数据结合电场梯度计算结果,均有力支持其属于菱方晶系 R?3m 相。此外,实验与计算所得拉曼光谱之间的良好一致性进一步证实了这一结论,从而解决了关于 AgSbTe2 化合物精确晶体结构长达60年的争论。

2025年9月1日:欢迎张天尧先生和王梓良同学加入!

王梓良和郑天尧作为新的硕士研究生加入了我们课题组,他们将专注于开展多种高压核磁共振实验。

1月31日:

奕杉女士关于金属氢化物中氢扩散性的文章已在《自然通讯》上发表。恭喜怡姗!

如果您想了解更多信息,请查看我们的出版物列表。

10月29日:欢迎张锐女士!

张锐女士作为联合博士生进入我们的研究小组。她的主要研究方向是在金刚石砧单元的极端条件下,重要地质玻璃中的水掺合。

8 月 28 日: Arxiv 上的最新预印本!

我们完成了关于极端条件下金属超氢化物的新手稿的撰写工作!在这项工作中,我们首次发现了强扩散氢自旋子系统。氢的这种扩散状态导致氢的动态连续解吸,并使所有合成的氢化物逐渐分解回它们的前驱体材料。更多信息,请查看我们的出版物部分。

8 月 24 日: 新文章发表于《自然通讯》!

傅云桦女士在《自然-通讯》(Nature Communications)上发表了一篇关于微米级矿物中微量元素定量的文章。祝贺云华!

如果您想了解更多相关信息,请查看我们的论文列表。

2024 年 8 月 1 日: Di Zhou 博士离开我们的团队。

在担任博士后研究员两年之后,周博士离开了我们的研究小组。我们祝愿她在未来的职业生涯中一切顺利。

2024 年 7 月 28 日: Arxiv 上的最新预印本!

Arxiv 上有一份新的预印本,总结了我们最近对 181 和 208 GPa 之间的浓氢气相 III 的研究。这是我们首次能够在如此极端的条件下使用我们开发的高分辨率技术。更多信息,请参阅我们的出版物部分。

2024 年 6 月 21 日: 欢迎 Dr. Rajesh Jana

今天,Dr. Jana 作为新的博士后研究员加入了我们的行列。他的研究重点是利用高压 NMR 研究新型功能材料。我们祝愿他一切顺利,取得好成绩。.

2024 年 5 月 31 日: 推出新主页!

我们的小组主页终于完成了。

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