我们致力于对铜氧化物、铁基等超导体中的配对机制进行定量理解。哪些微观相互作用的能标有着与临界温度Tc相似的演化——超交换、电声耦合、轨道杂化，还是它们的协同作用？能否在晶格与电子结构中识别与配对强度及对称性相关的“材料基因”？我们将高质量单晶与高精度散射谱学相结合，测定集体激发及其与载流子的耦合，力求建立一个可检验的框架，从谱学测量中窥探配对“胶水”的秘密。

我们研究能带拓扑与电子关联、电子巡游性相互交织的磁性体系。电子的相互作用、自旋–轨道耦合以及共价性如何共同塑造自旋波与电子的能带，从而在晶体中产生拓扑自旋波以及非常规的自旋自由度？我们努力推动散射谱学的综合运用，并与理论学家密切合作，力求在这一前沿方向上取得稳步进展。

手性——无论源自结构还是电子运动——都能赋予材料全新的物性。具体材料中的手性起源于何处：晶格结构、非共线的自旋结构，还是自发电荷有序？哪些观测量能最直接地用于诊断手性有序：圆二色的光学/拉曼/X 射线响应、非互易输运，抑或新奇的热力学现象？我们在外场与低温条件下开展对称性分辨的谱学研究，寻找手性关联物态并探究其微观机理。

在常规物相之外，我们关注量子自旋液体、多极矩有序，以及由非常规激发凝聚所形成的物态。哪些哈密顿量能够复现实验中所见的谱学结果？在怎样的情形下，几何阻挫或者自旋—轨道耦合能抑制长程有序的出现，转而产生拓扑序以及分数化的元激发？运用基于单晶的散射谱学，我们寻找连续统形式的激发与外场诱导下的相变与临界现象，以理解有序态如何形成、彼此竞争或无法出现。

我们将样品制备、物态调控与谱学测量深度整合，缩短从实验构想到测量检验的周期。实验室具备多种基于电弧熔炼/助熔剂/光学浮区等方法的单晶生长工艺，用于高质量样品的制备；正在搭建的实验平台将结合低温超导磁体与高分辨的共振拉曼谱学，用于在低温、强磁场以及应变等条件下进行共振和偏振分辨的拉曼研究；作为补充，我们也将进行输运与热力学测量，帮助我们在结构—物性—谱学之间建立因果联系。

我们是中子源和光源装置的高频用户，主要利用中子散射以及共振和非共振的 X 射线技术进行研究。通过把大科学装置上的实验与我们的晶体生长专长和组内测量结果进行整合，我们对量子材料追求尽可能透彻的物理理解。展望未来，我们希望能探索更加综合的实验研究模式和建造下一代更加先进的谱学仪器！