固体中的自旋，包括非磁/稀磁半导体和铁磁材料中自旋的研究，是现代凝聚态物理研究的异常活跃的前沿课题。自旋电子学/能谷电子学和量子信息与计算等研究领域，期望利用自旋/能谷自由度发展新的器件。
半导体二维结构中的自旋－轨道耦合(spin-orbit coupling)在基于自旋的量子器件实现方面起关键作用。我们利用外电场和半导体能带工程，成功实现半导体中电子自旋弛豫、输运过程的调控[1,2]。在国际前沿valleytronics研究领域，我们在实验上利用光学方法实现了valley polarization[3]，并且研究了应力对valley polarization的调控[4]。
1. A. Balocchi, Q. H. Duong, P. Renucci, B. L. Liu, C. Fontaine, T. Amand, D. Lagarde, and X. Marie, Full Electrical Control of the Electron Spin Relaxation in GaAs QuantumWells, Phys. Rev. Lett. 107, 136604 (2011)
2. G. Wang, B. L. Liu, A. Balocchi, P. Renucci, C. R. Zhu, T. Amand, C. Fontaine, X. Marie. Gate Control of the Electron Spin Diffusion Length in Semiconductor Quantum Wells. Nature Commun. DOI: 10.1038/ncomms3372 (2013)
3. T. Cao, G. Wang, W. P. Han, H. Q. Ye, C. R. Zhu, J. R. Shi1, Q. Niu, P. H. Tan, E. G. Wang, B. L. Liu & J. Feng, Valley-selective Circular Dichroism of Monolayer Molybdenum Disulphide, Nat. Commun. 3:887 doi: 10.1038/ncomms1882 (2012).
4. C. R. Zhu, G. Wang, B. L. Liu, X. Marie, X. F. Qiao, X. Zhang, X. X. Wu, H. Fan, P. H. Tan, T. Amand, and, B. Urbaszek, Stain Tuning of Optical Emission Energy and Polarization in monolayer and bilayer MoS2, Phys. Rev. B, 88, 121301(R) (2013).
