张 俊

张俊,男,博士,研究员,博士生导师。

现任半导体超晶格国家重点实验室副主任,兼任半导体声子物理与器件课题组组长。国家高层次人才计划入选者先后担任国家高层次人才计划答辩专家组成员、国家自然科学基金委、科技部重点研发专项、广东省高层次人才计划、广州市创新创业领军人才计划、福建省高层次人才计划等项目评审专家。现为中国物理学会光散射专业委员会委员,中国电子学会青年委员会半导体专业委员会委员,《光散射学报》编委。

2004年毕业于内蒙古大学物理系,2010年在中科院半导体所获博士学位, 之后到新加坡南洋理工大学物理系从事博士后研究。2015加入半导体超晶格国家重点实验室,任研究员,同时兼任中国科学院大学岗位教授。目前主要从事低维量子材料中光与物质相互作用的实验研究。每年招收研究生和博士后1-2名,欢迎物理基础扎实,对科学研究和探索新奇物理现象抱有极大热情的本科、硕士和博士才俊们加盟。

取得的重要科研成果及所获奖励:

张俊博士在低维量子材料中光与物质相互作用研究方面做出了一系列成果,已在国际学术期刊上发表学术论文60多篇,其中在影响因子大于6的杂志上发表文章40多篇,包括1篇《Nature》(封面)、2篇《Nature Photonics》、一篇《Nature Communications》、7篇《Nano Letter》、9篇《ACS Nano》; 撰写英文专著1章;授权专利4项。张俊博士多次受邀在国际学术会议上做邀请报告和担任专题主席,目前是美国物理学会(APS)、美国光学协会(OSA)和美国化学学会(ACS)的会员,是多个国际期刊的审稿人。他的研究工作被《Nature Photonics 7, 348–349 (2013)》、《Nature Photonics 7, 262 (2013)》、《NPG Asia Materials》、《IOP Physics World》、《Phys Org》等报道多次。

张俊博士的研究成果包括:1)利用声子辅助反斯托克斯荧光上转换能够带走材料中热能(声子)的原理,在实验上首次观察到了激光制冷半导体的现象,相关成果发表在《Nature 4935042013》(封面)、《Optics Express, 21, 193022013》、《Laser Focus World, 49, 532013》、《Nano Lett. 14, 47242014》、《Nature Photonics10, 115-1212016》上。这一工作被认为是继激光冷却固体技术的重大突破, 被认为是向无制冷剂全固态光学制冷器的实现迈出的重要一步。2)利用可分辨边带拉曼冷却技术,首次实现了半导体中单个光学声子模式的激光冷却和加热,为固体中声子的量子调控开辟了新的方向,相关成果发表在Nature Photonics, 10, 600–605, (2016)。同期的Nature PhotonicsNews&Views中对我们的工作做了介绍 Nature Photon. 10, 566–567 (2016)3)首次利用化学合成方法合成了不同层数的拓扑绝缘体Bi2Se3Bi2Te3,并完整报道了其不同层数的拉曼光谱和折射率,提出利用拉曼光谱的Fano共振来探测拓扑绝缘体表面态电-声子耦合的设想(Nano Lett., 1124072011);4) 实现了可见光波段波长连续可调的超材料(Metamaterials),得到了其晶格表面等离激元极化子的色散、耦合和负折射特性(ACS Nano 8, 3796, 2014);利用该材料共振波长对其表面媒介折射率极其敏感的特性和共振增强的表面增强拉曼散射特性,实现同时对蛋白分子和化学分子的浓度和成分的鉴定,其检测灵敏度达到10-15mol/L,并设计和验证了全光学DNA逻辑门操,以及DNA的构象和亲和性的灵敏检测。

目前主要研究领域和方向:

目前主要致力于研究光与物质、特别是光与声子相互作用,以及新原理量子器件的研究,包括:

1、声子的激光冷却、量子调控及量子器件

2、高亮度固态单光子源、单光子量子调控和量子器件

3、新奇低维量子结构的合成、光电性质及光电器件

课题组主要设备:

样品合成和表征:真空管式炉2套、PECVD1套、紫外臭氧清洗机、等离子体清洗机、超声波清洗机、真空旋转涂膜机、高转速离心机、二维材料剥离转移平台、惰性气体保护手套箱式样品制备和光谱测量系统、光学显微镜多套

光学测量表征:HR800激光拉曼光谱仪2台(具有高分辨、多波长、超低频拉曼测量功能)、T64000高性能激光拉曼光谱仪、布里渊光谱仪、多通道TCSPC瞬态光谱系统、超快瞬态吸收光谱系统、宏观/显微PLE/吸收光谱系统、闭循环低温矢量超导磁光测量系统(4-300K9T-3T矢量磁场,X-Y-Z-R多维平移台)、连续流/闭循环变温系统(4-1500K)、极紫外调制光谱系统(4-300K)、高性能超快激光器(OPO+OPA)、各种波长单纵模激光器、CW钛宝石激光器及倍频器、Ar+/Kr+激光器等。

器件加工依托半导体所微纳加工中心。

联系方式:

E-mailzhangjwill@semi.ac.cn;电话:010-82304533

个人主页

http://zhangjwill.wixsite.com/iscas-zhangjun

欢迎报考本组的硕博连读生;长期招收博士后及联合培养学生。如对本课题组研究方向感兴趣,请访问课题组网站或者通过google scholar查询我们所发表的论文。

在研/完成项目:

1国家高层次人才计划项目300万元,2015-2019,主持

2、半导体所国家高层次人才计划启动经费,70万元,2015-2019,主持

3、基金委面上项目,87万元,2016-2019,主持

4、国家重大科研仪器研制项目,8229万元,2016-2020,子课题负责人

5、国家重点研发计划,2737万元,2017-2022,子课题负责人

6、国家重点研发计划,2736万元,2016-2021,骨干

7、中科院卢嘉锡国际合作团队,300万,骨干

8、中科院拓扑量子计算卓越中心,骨干

代表性论文或著作(#第一作者,*通讯作者) :

1. Liangbo Liang#, Jun Zhang#, Bobby G. Sumpter, Qing-Hai Tan, Ping-Heng Tan, and Vincent Meunier, Low-Frequency Shear and Layer-Breathing Modes in Raman Scattering of Two Dimensional Materials. ACS Nano, 11 (12),11777–11802, (2017)  

2. J. Zhang*, Q. Zhang, X. Z. Wang, L. C. Kwek, and Q. H. Xiong*, Resoved Sideband Raman Cooling of an Optical Phonon in Semiconductor Materials, Nature Photonics, 10, 600–605, (2016). Highlighted by Nature Photononics 10, 566–567 (2016).

3. S. T, Ha, C. Shen, J. Zhang, and Q. H. Xiong, Laser cooling of organic-inorganic lead halide perovskites, Nature Photonics, 10, 115-121 (2016)

4. D. H. Li#, J. Zhang#, and Q. H. Xiong, Solid-state semiconductor cryocooler basedon CdS nanobelts, Nano Lett. 14, 4724–4728, (2014)

5. J. Zhang, C. Cao, X. L. Xu, C. H. Liow, S. Z. Li, P. H. Tan, and Q. H. Xiong, Tailoring plasmonic metamaterials in optical frequency: coupling, dispersion and sensing, ACS Nano, 8, 3796-3806, (2014)

6. D. H. Li#, J. Zhang# and Q. H. Xiong, Laser cooling of CdS nanobelts Thickness matters, Optics Express, 21, 19302-19310, (2013)

7. J. Zhang#, D. H. Li#, R. J. Chen, and Q. H. Xiong, Laser cooling of a semiconductor by 40 Kelvin, Nature (cover), 493, 504 (2013). Highlighted by Nature Photon. 7, 348–349 (2013) and Nature Photon. 7, 262 (2013)

8. J. Zhang#, Z. P. Peng#, A. Soni, Y. Y. Zhao, Y. Xiong, B. Peng, J. B. Wang, M. S. Dresselhaus, and Q.H. Xiong, Raman spectroscopy of few-quintuple layer topological insulator Bi2Se3 nanoplatelets, Nano Lett., 11(6), 2407-2414 (2011)

9. J. Zhang, P. H. Tan, W. J. Zhao, J. Lu and J. H. Zhao, Raman study of ultrathin Fe3O4films on GaAs(001) substrate: stoichiometry, epitaxial orientation and strain, J. Raman Spectrosc., 42(6), 1388–1391, (2011)

10. J. Zhang, J. Wu and Q. H. Xiong, Book Chapter 7: One-Dimensional Semicondcutor Nanowires: Synthesis and Raman Scattering, p145-166, Book Title: One-Dimensional Nanotructures: Principles and Applications, Edited by Tianyou Zhai and Jiannian Yao, ISBN 978-1-1183-1036-6, John Wiley & Sons, Inc. (2012/12/10)

授权发明专利:

1. Method of generating a metamaterial and a metamaterial generated thereof , Inventors: Qihua Xiong, Xinlong Xu,  Jun Zhang, Publication date: 2017/6/20, Patent office: US, Patent number: 9683991.

2. Semiconductor optical cryocooler, Inventors: Qihua Xiong, Jun Zhang,  Dehui Li, Publication date: 2017/6/13, Patent office: US, Patent number: 9680278.

3. 生成超材料的方法及由此生成的超材料,发明人 : 熊启华 ; 徐新龙 ; 张俊 ,申请日 : 2012.06.06,中国,申请号 : CN201280028198.3, 公开(公告)号 : CN103649718B

4. 利用单一激光线测定单壁碳纳米管激子跃迁能量的方法,发明人 : 张俊 ; 谭平恒 ; 赵伟杰 ,申请日 : 2007.12.26, 中国, 申请号 : CN200710304211.4, 申请日 : 2007.12.26, 公开(公告)号 : CN101470153B