物理 | 王译教授团队

发布时间：2026-04-24 作者：

【团队简介】

自旋电子材料与器件研发团队面向量子科技、芯片与信息技术国家战略需求，聚焦自旋电子学前沿，研发高性能自旋材料与新结构器件，实现自旋和磁性的高效调控，突破现有材料与芯片的物理瓶颈，推动低功耗、高速度信息存储、新型计算、灵敏传感与太赫兹等应用。

研究团队现有专任教师2名，包括王译教授（国家级青年人才）、张一弛助理教授（大连市“兴连英才计划”新引进高层次人才），辅助高级工程师等1名，工程师2名；独立运行大连理工大学自旋电子材料与器件研发平台，具备千级超净间和一系列材料生长、器件光刻与磁-电-光测试的国际先进实验设备；团队发表Science、Physical Review Letters、Nature 子刊、Advanced Materials、Nano Letters等国际知名期刊发表论文60余篇；主持国家级、辽宁省级、大连市级及国内知名高科技企业等科研项目14项。

团队负责人：王译，教授/博导，国家级青年人才、辽宁省优青、大连市高端人才、凝聚态物理学术带头人。

本科毕业于山东大学物理学基地班，博士毕业于中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室，先后在美国内布拉斯加大学林肯分校联培学习，在新加坡国立大学电子工程系从事博士后研究（Hyunsoo Yang教授），2018年引进回国任大连理工大学物理学院教授，担任辽宁省先进薄膜与集成电路刻蚀技术重点实验室副主任、大连市量子科技重点实验室副主任、凝聚态物理与能源材料研究所所长；长期从事自旋电子材料与器件实验研究，在Science、Physical Review Letters、Nature Nanotechnology、Nature Materials、Nature Physics、Nature Communications、Nano Letters等国际知名期刊发表论文近50篇，研究成果被国际同行在Nature、PRL、Science和Nature子刊引用百余次，多次被Phys.org、AAAS News以及Science Daily等国际著名科技媒体亮点报道，被Physics Today等专题报道，入选物理杂志封面故事；授权中国发明专利5项，授权美国发明专利1项；主持国家自然科学基金重大项目课题（兼任总项目第二负责人）、国家自然科学基金面上项目及国际合作项目、国家级人才项目、辽宁省级、大连市级及国内知名高科技企业横向等科研项目12项。多次受邀担任美国APS March meeting、Intermag等国际著名大型会议报告分会主席；担任Nature Physics、Phys. Rev. Lett.、Appl. Phys. Lett., Nano Lett.、JACS、Adv. Funct. Mater.、ACS Nano等20余个国际知名期刊审稿人；SCI期刊Frontiers of Physics青年编委，IEEE会员，IEEE磁学分会会员，中国材料研究学会高级会员，中国物理学会会员，中国电子学会会员。

团队骨干：张一弛 助理教授/硕导，大连市“兴连英才计划”新引进高层次人才。

2016年本科毕业于浙江大学竺可桢学院，获得材料科学与工程+英语专业双学士学位，2021年博士毕业于浙江大学材料学院，其后在清华大学（宋成教授组）从事博士后研究，2024年任大连理工大学物理学院助理教授，入选辽宁省“兴辽英才计划”博士后储备项目、大连市“兴连英才计划”新引进高层次人才。主要从事磁学与自旋电子学领域的研究工作，近期聚焦交错磁材料与器件前沿交叉实验研究，在Nature Communications、Physical Review Letters、Advanced Materials、Advanced Functional Materials等高水平SCI期刊上发表论文20篇，总引用600余次。

【科研展示】

团队所承担的主要科研项目：

1. 国家自然科学基金重大项目课题（课题负责人兼任总项目第二负责人）：新型纳米磁异质结材料制备与磁子调控，主持；

2. 国家级青年人才项目，主持；

3. 国家自然科学基金面上项目：基于磁性绝缘体的磁子转矩驱动磁矩翻转研究，主持；

4. 国家自然科学基金国际（地区）合作与交流项目，主持；

5. 国家自然科学基金青年科学基金项目（C类），主持；

6. 辽宁省自然科学基金优秀青年项目：新型自旋电子器件物理及其应用研究，主持；

7. 大连市留学回国人员创新创业支持计划资助项目(优秀类)，主持；

8. 辽宁省自然科学基金博士科研启动项目，主持

9. 中电海康自旋芯片与技术全国重点实验室合作项目，主持；

10. 知名高科技企业技术开发项目，主持。

主要研究方向介绍:

(1) 新型自旋电子材料制备与研究

关键问题：如何高效产生自旋，提升磁矩调控能力？如何实现自旋/磁子的有效传输与调控？如何实现与集成电路工艺相兼容的高性能自旋电子材料？

材料体系：拓扑绝缘体/半金属、反铁磁、二维材料、交错磁体等。

(2) 自旋信息存储结构与器件研究

关键难点：实现室温下自旋角动量、轨道角动量驱动磁矩翻转，并且效率高、功耗低；

物理机制：自旋转矩效应，轨道转矩效应，磁子转矩效应等。

(3) 磁子物理与磁子器件研究

关键难题一：芯片发热越来越严重，产生大量热量。能耗增加，严重限制了运行频率和效率；

关键难题二：芯片频率受限、存在频率与微缩矛盾。微电子器件的运行频率范围相对小(1~6 GHz)、可调带宽窄，限制了器件的运行速度。

新型信息载体：磁子是磁性体系集体进动的准粒子，是一种玻色子，可在绝缘体中传输，无电荷移动，减少芯片发热、降低器件能耗；同时磁子具有幅度和相位双重信息，高达THz本征共振频率，可开发THz高频、高速器件。

研制了基于拓扑绝缘体Bi₂Se₃和反铁磁绝缘体NiO的磁子转移力矩新原理器件，利用磁子替代电子作为新的信息载体，成功实现了磁子转移力矩驱动铁磁薄膜磁矩翻转，解决了磁子器件如何存储信息的关键科学问题，此项工作发表于Science期刊[Science 366 (2019) 1125, ESI高被引]。该工作被Physics Today期刊及Phys.org等科技媒体专题报道，被Science述评，入选物理杂志封面故事。

(4) 磁性传感器研究与应用

关键问题：提高磁性传感器件的灵敏度，降低噪音，提高磁场可测度，扩展探测维度1D-3D，应用场景开发；

开发方案：通过结构设计，采用新物理机制，提升性能，增加可测维度。

(5) THz材料物理与探测研究

关键问题：太赫兹频段的光-物质相互作用、量子态响应的物理过程、太赫兹频段反铁磁材料与器件、太赫兹探测、太赫兹片上集成等；

应用方向：6G通讯、太赫兹局域通讯、太赫兹自旋电子学等。

实验条件概况:

【培养特色】

团队的人才培养紧密围绕量子科技与新一代信息技术国家战略需求，瞄准自旋信息存储芯片、磁传感芯片产业的实际需求，依托教育部、辽宁省、大连市的重点科研平台和国家重大科研攻关项目，逐渐形成了“基础前沿研究-实际产业应用”相融合的研究格局，构建了“基础原理-材料-工艺-器件”多维融合的复合型人才培养模式，打通了本-硕-博一体化贯通培养通道，培养具备创新能力与实践能力的领域拔尖人才。

团队有博士和硕士研究生17名，本科生7人；为学生提供先进的、完备的科研条件和充足的科研经费支持；重视学生科学素养与科研能力的培养，注重校企合作，通过让学生开展国内外合作，参加学术会议等，开拓科研视野；学生将有机会前往新加坡国立大学、中国科学院物理研究所等国际顶尖科研院校学习和交流；根据学生特点实行定制化培养方案，实现高质量科技人才培养和高水平就业。