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物理人生(16)--作一点点
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本研究组的研究领域涉及凝聚态物理和材料物理的交叉。我们一贯秉持的研究哲学是一切以个人研究兴趣为基本出发点，适当考虑研究课题的物理意义和潜在应用可能性。在目前资助情况下，本研究组的主要兴趣集中在如下四个方面：
1， 关联电子物理
电子关联是凝聚态多体问题中最富有挑战的课题之一。正如一提到多体问题人们都有些莫衷一是的感觉，所谓英雄气短不过如此。我们对关联电子物理的研究主要集中在庞磁电阻锰氧化物和多铁性氧化物体系，虽然对任何一个体系的研究都让我们有江郎才尽之感。
我们关注于过渡金属氧化物中电子电荷、自旋、轨道和晶格之间的复杂交互作用。全面理解这些复杂交互作用也许是我们不可能完成的任务，却依然使得我们“为伊消得人憔悴”！一方面，我们执着于已有体系中各种序产量之间的关联耦合、基本元激发、量子相变和可能存在的物理新效应；另一方面，我们同样钟情于设计和制备新的材料体系，以凸显其中一种或两种序产量的美貌，企图“调制”出新的物理效应。
目前，我们的研究兴趣有：1)过渡金属氧化物中的电子不均匀性物理与量子相变；2)外场涨落对序产量不均匀性的调控；3)自旋玻璃、自旋失措、表面弛豫行为；4)多铁性新材料的探索与磁电耦合物理；5)低维过渡金属氧化物结构的制备与表征。
2， 磁电子学
电子的电荷在过去半个多世纪独领风骚，开拓出一片广袤的天地，让生性“贪婪”的人类由此享尽“荣华富贵”，进入了把玩信息的时代。当电荷开始人老珠黄之时，电子的自旋就“你方唱罢我登场”，成为科学家力捧的宠儿。当自旋电子学spintronics这个术语大行其道的时候，本研究组介入这一领域同样是个人兴趣使然，并不代表我们已经越过门槛开始舞蹈了。
我们只关注很少几类过渡金属氧化物半导体(绝缘)材料中的自旋输运行为，例如高介电栅极MOS结构中的磁性掺杂，例如介电铁电材料中的自旋掺杂与注入，例如简单半导体氧化物中的自旋组态与相变。例如不代表穷尽，任何加入到本研究组的才俊都可以散尽风华而闻鸡起舞，作这一领域“数风流人物，还看明朝”的角色。
3， 统计物理与蒙特卡罗方法
本研究组众多研究兴趣中的“游戏”课题都可以归结到这一领域。我们总是立足于将自旋作为一个大小不变而指向可变的箭头，由此开始我们的物理游戏人生。我们不只是关注，而是相当关注诸如Ising模型、Heisenberg模型、Potts模型、Landau相变方程、Wang-Landau模拟代数之类的“小”问题。研究这些小问题让那些自投罗网的本科生和研究生尝尽了学问之路的酸甜苦辣，使他们明白没有披荆斩棘的气魄无以成就一点点自豪的道理。
我们的想法很简单：用这些简单得“一塌糊涂”的模型去阐明复杂物理行为中的线条，用这些平常得“一无是处”的模型去展现新颖物理现象中的规律。物理一如人生，看似平常却繁花锦织，看似简单却婉转低吟、曲径通幽。
目前我们把玩的游戏有：Ising和Heisenberg模型系统的有序形态、相变动力学、回线动力学；Landau-Lifshitz-Gilbert方程中的混沌与有序；自旋体系的基态、失措与Wang-Landau代数；有限系统中的交换偏置；铁电体缺陷模型与弛豫铁电体；凡此种种，“罄竹难书”！
4， 铁电体物理
铁电体物理是本研究组的保留研究领域，虽然江山黛尽与柳暗花明是人生之常理、也是物理的常形，但是学问之道无穷无尽。铁电体中电偶极矩的组合激发很大程度上还是一个唯象的图形。当铁电体微观机制作为关联电子体系的孤独者而穷困潦倒的时候，第一性原理计算打开了“财富”的大门，使得铁电体物理有起死回生之感。铁电尺寸效应的研究给了铁电体物理一针强心针，而多铁性行为的研究似乎给了铁电体物理一个合同制的铁饭碗。
我们关注铁电体物理研究的四个方面：1)弛豫铁电体优异压电和电-力耦合性能的物理基础，这是一个看似秋去春来的问题。虽然冬天总是时隐时现，我们基于极化缺陷模型的研究正在获得温度和湿度，花儿盛开不知道是不是可以期待。2)铁电体极化疲劳问题。这是一个老问题，却因为我们的低温疲劳研究工作而在本研究组有了退休反聘的可能。3)量子顺电体的低温相变与无序效应是我们的研究目标。4)压电-磁性复合材料的巨磁电耦合效应。这是我们引以稍微自豪的课题，我们的工作已经到了走出实验室付诸应用的时刻。
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