陈根富
陈根富
简介:研究员，博士生导师，中科院大学岗位教授。2004年在日本名古屋工业大学获得博士学位。毕业后，先后在日本名古屋大学（JSPS特别研究员）、德国马普固体化学物理所工作。2007年10月回国到中科院物理所工作，2008年被聘为研究员；2009年被聘为中国人民大学特聘教授，教育部"长江学者"特聘教授；2015年入选百千万人才工程国家级人选，并被授予“有突出贡献中青年专家”荣誉称号；享受国务院政府特殊津贴。
主要研究方向:
新型高温超导等量子材料的探索及其新奇量子效应的研究。在探索更高超导转变温度乃至常压室温超导体的道路上，逐梦前行。
过去的主要工作及获得的成果:
主要从事新型超导、拓扑等量子关联材料的探索及其非常规物理特性和潜在应用的前沿研究，做出了多项开拓性、引领性的工作，对相关领域的发展起到了极大的推动作用。迄今发表SCI论文300余篇，其中， Nature 3 篇，Nature Materials 2 篇，NaturePhysics 4篇， Nature Commucinations 6 篇， Advanced Materials 3 篇，Advanced Functional Materials 1 篇，Physical Review Letters 32 篇，Physical Review X 5 篇， Journal of the American Chemical Society 4 篇，Angewandte Chemie International Edition 1 篇 ; 被引19000余次，h-index为63。
2009年，因在铁基超导研究方面的突出贡献，获香港求是基金会“杰出科技成就集体奖”。
2014-2018连续入选汤森路透（科睿唯安）全球高被引科学家；并于2014年获汤森路透首次颁发的中国引文桂冠奖-最具国际引文影响力奖；科研团队奖。2018-2023连续入选爱思唯尔（Elsevier）“中国高被引学者”榜单。
2015年，在外尔费米子研究方面的突破，入选央视新闻频道国庆期间特别报道：http://www.iop.cas.cn/xwzx/mtsm/201510/t20151008_4433869.html
“外尔费米子研究”入选英国《物理世界》（Physics World）“2015年十大突破”：
http://www.iop.cas.cn/xwzx/snxw/201512/t20151211_4492691.html
“发现外尔半金属”研究入选美国物理学会(APS)2015年“标志性进展”：
http://www.iop.cas.cn/xwzx/snxw/201512/t20151223_4501418.html
近期，在 Na-Co-Se-O 四元体系中首次成功地合成了一种新型层状三角晶格钴基化合物Na2CoSe2O，发现其具有6.3K的超导电性，这是第一例3d过渡金属硒氧化物超导体。这种新型的钴基几何阻挫体系显示出巨大的潜力，成为继铜基和铁基四方晶格超导体之外、实现非常规和高TC超导的极具吸引力的候选者，并在低维超导体的物理和化学中开辟了一个新领域。J. Am. Chem. Soc. 146, 9, 5908–5915 (2024)。
物理所主页科研进展报道链接：http://www.iop.cas.cn/xwzx/kydt/202403/t20240319_7039589.html
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/epdf/10.1021/jacs.3c11968
《美国化学会志》（JACS）主编Erick M. Carreira教授专门发来贺信表示祝贺：
过去主要代表性工作有：
1、铁基超导：
独立发现了多个铁基超导体系，生长出高品质的样品，并进行了系统的相关物性研究，为推动铁基超导的前沿研究做出了突出贡献。
在国际上第一个报道了铁基高温超导体LaFeAsO1-xFx 的物理特性；
发现了临界温度超过40 K的CeFeAsO1-xFx体系，这是Fe基系统超导转变温度大幅度提高的最重要进展之一；
发现TC达50 K的NdFeAsO1-xFx、空穴型超导体(Sr,K)Fe2As2（TC = 38 K）等多个超导体系；
首次生长出接近化学计量的单晶样品NaFeAs（Na无缺位），进一步明确具有磁相变与结构相变是FeAs超导体母体的基本特征；
率先制备出11体系Fe1+yTe1-xSex单晶样品，发现FeTe的反铁磁有序与FeAs体系有较大不同，低温的磁有序态没有能隙打开。
2、有机超导：
（1）与中科院化学所徐伟研究员及朱道本院士合作，发现第一个金属有机配位聚合物超导体Cu-BHT，是迄今为止发现的第一个具有超导的配位聚合物，具有极大的理论意义和科学价值，为新型超导材料，乃至有机高温超导材料的发展和应用开辟了新的途径和空间。
在新近出版的综述文章“Emergent Physics in Metal−Organic Frameworks”中，论述了我们的开创性工作，以突出MOF作为量子材料研究"emergent physics"的巨大潜力。
Emergent Physics in Metal−Organic Frameworks. （Chin. J. Chem. 2024, 42, 2514）
（2）在碳氢化合物C30H18中实现了临界温度高达33K的超导电性，是除C60之外超导转变温度最高的有机超导体。
（3）采用拓扑化学法，在少层石墨烯中通过钾的插层，首次实现了转变温度为5K的超导电性。
3、锰基超导、拓扑超导等：
（1）在准一维三元锰基化合物KMn6Bi5和RbMn6Bi5中，合作发现临界温度高达10K的压力诱导超导电性；这一发现拓展了非常规超导材料体系，为锰基超导体的探索提供了新的思路，更为探索新型3d过渡族低维高温超导体提供了新的机遇。
（2）首次在拓扑半金属WC以及TaAs表面沉积金属薄膜诱导出界面超导，通过镀膜实现金属/拓扑材料界面超导的方法简便易行，为探索拓扑超导和相关量子器件制备提供了新的思路。
（3）发现了系列新型电荷密度波超导体PdxRETen（RE为稀土元素；x=0.08；n=2.5, 3）。
4、重费米子超导：
（1）发现新重费米子超导体Ce2CoIn8，这是1979年以来发现的第3例常压重费米子超导体；
（2）发现重费米子体CeRhIn5常压下的体超导电性，首次阐明了超导和反铁磁态在费米面上的竞争性共存关系。
5、外尔费米子：
（1）率先制备出高品质的TaAs单晶，通过精确的电磁输运测量，首次在TaAs材料中观测到了由手性反常导致的负磁阻效应，从输运的角度证明了外尔费米子的存在。
（2）实验证实超硬WC材料具有拓扑非平庸性质的三重简并态，发现低温下由手性反常导致的负磁阻效应只沿特定的晶体方向出现，这一奇特现象很好地符合理论上关于三重简并费米子的预言。
（3）发现稀土类磁性外尔半金属NdAlSi中，恒定磁场下的电阻、比热、塞贝克和能斯特等参量随温度变化而产生的新型量子振荡。这一发现不同于所有已知的量子振荡，是量子振荡家族新成员。
6、高性能热电材料：
在准一维（q1D）材料TlCu3Te2单晶中发现前所未有的高热电性能，在300（400）K温度下，沿其q1D轴的热电品质因子zT达到1.3（1.5），和传统热电材料Bi2Te3等相比达到了同等水平。该化合物代表了第一种具有准单轴热电传输应用水平的块状材料，为开发高性能热电应用提供了新的机会。
7、单晶制备：
在高质量单晶生长方面具有深厚的造诣，为合作伙伴提供了高质量的单晶，取得了一些重大突破：
（1）率先生长出高品质毫米尺度的Ba1-xKxFe2As2 超导单晶，ARPES研究组在此样品上清晰观察到超导能隙及其对称性，被国际同行认为是对铁基超导体的s-波对称性的建立具有奠基性意义的工作。
（2）率先制备出具有原子级平整表面的大块TaAs晶体，解决了高品质、大尺寸TaAs单晶生长的难题，与ARPES小组合作在TaAs晶体中发现了外尔费米子。入选英国《物理世界》（Physics World）2015年十大突破，美国物理学会(APS)2015年八大标志性进展。
（3）生长了高质量大尺寸的WC单晶，与ARPES小组合作，观测到体态中的三重简并点，重要的是在（100）面观测到费米弧表面态，这是继狄拉克半金属和外尔半金属之后确定的又一类具有拓扑非平庸性质的半金属态。
代表性论文及专利:
Jingwen Cheng, Jianli Bai, Binbin Ruan, Pinyu Liu, Yu Huang, Qingxin Dong, Yifei Huang, Yingrui Sun, Cundong Li, Libo Zhang, Qiaoyu Liu, Wenliang Zhu, Zhian Ren, and Genfu Chen; Superconductivity in a Layered Cobalt Oxychalcogenide Na2CoSe2O with a Triangular Lattice; J. Am. Chem. Soc. 146(9), 5908 (2024).
Wenliang Zhu, Rui Song, Jierui Huang, Qi-Wei Wang, Yuan Cao, Runqing Zhai, Qi Bian, Zhibin Shao, Hongmei Jing, Lujun Zhu, Yuefei Hou, Yu-Hang Gao, Shaojian Li, Fawei Zheng, Ping Zhang*, Mojun Pan, Junde Liu, Gexing Qu, Yadong Gu, Hao Zhang, Qinxin Dong, Yifei Huang, Xiaoxia Yuan, Junbao He, Gang Li, Tian Qian*, Genfu Chen*, Shao-Chun Li*, Minghu Pan* & Qi-Kun Xue*; Intrinsic surface p-wave superconductivity in layered AuSn4, Nature Communications 14, 7012 ( 2023) .
Jin-Feng Wang, Qing-Xin Dong, Yi-Fei Huang, Zhao-Sheng Wang, Zhao-Peng Guo, Zhi-Jun Wang, Zhi-An Ren, Gang Li, Pei-Jie Sun, Xi Dai and Gen-Fu Chen; Quantum oscillations in the magneticWeyl semimetal NdAlSi arising from strong Weyl fermion–4 f electron exchange interaction; Phys. Rev. B 108, 024423 (2023).
Qingxin Dong, Junsen Xiang, Zhen Wang, Yunxiu Li, Rui Lu, Te Zhang, Nan Chen, Yifei Huang, Yiyan Wang, Wenliang Zhu, Guodong Li, Huaizhou Zhao, Xinghua Zheng, Shuai Zhang, Zhian Ren, Jiong Yang, Genfu Chen*, Peijie Sun*; A quasi-one-dimensional bulk thermoelectrics with high performance near room temperature; Science Bulletin 68, 920 (2023).
Z. Y. Liu, Q. X. Dong, P. T. Yang, P. F. Shan, B. S. Wang*, J. P. Sun, Z. L. Dun, Y. Uwatoko, G. F. Chen*, X. L. Dong, Z. X. Zhao, and J.-G. Cheng*, Pressure-Induced Superconductivity up to 9 K in the Quasi-One-Dimensional KMn6Bi5, Phys. Rev. Lett. 128, 187001(2022).
N. Sirica, P. P. Orth, M. S. Scheurer, Y. M. Dai, M.-C. Lee, P. Padmanabhan, L. T. Mix, S. W. Teitelbaum, M. Trigo, L. X. Zhao, G. F. Chen, B. Xu, R. Yang, B. Shen, C. Hu, C.-C. Lee, H. Lin, T. A. Cochran, S. A. Trugman, J.-X. Zhu, M. Z. Hasan, N. Ni, X. G. Qiu, A. J. Taylor, D. A. Yarotski , R. P. Prasankumar, Photocurrent-driven transient symmetry breaking in the Weyl semimetal TaAs, Nature Materials 21, 62-66 (2022).
Wenliang Zhu, Xingyuan Hou, Jing Li, Yifei Huang, Shuai Zhang, Junbao He, Dong Chen, Yiyan Wang, Qingxin Dong, Mengdi Zhang, Huaixin Yang, Zhian Ren, Jiangping Hu, Lei Shan and Genfu Chen, Interfacial Superconductivity on the Topological Semimetal Tungsten Carbide Induced by Metal Deposition, Adv. Mater. 32, 1907970 (2020).
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G. F. Chen, S. Ohara, M. Hedo, Y. Uwatoko. K. Satio, M. Sorai and I. Sakamoto, Observation of Superconductivity in Heavy-Fermion Compound of Ce2CoIn8, J. Phys. Soc. Jpn. 71, 2836 (2002).
目前的研究课题及展望:
实用型高温超导新材料的探索研究；高温乃至室温有机超导新材料的探索研究；新型非常规超导材料（重费米子超导、准一维超导、拓扑超导、界面超导）的探索研究；新型高效热电转换材料的合成与探索；低维稀土-过渡族化合物的设计、合成及其异常物性的研究；拓扑材料中新现象和新效应的发现与研究。
我们只专注于重大基础科学问题，不追逐热点、不盲目跟风；努力做科研创新的引领者。
培养研究生情况:
已毕业博士生17人，硕士生3人， 在读硕博生9人。每年拟招收硕博研究生2-3名。欢迎有物理、化学或材料科学背景的学生报考。作为一名导师，长期扎根科研一线，亲自动手实验，带领学生攻坚克难。在科研、交流过程中逐步培养学生的创新思维，不断提高学生的创新能力，使其敢于创新，勇于挑战，做出真正有创新性的科研成果。
其他联系方式:
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