超越自旋电子学：探索轨道输运，打造节能电子器件
能否介绍一下您迄今为止的科研历程？您的学术背景是什么？
我在意大利米兰比可卡大学材料科学系和意大利国家研究委员会阿格拉泰布里安扎微电子与微系统研究所（CNR-IMM）攻读博士学位，师从 Marco Fanciulli 教授和 Roberto Mantovan 博士。博士期间，我开展了融合材料科学与物理学的多学科研究，重点对 Sb₂Te₃ 拓扑绝缘体与 Fe、Co 等不同铁磁体形成的界面体系进行全面的化学、结构与磁学表征。这项研究旨在确定能够在室温下实现高自旋–电荷转换（SCC）效率的最佳材料组合。
值得一提的是，我利用金属有机化学气相沉积技术，在大面积衬底（即 4 英寸硅晶圆）上制备出准外延 Sb₂Te₃ 薄膜，为该技术走 向产业化迈进了一步。这一成果奠定了材料科学基础，使我们得以在 Sb₂Te₃/Au/Co 异质结构中观察到创纪录的 SCC 效率（Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2109361）。
在博士论文中，我研究了拓扑材料体系的化学、结构和磁学特性，希望为节能、超高速自旋电子器件的发展作出贡献。完成博士学业后，我凭借博士论文获得了 2023 年“Celluprica Prize”最佳博士论文奖。
在三年的博士后研究期间，我将研究拓展至电子系统中的存储和计算应用。在意大利国家研究委员会微电子与微系统研究所实验室开展第一阶段博士后研究时，我完成了先前研究的部分工作，同时发起并实施了新的项目和实验，还担任了期刊 Nanotechnology 某一期特刊的客座编辑。我的博士和博士后阶段的大部分研究都是在欧洲 SKYTOP 项目框架下开展的，使我得以深入了解欧盟层面科研项目的复杂运作方式。
目前，我在巴塞罗那材料科学研究所（ICMAB）的 Fontcuberta 教授研究组任职，运用自己的科研专长和协调能力，开展自旋电子学和轨道电子学领域的跨学科实验。我的职责包括协调一项与 ALBA 同步辐射光源及巴塞罗那大学（UB）合作的项目，并重点推进具有开创性的 X 射线磁圆二色性实验。
此外，我还负责与 Ferran Macià 博士的实验室合作，在巴塞罗那大学开展一项以铁磁共振（FMR）和自旋泵浦铁磁共振（SP-FMR）实验为重点的研究计划。与此同时，我们还与 P. Vavassori 教授的研究组合作，在 CIC nanoGUNE 研究中心开展磁光克尔效应实验，以揭示轻元素材料中的轨道积累现象；我负责协调这一研究方向的全部工作。
这些综合研究成果最终促成了14 篇论文在高影响力国际期刊上发表。多年来，我的研究成果还在 10 余场国内外学术会议上得到展示；我通过口头报告有效传播了这些研究中值得关注的发现。
能否介绍一下您目前的研究活动？您正在开展哪些工作？
我的工作主要围绕固体中的轨道电流展开，尤其关注前过渡金属氧化物。
我的主要研究目标是阐明轨道电流起源中一些非常基础的问题，并特别关注如何利用轨道电流构建节能且具有环境可持续性的电子器件。这种方法有望催生可用于各类电子器件的新型存储和逻辑系统，并可能使其性能超越现代技术中使用的传统系统。
在您看来，这一课题或领域有哪些特别值得期待或令人兴奋之处？
轨道电流普遍存在于所有材料中，对材料没有特殊要求。因此，原则上可以利用地球上储量丰富且可能具有环境可持续性的材料。
您认为这一研究领域接下来将面临哪些重大挑战？
第一项重大挑战是确定一系列必要条件，明确材料需要具备哪些特性，才能成为生成轨道电流的理想平台。
第二项重大挑战是在物理原理与材料科学之间找到合理的平衡，从而开发出真正能够基于轨道电流执行逻辑运算的电子器件。
苏黎世仪器 MFLI 如何为您的研究提供支持？
苏黎世仪器 MFLI 是一款极其灵活且可靠的锁相放大器，只需一台仪器即可完成多种测量。我们使用这台仪器开展两种不同类型的测量：二次谐波磁阻测量和自旋泵浦铁磁共振谱测量。只需调整仪器设置，即可实现这种灵活的测量方式。
此外，苏黎世仪器提供的技术支持也具有不可估量的价值。他们的协助显著缩短了搭建新测量装置所需的时间。