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. 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.

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.

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.

Laser med väglängden 1 µm tillverkad av en nanotråd baserad på utspädda nitrider

Laser med våglängden 1 µm tillverkad av en nanotråd baserad på utspädda nitrider

I denna artikel visar vi hur utspädda nitrider kan användas för att tillverka laserkällor som emitterar ljus i dessa våglängder.

Publikationer

2026

Ayano Morita, Mattias Jansson, Junichi Takayama, Irina Buyanova, Weimin Chen, Akihiro Murayama, Satoshi Hiura (2026) Highly Spin-Polarized Luminescent Quantum Nanomaterials Integrated with a Defect-Enabled Spin-Filtering Function Advanced Optical Materials, Vol. 14 (Artikel i tidskrift) https://dx.doi.org/10.1002/adom.71622
Manmayuri Sarma, Barnali Mondal, Kingshuk Mukhuti, Yuttapoom Puttisong, Angshuman Nag (2026) To Dope Mo3+in Colloidal Nanocrystals Angewandte Chemie International Edition (Artikel i tidskrift) https://dx.doi.org/10.1002/anie.6045865
Animesh Ghosh, Srijita Banerjee, Sakarn Khamkaeo, Kingshuk Mukhuti, Yuttapoom Puttisong, Angshuman Nag (2026) Interplay among the Ligand Field, Covalency, and Spin Localization in Tailoring the Optical Properties of Mo3+-Doped Halide Perovskites Chemistry of Materials, Vol. 38, s. 8433-8444 (Artikel i tidskrift) https://dx.doi.org/10.1021/acs.chemmater.6c01320
Muyi Zhang, Sakarn Khamkaeo, Xinyi Cai, Utkarsh Singh, Pedram Pakmehr, Kunpot Mopoung, Yuxuan Li, Julia Morat, Kirill Chernenko, Antti Kivimäki, Wei-Xin Ni, Maths Karlsson, Irina A Buyanova, Weimin Chen, Sergey Simak, Igor A. Abrikosov, Yuttapoom Puttisong, Feng Gao (2026) Phonon-induced hypersensitive transitions in lanthanide double perovskites Physical Review B, Vol. 114, Artikel 084308 (Artikel i tidskrift) https://dx.doi.org/10.1103/ss4k-zyd6
Sakarn Khamkaeo, Kunpot Mopoung, Anna Dávid, Muyi Zhang, Xianjie Liu, Feng Gao, Irina Buyanova, Weimin Chen, Yuttapoom Puttisong (2026) Dominant Mechanism for Spin Relaxation and Spin Decoherence of Transition-Metal-Ion Spin Centers in Halide Double Perovskites The Journal of Physical Chemistry C, Vol. 130, s. 9153-9159 (Artikel i tidskrift) https://dx.doi.org/10.1021/acs.jpcc.6c01122
Sakarn Khamkaeo, Kunpot Mopoung, Kingshuk Mukhuti, Maarten W. de Dreu, Anna Dávid, Muyi Zhang, Mats Fahlman, Feng Gao, Peter C. M. Christianen, Irina A. Buyanova, Weimin M. Chen, Yuttapoom Puttisong (2026) Spin Qubits Candidate in Transition-Metal-Ion doped Halide Double Perovskites Nature Communications, Vol. 17, Artikel 41507169 (Artikel i tidskrift) https://dx.doi.org/10.1038/s41467-025-67980-2
Juan Camilo Arango-daza, Mathieu Onillon, Leonie Nork, Kunpot Mopoung, Yuttapoom Puttisong, Miguel A. Rivero-crespo (2026) Metal-Organic Framework/Organocatalyst Combinations as Powerful Multicatalytic Systems for Aerobic Oxidations Angewandte Chemie International Edition, Vol. 65, Artikel e23426 (Artikel i tidskrift) https://dx.doi.org/10.1002/anie.202523426

2025

Mattias Jansson, B. L. Dutton, John S. McCloy, Weimin Chen, Irina Buyanova (2025) Red photoluminescence from Mn-doped ß-Ga2O3: Optical signature of an Mn3+ ion? Applied Physics Letters, Vol. 127, Artikel 182101 (Artikel i tidskrift) https://dx.doi.org/10.1063/5.0304085
Takuto Goto, Kaito Nakama, Hidetoshi Hashimoto, Keisuke Minehisa, Mattias Jansson, Weimin Chen, Irina Buyanova, Fumitaro Ishikawa (2025) Sb-segregated GaInNAs/GaAs(Sb) triple quantum well core-multishell nanowires grown by molecular beam epitaxy Applied Physics Express, Vol. 18, Artikel 095501 (Artikel i tidskrift) https://dx.doi.org/10.35848/1882-0786/adfdaa
Kunpot Mopoung, Quanzheng Tao, Fabio Orlandi, Kingshuk Mukhuti, Kilian S. Ramsamoedj, Utkarsh Singh, Sakarn Khamkaeo, Muyi Zhang, Maarten W. de Dreu, Elvina Dilmieva, Emily L. Q. N. Ammerlaan, Thom Ottenbros, Steffen Wiedmann, Andrew T. Boothroyd, Peter C. M. Christianen, Sergey Simak, Johanna Rosén, Feng Gao, Irina Buyanova, Weimin Chen, Yuttapoom Puttisong (2025) Magnetostructural Transition in Spin Frustrated Halide Double Perovskites Chemistry of Materials, Vol. 37, s. 6974-6982 (Artikel i tidskrift) https://dx.doi.org/10.1021/acs.chemmater.5c00610

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