半导体领域领军人物——常凯院士

常凯，中国科学院半导体研究所研究员。常凯是我国半导体理论物理领域一位优秀的学科带头人。他注重理论与实验合作，在半导体量子结构物性调控，特别是半导体极性界面、窄能隙半导体自旋轨道耦合和新奇量子相探索等方面取得了一系列具有重要国际影响的原创性成果，发表包括Nature子刊和PRL在内的重要学术刊物上的SCI论文150余篇，在国际半导体物理大会(ICPS)、美国APS March Meeting等国际会议上做邀请报告60余次。

人物经历

1964年8月出生于安徽潜山，阜阳师范学院学士，北京师范大学硕士，博士。2001年入选中科院人才计划， 2005年度获得国家杰出青年基金资助，曾获2004年国家自然科学二等奖（排名第三），2013年黄昆固体物理和半导体物理奖。2019年当选为中国科学院数理学部院士。

研究成果

提出利用半导体极性界面调控半导体量子结构能隙，发现极性界面处存在极强的局域电场，可以显著的改变其能带结构，后得到实验证实。这为人工设计半导体物性打开了新的途径，在半导体结构中实现宽光谱光电响应（从红光到太赫兹）；在主流半导体（Ge,InN）中实现拓扑相，突破了拓扑材料仅限于含有重元素的窄能隙体系的传统认识。发现窄能隙半导体非线性Rashba自旋轨道耦合效应，指出Rassba线性模型是常凯模型的一阶近似，而非线性行为是不可避免的，纠正了长期广泛使用的Rashba模型随动量增加而出现的严重偏差。预言窄能隙体系是观测自旋霍尔效应的最佳体系，并提出电场调控磁性的方案, 为自旋调控提供了新机制。发展多带多体有效质量理论，在窄能隙半导体量子结构中发现激子绝缘体及新奇电子态的存在，得到实验验证。他的工作揭示了半导体量子结构中丰富的物理内涵。

常凯院士课题组研究进展：在磁性绝缘体中磁振子的拓扑性质研究中取得新进展

磁振子在固体中的传播无规往往不易控制。中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室博士生李运美博士、常凯教授和复旦大学肖江教授合作，利用纳米刻蚀的方法在磁性绝缘体薄膜上刻蚀有转角的孔洞的三角阵列，孔洞的转角能够控制磁振子能带带隙的大小和符号，以及谷的拓扑数的符号。通过构造具有相反孔洞转角的界面，体系具有整数的拓扑数，界面上存在受拓扑保护的沿着界面传输的态。这些态表现出背散射禁戒的特点，同时在传播过程中保持很强的相干性。在构造的磁振子的马赫-曾德尔干涉仪中，通过连续改变外加磁场，能够实现磁振子信号的连续变化。干涉仪对外磁场很敏感，通过调节干涉仪臂长，能够探测到地磁场量级(约1Gs)的微弱磁场变化。磁振子目前是下一代信息载体的有力竞争者，这项工作提出了一种高效率定向且无损耗传输磁振子的方法，为构造基于磁振子的自旋电子学器件以至于电路提供了新的思路。

参考来源：

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半导体超晶格国家重点实验室官网