John A. McGuire

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John A. McGuire 课题组介绍

课题组长丨研究介绍丨发表文章丨 课程教学丨本组成员丨实验室丨 本组前成员

课题组长


John A. McGuire， 副教授 Associate Professor
通 讯地址：物质学院6号楼202E

电 子邮件：jamcguire@@shanghaitech.edu.cn

2018 – present, Associate Professor, ShanghaiTech University, School of Physical Science and Technology

2009 – 2017 Assistant Professor, Michigan State University, Department of Physics and Astronomy

2006 – 2009 Postdoctoral Research Associate, Physical Chemistry and Applied Spectroscopy Group (Advisor: Victor I. Klimov)

2005 Postdoctoral Fellow, Lawrence Berkeley National Laboratory, Materials Sciences Division (Advisor: Yuen-Ron Shen)

2004 Ph.D. University of California, Berkeley, Department of Physics (Advisor: Yuen-Ron Shen)

1992 B.S. Stanford University, Physics and Biological Sciences




研究介绍

  • 凝聚态非平衡性质与动力学

    Nonequilibrium properties and dynamics of condensed phase systems

  • 低维材料（例如半导体纳米晶体量子点，分层材料）的光学性质

    Optical properties of low-dimensional materials (e.g., semiconductor nanocrystals and quantum dots, layered materials)

  • 自旋动力学

    Spin dynamics

  • 界面动力学（例如水表面的氢键网络）

    Interfacial dynamics (e.g., the hydrogen bond network at water surfaces)

本课题组的研究方向是材料的动力学（从飞秒到纳秒的时间尺度），尤其是在低维材料领域。研究范围覆盖固体物理和化学物理。

当前的项目主要集中于探索量子材料中的激子和其他自由度：稀磁量子点中的激子-掺杂离子间相互作用，层状材料及其异质结构的激子-激子相互作用以及关联体系中的Hubbard激子。

采用的技术手段为非线性光学技术，其中包括瞬态吸收、二维光谱和二次谐波。实验室能够产生宽频光源：从太赫兹到可见光范围，并很快会安装一个磁光低温平台，用于10K以下温度和中等磁场强度（高至0.7T）。

因为项目范围从固态物理到量子点合成以及光学和电学系统的设计和搭建，所以课题组内成员拥有不同背景：物理学、应用物理学、光学工程、材料科学和化学。但所有学生都主要集中于研究凝聚态物理或化学物理问题，因此学生需好好学习量子力学和非线性光学这两门课程。

如对课题组的研究感兴趣或者有疑问，请通过电子邮件联系McGuire教授。

发表文章

  1. P. Dutta, Y.H. Tang, C.J. Mi, M. Saniepay, J.A. McGuire*, and R. Beaulac*, 'Ultrafast Hole Extraction from Photoexcited Colloidal CdSe Quantum Dots Coupled to Nitroxide Free Radicals,' J. Chem. Phys.151, 174706 (2019).

  2. S.H. Xiao, F. Figge, G. Stirnemann, D. Laage*, and J.A. McGuire*, “Orientational Dynamics of Water at an Extended Hydrophobic Interface,” Journal of the American Chemical Society 138, 5551 (2016).

  3. Y.H. Tang, X. Wei, K.C. Mandal, J.A. McGuire*, and C.W. Lai*, “Exciton Spin Dynamics in GaSe,” Journal of Applied Physics118, 113103 (2015).

  4. C. Sun, F. Figge, I. Ozfidan, M. Korkusinski, , X. Yan, L.S. Li, P. Hawrylak*, and J.A. McGuire*, “Biexciton Binding of Dirac Fermions Confined in Colloidal Graphene Quantum Dots,” Nano Letters15, 5472 (2015).

  5. C. Sun, F. Figge, J.A. McGuire*, Q.Q. Li, and L.S. Li, “Biexciton Auger Recombination in Colloidal Graphene Quantum Dots,” Physical Review Letters113, 107401 (2014).


课程教学

目前教的课程：

PHYS1314 电动力学 （物理本科生必修课，教学大纲，课程详情，春学期）

PHYS2202 非线性光学 （本研一体课程，课程详情，春学期）

之前教的课程:

MSE1511 半导体材料与器件 （2018，2019）


本组成员


王凯

硕士生，材料科学与工程

研究方向：稀磁半导体量子点的合成与超快光谱

本科：南昌航空大学，无机非金属材料工程a

2018-2022

E-mail:wangkai2


焉修

博士生，物理

研究方向：相关材料的非线性光谱

本科：大连理工大学，材料物理

2018至今

E-mail:yanxiu


杜成江

博士生，材料科学与工程

研究方向：层状材料的非线性光谱

本科：西安建筑科技大学，材料科学与工程

2018至今

E-mail:duchj


徐沛东

硕士生，物理

研究方向：低维材料的时间分辨太赫兹光谱

本科：上海科技大学，物理

2019至今

E-mail:xupd


梁超逸

硕士生，物理

研究方向：低维激子二维电子光谱

本科：上海理工大学，光电信息科学工程

2019至今

E-mail:liangchy1


柳瑞睿

硕士生，物理

研究方向：低维激子二维电子光谱

本科：山东师范大学，物理学

2020至今

E-mail:liurr


高佳奇

硕士生，物理

研究方向：时间分辨太赫兹光谱

本科：吉林大学，物理

2020-present

E-mail:gaojq1


吴淑冠

硕士生，物理

研究方向：量子点薄膜的光谱

本科：中国石油大学，应用物理学

2021至今

E-mail:wushg


王佳琪

硕士生，化学

研究方向：稀磁半导体量子点的合成与光谱

本科：浙江师范大学，应用化学

2021至今

E-mail:wangjq


实验室

    光源：

    • Light Conversion Carbide 飞秒激光放大器: 40 W, 100 kHz (可变单点到 1 MHz), 1028 nm, 270 fs 脉冲

    • Light Conversion Orpheus Twins F 双通道光参量放大器，工作频率高达 100 kHz:

      • 可调输出范围：450 - 2500 nm

      • 允许通过差频产生可调谐的从中红外到太赫兹波段的波长

    • Noncollinear optical parametric amplifier （非共线光参量放大器）为了 20 亚飞秒脉冲，操作范围~450-1000 nm (正在建设中)


    实验平台：

    • 基于声光调制器的二维光谱仪（PhaseTech Spectroscopy QuickShape Visible）

    • 四光束二维光谱仪（在建）

    • 二次谐波光学各向异性显微系统

    • 亚皮秒太赫兹探测系统（正在测试中）

    • 瞬态光栅光谱系统

    • 闭环磁光低温恒温器（T<10K， 磁场强度到0.7T）（Montana Instruments）


    光谱仪探测器：

    • 热电制冷 CCD阵列（Princeton Instruments）

    • 两个Teledyne e2v Octoplus CMOS 阵列相机，能够在>100kHz时工作

    • 光谱仪（Princeton Instruments和卓立汉光）



本组前成员

博士后(学校，最后一年)：下一个或当前的位置

    肖顺豪 (MSU，2014): KLA Tencor，上海（系统工程师组长）


博士生(学校，毕业年)：下一个或当前的位置

    Florian Figge (MSU,2018年)：TOPTICA Photonics, 德国慕尼黑(激光器研发项目经理)

    汤衍浩 (MSU,2017年)：浙江大学物理系百人计划研究员


硕士生(学校，毕业年)：下一个或当前的位置

    辛晏琏 (MSU,2014年)：清华附中国际学校


本科生(学校，毕业年)：下一个或当前的位置

    陈稼霖（上科大2021年）：中国科技大学物理系研究生

    肖雅文（上科大2021年）：Stanford University 物理系博士生

    王晴于（上科大2021年）：牛津大学物理系博士生

    陆启明（上科大2021年）：University of Limerick爱尔兰航空工程研究生

    郎若彤（上科大2020年）

    方成煜（上科大2019年）：University of Wisconsin-Madison电子与计算机工程博士生

    Tyler Cochran (MSU,2017): 美国普林斯顿大学(Princeton University)物理系博士生




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