李剛

時間:2018-03-01浏覽:3634設置

李剛课题组介绍


課題組長
李剛,助理教授、研究員
通訊地址:上海市浦東新區華夏中路393號物質學院5號樓303G
電子郵件:ligang@shanghaitech.edu.cn 
2009年毕业于德国波恩大学(Bonn University),获得凝聚态理论物理专业博士学位(导师:Prof. Hartmut Monien);后在德国Wuerzburg大学担任Werner Hanke教授的博士后研究助理,指导博士生两名。后与Giorgio Sangiovanni教授共同担任德国国家重点研究项目SFB 1170 ToCoTronics中的co-PI。2015年起在维也纳技术大学Karsten Held教授课题组中担任subgroup leader,指导博士生两名。于2017年1月起全职在上科大担任助理教授,独立研究员(PI)。 李剛博士近年的研究工作主要发表在Nature Communications, Phys. Rev. Lett., Scientific Report,Phys. Rev. B等SCI期刊上,部分工作被综合媒体报道,并被同行验证。

研究興趣

新奇量子材料理論與模擬課題組主要研究由電子、自旋、自旋-軌道耦合及多粒子集體激發行爲所導致的新奇量子現象。通過理論計算與模擬,我們希望能夠找到複雜現象背後簡單而深邃的物理機制,進而從理論上預言更多、性能更加優異的量子材料,同時爲更有效的理解實驗上觀察到的物理現象提供有力的理論支持。


課題組的主要研究方向包括:

1.電子強關聯效應導致的自發對稱破缺、金屬-絕緣體相變、非傳統磁性等物理現象和材料

由電子庫侖相互作用引發的金屬-絕緣體相變是凝聚態物理學中的一個重要概念。課題組結合第一性原理和動力學平均場(包括動力學平均場的多種非局域擴展方法)重點研究強關聯材料的電子和磁性性質。歡迎對電子強關聯材料理論研究感興趣的同學報考課題組。


2.由自旋-軌道耦合,對稱性保護導致的非平庸能帶兼並和反轉,以及由此産生的拓撲絕緣體,DiracWeyl半金屬等新型量子材料。

      量子拓扑材料是超越传统金属-絕緣體分類的一種新的物質狀態。這一類材料的體態有和絕緣體類似的性質,電子的費米面位于導帶和價帶中間。但在它們的表面/邊界上存在特殊的量子態,允許電子通過這些態穿過費米面。量子拓撲材料的研究是物理學近年來的重要科學前沿之一。課題組結合第一性原理計算方法和能帶拓撲分析,以預言新材料和解釋實驗爲主要研究目標,近年來在研究二維寬禁帶量子霍爾效應絕緣體,三維拓撲絕緣體和Dirac半金屬上取得了一系列成果。歡迎對拓撲量子態和第一性原理計算感興趣的同學報考課題組。


3.量子多體理論的研究與擴展。



准確描述電子強關聯材料是凝聚態理論物理的一個難點,發展高效准確的量子多體方法一直是凝聚態理論領域中的研究熱點。課題組在多個不同的量子多體方法上均有深入研究,利用費曼圖微擾展開發展出了一套能夠同時描述電子局域相互作用和非局域漲落的理論方法。目前課題組已經開發的量子多體程序庫中包括:動力學平均場(DMFT),動力學團簇方法(dynamical cluster approach),實空間團簇動力學平均場(cluster DMFT),對偶費米子方法(dual-fermion)parquet方法;連續時間蒙特卡洛(including both hybridization-expansion and interaction-expansion flavors)。歡迎對量子多體方法和數值模擬感興趣的同學報考課題組。



課題組開發程序包

課題組動態


【交流访问】2017年7月1日-5日, UC San Diego教授Congjun Wu访问课题组,报告题目“Unconventional magnetism and spontaneous spin-orbit ordering”
【交流訪問】2017年6月15日-16日,南京大學萬賢剛教授訪問課題組,報告題目“5d過渡金屬氧化物奇異特性研究”


【交流訪問】史武軍目前在德國德累斯頓馬普所訪問

【春季學校】夏雲悠悠將于325-49日在德國Juelich參加拓撲學春季學校培訓

【交流訪問】維也納技術大學的博士生Petra Pudleiner將于47日起開始在我課題組交流訪問半年

發表文章
These authors contributed equally to this work.
* Corresponding author

1). F. Reis#, G. Li#, L. Dudy, M. Bauernfeind, S. Glass, W. Hanke, R. Thomale, J. Sch?fer*, R. Claessen, Bismuthene on a SiC Substrate: A Candidate for a New High-Temperature Quantum Spin Hall ParadigmScience, 29 June 2017, DOI: 10.1126/science.aai8142,
2). Liang Si, Oleg Janson, Gang Li*, Zhicheng Zhong, Zhaoliang Liao, Gertjan Koster and Karsten Held*, Quantum anomalous Hall state in ferromagnetic SrRuO3 (111) bilayersPhys. Rev. Lett. (Accpetd 1 June 2017)
3). Gang Li*, Binghai Yan, Zhijun Wang, and Karsten Held. Topological Dirac semimetal phase in Pd and Pt oxides.Phys. Rev. B, 95, 035102 (2017)
4). Christian Platt, Gang Li, Mario Fink, Werner Hanke, Ronny Thomale, Evolution of superconducting gap anisotropy in hole-doped 122 iron pnictides, Physica status solidi (b) (2016), DOI:10.1002/pssb.201600350
5). Stefan Glass, Felix Reis, Maximilian Bauernfeind, Julian Aulbach, Markus Scholz, Florian Adler, Lenart Dudy, Gang Li, Ralph Claessen, and Joerg Schaefer, Atomic-Scale Mapping of Layer-By-Layer Hydrogen Etching and Passivation of SiC(0001) SubstratesJ. Phys. Chem. C, 120 (19), pp 10361–10367 (2016)
6). Gang Li*, Nils Wentzell, Petra Pudleiner and Kasten Held. Efficient implementation of the parquet equations: Role of the reducible vertex function and its kernel approximationPhys. Rev. B 93, 165103 (2016)
7). P. Pudleiner, T. Schaefer, D. Rost, G. Li, K. Held and N. Blümer, Momentum-space structure of the self-energy in the two-dimensional Hubbard modelPhys. Rev. B 93, 195134 (2016)
8). Gang Li*, Binghai Yan, Ronny Thomale, Werner Hanke, Topological nature and the multiple Dirac Cones in Bismuth high-Tc superconductorsScientific Reports, 5, 10435 (2015)
9). Gang Li*The hidden physics in the dual-fermion approach - a special case of a non-local expansion scheme, Phys. Rev. B 91, 165134 (2015)
10). Xin Zhang, Wei Wu, Gang Li, Lin Wen, Qing Sun, An-Chun Ji, Emergence of Quantum Nonmagnetic Insulating Phase in Spin-Orbit Coupled Square LatticesNJP 17, 073076 (2015)
11). Stefan Glass, Gang Li, Florian Adler, Julian Aulbach, Andrzej Fleszar, Ronny Thomale, Werner Hanke, Ralph Claessen, J?rg Sch?fer,Triangular Spin-Orbit-Coupled Lattice with Strong Coulomb Correlations: Sn Atoms on a SiC(0001) SubstratePhys. Rev. Lett. 114, 247602 (2015)
12). Gang Li*, Werner Hanke, Giorgio Sangiovanni and Bj?rn Trauzettel, Interacting weak topological insulators and their transition to Dirac semimetal phasesPhys. Rev. B 92, 235149 (2015)
13). Manuel Laubach, Ronny Thomale, Werner Hanke, Gang Li*Competing magnetism, spin liquid candidate regime, and adiabatic cooling in the anisotropic triangular Hubbard modelPhys. Rev. B 91, 245125 (2015)
14). Gang Li*, A.E. Antipov, S. Kirchner, A.N. Rubtsov and Werner Hanke, Competing phases of the Hubbard model on triangular lattice -- insights from the entropy, Phys. Rev. B(R) 89, 161118 (2014)
15). A Barfuss, L Dudy, M R Scholz, H Roth, P H\opfner, C Blumenstein, G Landolt, J H Dil, N C Plumb, M Radovic, A Bostwick, E Rotenberg, A Fleszar, G Bihlmayer, D Wortmann, G Li, W Hanke, R Claessen, J Sch?fer, Elemental Topological Insulator with Tunable Fermi Level: Strained $\alpha$-Sn on InSb(001), Phys. Rev. Lett. 111(15), 157205 (2013)
16). Gang Li*, Philipp H?pfner, Christian Blumenstein, Sebastian Meyer, Aaron Bostwick, Eli Rotenberg, J?rg Sch?fer, Ralph Claessen, and Werner Hanke, Magnetic order induced spectral weight redistribution in Sn/Si(111) surface systemsNature Communication, 4:1620 (2013)
17). Jan Carl Budich, Ronny Thomale, Gang Li, Manuel Laubach, Shou-Cheng Zhang, Fluctuation-induced Topological Quantum Phase Transitions in Quantum Spin Hall and Quantum Anomalous Hall InsulatorsPhys. Rev. B 86, 201407 (2012)
18). Gang Li* and Werner Hanke, An efficient treatment of the high-frequency tail of the self-energy function and its relevance for multi-orbital modelsPhys. Rev. B 85, 115103 (2012)
19). Gang Li*, Manuel Laubach, Andrzej Fleszar and Werner Hanke, Germoetrical frustration and the competing phases of the Sn/Si(111) root3 x root3 R30 surface systemsPhys. Rev. B 83, 041104(R) (2011)
20). Thomas C. Lang, Martin Bercx, David Luitz, Gang Li, Fakher F. Assaad and Werner Hanke, Quantum Monte Carlo Studies of Strongly Correlated Electron SystemsHigh Performance Computing in Science and Enginerring, pp 503-516, Springer, 2010
21). Gang Li*, Werner Hanke, Alexei N. Rubtsov, Sebastian B?se, and Michael Potthoff, Accessing thermodynamics from dynamical cluster-embedding approachesPhys. Rev. B 80, 195118 (2009)
22). H. Hafermann, Gang Li, A. Rubtsov, A. Lichtenstein and H. Monien, Efficient Perturbation Theory for Quantum Lattice Models, Phys. Rev. Lett. 102, 206401 (2009)
23). Hunpyo Lee, Gang Li and Hartmut Monien, Hubbard model on the triangular lattice using dynamical cluster approximation and dual fermion methodsPhys. Rev. B 78, 205117 (2008)
24). Gang Li, Hunpyo Lee and Hartmut Monien, Determination of the lattice susceptibility within the dual fermion method, Phys. Rev. B78, 195105 (2008)
25). LI Gang and TIAN Guang-Shan, Ferromagnetism in an Itinerant Electron ClusterCommun. Theor. Phys. (Beijing China) 44 (2005) pp. 188-192

本組成員

Petra Pudleiner

量子多體理論

郵箱:pudleiner@ifp.tuwien.ac.at

史武軍

拓撲材料計算

郵箱:shiwujun@shanghaitech.edu.cn

夏雲悠悠

拓撲材料計算

郵箱:xiayyy@shanghaitech.edu.cn


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