Funktionella elektroniska material

Bild på verktyg i labb
Fotograf: Peter Modin

I forskningsgruppen Funktionella Elektroniska Material genomför vi forskning om nyskapande material och nanostrukturer för framtida elektroniska och fotoniska komponenter och tillämpningar.

nanostrukturer, spintronik, perovskiter Våra mål är att få en bättre förståelse för de grundläggande fysikaliska egenskaper som ligger till grunden för nya funktionella material, att skapa en precis kontroll över deras enskaper, samt att utforska materialens  funktionalitet för applikationer inom framtida mikro- och nanoelektronik och -fotonik och inom möjliga framtida multifunktionella komponenter och system. I vår forskning fokuserar vi just nu på några huvudsakliga forskningsfält: nya spinntronikmaterial, mismatchade halvledande nanostrukturer, komplexa perovskitmaterial och organiska halvledande material. 

I vår forskning utnyttjar vi våra labb utrustade med modern optisk, magnetooptisk och spinnresonans-utrustning, och arbetar i nära samarbete med internationella forskningsgrupper världen över. 

 

Karriär och Utbildning

Forskare vid dator i laboratorium.
Yuttapoom Puttisong och Jan Eric Stehr. Fotograf: Ulrik Svedin

Karriärmöjligheter och Masterstuderande

Jobba med oss?
Vi söker löpande efter motiverade postdok-forskare inom fälten optisk spektroskopi och/eller spin-resonansspektroskopi av avancerade halvledare, såsom blyfria dubbelperovskiter och III-V nanostrukturer. Är du intresserad? Kontakta Professor Weimin Chen.

Mastersstudent?
Just nu har vi möjligheten att ta emot en eller två mastersstudenter att göra sitt mastersarbete hos oss. Är du intresserad? Kontakta Mattias Jansson..

Highlights från Funktionella elektroniska material

Graf över SHG/SFG våglängder och Nanowire lasing våglängder

Effektiv laser i nanostorlek

I den här forskningsstudien har Mattias Jansson med kollegor undersökt hur laserförmågan hos laser i nanostorlek, så kallad nanotrådslaser, påverkas negativt då excitonernas rörelse begränsas.

En rekordhög spinn-polarisation av elektroner i ledningsbandet, på över 90% vid rumstemperatur

En rekordhög spinn-polarisation av elektroner i ledningsbandet, på över 90% vid rumstemperatur

Vi har lyckats generera en spinn-polarisation av ledningsbandselektroner på över 90% vid rumstemperatur i kvantprickar tillverkade av InAs. Detta är den högsta spinn-polarisation som någonsin uppmätts i en halvledare.

ljusuppcycling med nanoteknologi

Ljus-upcycling med nanoteknologi

I denna forskningsartikel visar man hur en halvledande nanotråd (en tråd som är tusen gånger tunnare än ett hårstrå) effektivt kan absorbera ljus med låg energi, och konvertera den till högre energi.

teaserbild spin injection

Spinninjektion och kontroll av helicitet hos spinn-fotoströmmen på ytan i en tredimensionell topologisk isolator

I denna artikel visar vi hur en spin-ström kan injiceras från en konventionell halvledare, såsom GaAs, till en topologisk isolator, Bi2Te3.

Kontroll av kristallstrukturen i GaAs-nanotrådar ger oväntat stark överton hos det emitterade ljuset

Anomalously strong second-harmonic generationin GaAs nanowires via crystal-structure engineering

In this work, we demonstrate highly efficient second-harmonic generation in subwavelength wurtzite (WZ) GaAs NWs, reaching 2.5x10-5 W-1 that is about 7 times higher than that of their zincblende counterpart.

Room-temperature polarized spin-photon interface based on a semiconductor nanodisk-in-nanopillar structure driven by few defects

Gränssnitt mellan elektronspinn och fotoner baserade på nano-pelare av halvledarmaterial ger en hög polarisation vid rumstemperatur

I denna artikel visar vi hur man genom att tillverka nanometerstora strukturer drastiskt ökar den emitterade ljus-signalen från elektroner med ett visst spinn.

Publikationer

2024

Kunpot Mopoung, Weihua Ning, Muyi Zhang, Fuxiang Ji, Kingshuk Mukhuti, Hans Engelkamp, Peter C. M. Christianen, Utkarsh Singh, Johan Klarbring, Sergei I. Simak, Igor A. Abrikosov, Feng Gao, Irina A Buyanova, Weimin Chen, Yuttapoom Puttisong (2024) Understanding Antiferromagnetic Coupling in Lead-Free Halide Double Perovskite Semiconductors The Journal of Physical Chemistry C, Vol. 128, s. 5313-5320 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI
Mattias Jansson, Weimin Chen, Irina Buyanova (2024) Exciton localization and dynamics in GaNAsP nanowires Journal of Applied Physics, Vol. 135, Artikel 044303 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI
Kunpot Mopoung, Anna Dávid, Xianjie Liu, Mats Fahlman, Irina Buyanova, Weimin Chen, Yuttapoom Puttisong (2024) Spin Centers in Vanadium-Doped Cs<sub>2</sub>NaInCl<sub>6</sub> Halide Double Perovskites ACS Materials Letters, Vol. 6, s. 566-571 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI
Jan Eric Stehr, Mattias Jansson, S. J. Pearton, J. S. McCloy, J. Jesenovec, B. L. Dutton, M. D. McCluskey, Weimin Chen, Irina Buyanova (2024) Color center in <bold><i>ß</i></bold>-Ga<sub>2</sub>O<sub>3</sub> emitting at the telecom range Applied Physics Letters, Vol. 124, Artikel 042104 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI
Mattias Jansson, Valentyna Nosenko, Yuto Torigoe, Kaito Nakama, Mitsuki Yukimune, Akio Higo, Fumitaro Ishikawa, Weimin Chen, Irina Buyanova (2024) High-Performance Multiwavelength GaNAs Single Nanowire Lasers ACS Nano, Vol. 18, s. 1477-1484 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI
Fuxiang Ji, Johan Klarbring, Bin Zhang, Feng Wang, Linqin Wang, Xiaohe Miao, Weihua Ning, Muyi Zhang, Xinyi Cai, Babak Bakhit, Martin Magnuson, Xiaoming Ren, Licheng Sun, Mats Fahlman, Irina A Buyanova, Weimin Chen, Sergei I Simak, Igor A. Abrikosov, Feng Gao (2024) Remarkable Thermochromism in the Double Perovskite Cs2NaFeCl6 Advanced Optical Materials, Vol. 12, Artikel 2301102 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI

2023

Tiefeng Liu, Johanna Heimonen, Qilun Zhang, Chiyuan Yang, Jun-Da Huang, Hanyan Wu, Marc-Antoine Stoeckel, Tom van der Pol, Yuxuan Li, Sang Young Jeong, Adam Marks, Xin-Yi Wang, Yuttapoom Puttisong, Asaminew Yerango Shimolo, Xianjie Liu, Silan Zhang, Qifan Li, Matteo Massetti, Weimin Chen, Han Young Woo, Jian Pei, Iain McCulloch, Feng Gao, Mats Fahlman, Renee Kroon, Simone Fabiano (2023) Ground-state electron transfer in all-polymer donor:acceptor blends enables aqueous processing of water-insoluble conjugated polymers Nature Communications, Vol. 14, Artikel 8454 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI
Bin Zhang, Yuqing Huang, Fuxiang Ji, Xiaohe Miao, Feng Gao, Weimin Chen, Irina Buyanova (2023) Photoactivated Second Harmonic Generation in Centrosymmetric Double Perovskites ACS Photonics, Vol. 10, s. 3350-3358 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI
Ujwala Ail, Jakob Nilsson, Mattias Jansson, Irina A Buyanova, Zhixing Wu, Emma Björk, Magnus Berggren, Xavier Crispin (2023) Optimization of Non-Pyrolyzed Lignin Electrodes for Sustainable Batteries ADVANCED SUSTAINABLE SYSTEMS, Vol. 7, Artikel 2200396 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI
Mattias Jansson, Valentyna Nosenko, Galyna Rudko, F. Ishikawa, Weimin Chen, Irina Buyanova (2023) Lattice dynamics and carrier recombination in GaAs/GaAsBi nanowires Scientific Reports, Vol. 13, Artikel 12880 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI

Faciliteter

Optisk och magnetooptisk spektroskopi (2-300 K, 0-10 T, UV-IR)

  • CW fotoluminiscens (PL)
  • CW PL-excitation (PLE)
  • Tidsupplöst spektroskopi (fs-ps tidsskala)
  • Magnetisk cirkulär dikrosim (MCD), absorption och emission
  • Micro-PL och micro-Raman 

Spinnresonans-spektroskopi (2-300 K)

  • CW och pulsad eletronspinn-resonans (ESR) med frekvenserna 9. 35 samt 95 GHz
  • CW och tidsupplöst optiskt detekterad magnetoresonans (ODMR) med frekvenserna 9. 35 samt 95 GHz
  • Dubbel resonans (elektron-atomkärna) (ENDOR) samt OD-ENDOR (9 GHz)
  • ESR-avbildning (1 samt 9 GHz)

Cyklotronresonans (2-300 K)

  • Cyklotronresonans (CR)
  • Optiskt detekterad cykotronresonans (ODCR)

Avancerad STM/AFM mikroskopi/spektroskopi (UHV, 9-300 K, vektor-roterande magnetfält upp till 4 T, optisk samt mikrovågs-kopplingsmöjlighet)

  • STM/AFM
  • Spinn-polariserad STM
  • Magnetisk kraft-mikroskopi

Raman-spektroskopi (4-300 K, 0-5 T, UV-IR, mikrometerupplösning)

  • Elektronisk Raman-spektroskopi
  • Strukturell Raman-spektroskopi

3D-printer för nanomaterial

  • Meniskstyrd 3D-printer för additiv tillverkning i nanoskala
 
Två män i laboratorium. Experimenterar med ljus.

SIMARC - Interdisciplinärt centrum för Elektronspinnresonans

SIMARC (Swedish Interdisciplinary Magnetic Resonance Center) är ett multidiciplinärt centrum med fokus på Elektronspinnresonans.

Kontakt

Organisation