郭建刚

简介:

    研究员，博士生导师。2005年在吉林大学物理学院获学士学位，2008年在吉林大学超硬材料国家重点实验室获硕士学位，2011年在中国科学院物理研究所获博士学位。2011年至2016年在东京工业大学和Rice大学从事博士后研究，2016年加入中国科学院物理研究所A02组。任中国科学院物理研究所先进材料与结构分析实验室副主任，课题组长。

主要研究方向:

     主要围绕新型关联电子材料、超导体和宽禁带半导体碳化硅(SiC)开展单晶生长和物性调控研究。
     研究方向: (1) 新型关联电子体系（如超导体、电磁有序体系）的探索和晶体生长; 
                     (2) 宽禁带半导体SiC的晶体生长和物性研究;
                     (3) 原位压力和原位电场等非平衡态调控技术研究新物态。

过去的主要工作及获得的成果:

   1. 构造了若干决定物性的“功能基元”发现了16种新超导体及电磁晶体，通过原位调控手段揭示了“功能基元”与物性的构效关系，为超导体等探索和机理研究做出了重大贡献。
     1.1 发现了碱金属钾插层铁硒(FeSe)的K_xFe₂Se₂超导体，其超导临界温度为30 K，创造了当时常压下FeSe基超导体临界温度的纪录。解决了小尺寸碱金属插层FeSe的难题，将临界温度提高至37 K。该成果‘Alkali-doped iron selenide superconductors’开辟了国际铁基超导研究的新领域，被汤森路透《2013研究前沿》和《2014研究前沿》分别列为物理学前沿领域的第1名和第7名；2020年，K_xFe₂Se₂的发现入选Phys. Rev. B创刊50周年的里程碑论文之一，详见https://journals.aps.org/prb/50th和http://scitech.people.com.cn/n1/2020/0302/c1007-31613383.html 等报道。
     1.2. 发现了12种4d/5d过渡族金属基新超导体系，代表工作是“超原子”基超导体AuTe₂Se_4/3的合成、调控和极性金属态指认；
   2. 发展了原位电场和原位高压等非平衡态调控手段，发现笼目状亚稳态超导和单层铁磁半导体等新物态及其机理。
     2.1. 利用原位高压、电场栅压和机械剥离等技术，系统研究了kagome超导体CsV₃Sb₅中电荷密度波和超导的竞争关系；
     2.2 获得了二维极限下高居里温度铁磁半导体Fe₃GaTe₂；
     2.3. 压力诱导的SnAs基超导单晶结构相变和超导增强效应。
   3. 发展了高温液相法，利用新型助熔剂和固-液界面能调控等技术，率先生长具有国际领先水平的新型SiC晶体。
     3.1. 利用固-液界面能调控技术等，率先在4H-SiC籽晶上异质生长出了直径2-4英寸、厚度4-10 mm、单一晶型的3C-SiC晶体。
     3.2. 生长出高均一性2-6英寸p型4H-SiC晶体。
   在PRL/X、Nat. Commun.、JACS等期刊发表论文114篇，总被引3800+次，申请发明专利11项，获2010年中国百篇最具影响国际学术论文，2012年中国科学院优秀博士学位论文，2014年ICAM Postdoctoral Fellowship，入选中科院“院级人才项目”，基金委“优青”，获2020年国家自然科学二等奖（第2完成人），2020年中国科学院科技促进发展奖等。

代表性论文及专利:

1.  J. G. Guo, X. L. Chen, et al. Superconductivity in the iron selenide K_xFe₂Se₂ (0≤x≤1.0), Phys. Rev. B 82, 182520 (R) (2010). (Cited 1100+ times as of 2024.04)
2.  Z. X Chen, J. G. Guo, et al. Nano Lett. 24, 993 (2024)
3.  X. Chen, J. Deng, S. F. Jin, T. P. Ying, S. X. Du, J. G. Guo, X. L. Chen, et al. Two-Dimensional Pb Square Nets from Bulk (RO)_nPb (R = Rare Earth Metals, n = 1,2), J. Am. Chem. Soc. 145, 17435 (2023)
4. G. B. Wang, H. Li, J. G. Guo, W. J. Wang, X. L. Chen, et al. High quality and wafer-scale cubic silicon carbide single crystals, Energy & Environmental Materials 0: e12678 (2023)
5. X. Chen, F. Ge, T. P. Ying, J. G. Guo, X. L. Chen et al. Superatomic-Charge-Density-Wave in Cluster-Assembled Au6Te12Se8 Superconductors, J. Am. Chem. Soc. 144, 20915 (2022)
6. Y. P. Song, T. P Ying, X. X Wu, J. G. Guo, X. L. Chen, et al. Competition of Superconductivity and Charge Density Wave in Selective Oxidized CsV₃Sb₅ Thin Flakes, Phys. Rev. Lett. 127, 237001 (2021)
7. J. Deng, J. G. Guo, X. L. Chen, Molecular Oxygen-Induced Ferromagnetism and Half-Metallicity in α‑BaNaO₄: A First-Principles Study, J. Am. Chem. Soc. 142, 5234 (2020)
8. J. G. Guo, X. L. Chen, et al. Quasi-two-dimensional superconductivity from dimerization of atomically ordered AuTe₂Se_4/3 cubes. Nat. Commun. 8, 871 (2017)
9. J. G. Guo, H. Hosono et al. Superconductivity and phase instability of NH₃-free Na-intercalated FeSe_1-zS_z, Nat. Commun. 5, 4756 (2014)
10. J. G. Guo, H. Hosono et al. T_c Maximum in Solid Solution of Pyrite IrSe₂−RhSe₂ Induced by Destabilization of Anion Dimers, J. Am. Chem. Soc. 134, 20001 (2012)

 
 

目前的研究课题及展望:

  
承担课题：基金委原创探索专项重点项目，国家基金委优青项目，国家重点研发计划，北京市自然基金重点项目，国家重点研发青年项目，国家自然科学基金面上项目
             

              

 

培养研究生情况:
物理学或材料学：拟每年硕博连读生和博士生共2人，欢迎具有物理、材料或无机化学背景的考生报考。

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