刘波

微电子与光电子学系 副教授/博士生导师

个人简历

刘波,Betway必威西汉姆联(自旋芯片与技术全国重点实验室),bw必威西汉姆联官网-华为紫金学者、博士生导师,入选国家海外高层次青年人才项目。2014年本科毕业于东南大学,2019获bw必威西汉姆联官网博士学位,随后赴德国柏林自由大学开展博士后研究(2019.10 – 2022.12)。长期从事自旋电子学前沿基础与技术研究,在自旋电子学领域,特别是低维磁性超快调控与自旋器件性能优化方面作出系列研究成果:首次实现二维铁磁的光相干调控,从微观电子结构层面证明超快自旋流输运主导超快退磁,提出新方法、新机制调控自旋器件性能。以第一作者在Physical Review LettersScience AdvancesNature CommunicationsAdvanced Materials等刊物发表多篇论文,获中国电子教育学会2019年度优秀博士学位论文。主持/参与国自然面上项目、国家重大科研仪器研制项目(部门推荐)、国家重点研发计划课题等。

研究方向

1. 利用线性、非线性时间分辨磁光学技术(TRMOKE),自旋分辨光电子能谱研究自旋动力学过程,探索飞秒时间尺度上的磁性调控方式和物理机制。

2. 利用磁控溅射、分子束外延生长技术制备磁性薄膜或异质结体系。

主要课程
代表成果

基于超快泵浦探测技术、自旋分辨光电子能谱技术对超快光调控磁性提出新的物理机制和方法,例如:1.证明超快自旋流主导磁性异质结中的超快自旋动力学过程;2.实现人工反铁磁体系中交换耦合能、磁各向异性能得光学调控;3.在二维磁性平台实现飞秒光诱导室温铁磁性,首次在飞秒脉冲时间尺度上实现光磁相干调控。

(1) Ma, M.; Wu, J.; Liu, B.*; Wang, L.; Li, Z.; Ruan, X.; Hu, Z.; Wang, F.; Lu, X.; Liu, T.; Du, J.; Xia, K.; Xu, Y. Optical Control of RKKY Coupling and Perpendicular Magnetic Anisotropy in a Synthetic Antiferromagnet. Nat Commun 2025, 16 (1), 4401.

(2) Liu, B.; Xiao, H.; Weinelt, M. Microscopic Insights to Spin Transport–Driven Ultrafast Magnetization Dynamics in a Gd/Fe Bilayer. Sci. Adv. 2023, 9 (20), eade0286.

(3) Liu, B.; Liu, S.; Yang, L.; Chen, Z.; Zhang, E.; Li, Z.; Wu, J.; Ruan, X.; Xiu, F.; Liu, W.; He, L.; Zhang, R.; Xu, Y. Light-Tunable Ferromagnetism in Atomically Thin Fe3GeTe2 Driven by Femtosecond Laser Pulse. Phys. Rev. Lett. 2020, 125 (26), 267205. 

(4) Liu, B.; Niu, W.; Chen, Y.; Ruan, X.; Tang, Z.; Wang, X.; Liu, W.; He, L.; Li, Y.; Wu, J.; Tang, S.; Du, J.; Zhang, R.; Xu, Y. Ultrafast Orbital-Oriented Control of Magnetization in Half-Metallic La0.7Sr0.3MnO3 Films. Advanced Materials 2019, 31 (11), 1806443.

(5) Liu, B*.; Xiao, H.; Siemann, G.; Weber, J.; Andres, B.; Bronsch, W.; Oppeneer, P. M.; Weinelt, M. Signature of Magnon Polarons in Electron Relaxation on Terbium Revealed by Comparison with Gadolinium. Phys. Rev. B 2021, 104 (2), 024434.(Editor Suggestions)

(6) Liu, B.; Ruan, X.; Wu, Z.; Tu, H.; Du, J.; Wu, J.; Lu, X.; He, L.; Zhang, R.; Xu, Y. Transient Enhancement of Magnetization Damping in CoFeB Film via Pulsed Laser Excitation. Applied Physics Letters 2016, 109 (4), 042401.

(7) Liu, B.; Yang, L.; Ruan, X.; Cai, J.-W.; He, L.; Meng, H.; Wu, J.; Xu, Y. Femtosecond Laser-Heating Effect on the Magnetization Dynamics in Perpendicularly Magnetized Ta/CoFeB/MgO Film. New Journal of Physics 2019, 21 (5), 053032.

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