周艳

教授

校长学者
教育背景

博士(瑞典皇家理工学院,微电子)

硕士(香港理工大学,应用物理)

理学学士(中国科学技术大学,物理)

研究领域
自旋电子学(磁存储、磁传感、自旋微波振荡器、拓扑自旋、量子计算);电子科学/计算机科学(电路设计、AI算法、类脑计算、计算机体系结构)
学术领域
物理学,电子与计算机工程,材料科学与工程
港中大(深圳)个人网站
电子邮件
zhouyan@cuhk.edu.cn
个人简介

周艳,2003年本科毕业于中国科学技术大学,2005年硕士毕业于香港理工大学,2009年毕业于瑞典皇家工学院。在瑞典留学期间获得国家优秀自费留学生奖学金,并于2008年在IBM Watson MRAM部门访问6个月。2015年任职香港中文大学(深圳)副教授,并组建十余人的科研团队。2018年起获得长聘教职。20226月升为正教授(长聘)。2020年6月-2022年6月任职理工学院助理院长(科研)。

团队围绕基于磁存储材料和器件、电路设计、AI算法、类脑计算、AI芯片、量子计算等领域开展研究,致力于解决摩尔定律失效后的电子器件小型化、集成化的问题,寻求革新性的低能耗器件和信息处理方案。

在港中大(深圳)工作期间,指导研究生30余人,指导的一名研究生获得香港中文大学(深圳)校长杰出研究生奖,指导的博士后中有5人在香港中文大学(深圳)博后在站期间获得国家自然科学基金青年基金项目资助(张溪超、王子东、赵月雷、沈来川、李晓光)。周艳教授在香港中文大学(深圳)工作期间以项目负责人(PI)身份主持包括中国自然科学基金面上项目3项(123741231197429811574137),中国自然科学基金国际合作重点项目1项(61961136006),中国自然科学基金重大项目1项(92565101),广东省本土创新创业团队(2019BT02X030)、深圳市创新创业团队(KQTD20180413181702403)、深圳市重点项目(5项)等在内的竞争性科研经费约一亿元人民币。在香港大学工作期间主持香港科技创新署ITF 3项,香港RGC-GRF项目1项。与下面企业或高校开展横向课题:华为、新凯来、中紫半导体、楠轩光电、北大、清华大学、中科院合肥强磁场中心、浙江工业大学,建立两间校企联合实验室并任职实验室主任,同时担任香港中文大学(深圳)—深圳市国际量子研究院联合实验室主任,以及负责香港中文大学(深圳)—粤港澳大湾区量子科学中心联合培养博士生项目。

在上述项目的支持下,团队取得丰硕的学术成果。近五年作为第一或通讯作者发表JCR一区论文100余篇,团队成员以第一(通讯)作者身份在Nature ElectronicsNature PhysicsNature CommunicationsPRL等顶级学术期刊发表论文60余篇,论文被国际同行引用18500多次(H-index 63),拥有国际及国家发明专利30余项,50余篇文章被收录为SCI高被引论文,多篇文章入选知名期刊封面论文,并多次被Nature自然科研IOP 纳米技术,以及亚洲自然杂志网等深具影响力的科研新闻网站广泛报道。

周艳教授多次获邀在美国物理学会、美国材料学会、国际磁性材料会议做邀请报告,并担任会议组委会成员。周艳教授长期担任NatureReview of Modern PhysicsNature ElectronicsNature MaterialsNature PhysicsNature Nanotechnology等杂志审稿人。亦受邀为国家自然科学基金委、法国国家研究署、德国科学基金会、欧盟基金、深圳科创委评审项目。

周教授及其领导的科研团队获得以下科研、教学奖项和荣誉:

  • 2025年度亚太人工智能学会会士(AAIA Fellow
  • 2025年度香港中文大学(深圳)师风师德奖
  • 2025年度香港中文大学(深圳)理工学院杰出表现基金
  • 2024国家高层次人才特殊支持计划创新创业领军人才
  • 2024年度香港中文大学(深圳)理工学院杰出表现基金
  • 2024广东省自然科学奖二等奖(第一完成人)
  • 2023深圳市教育工作先进个人荣誉称号(深圳市优秀教师
  • 2023年度深圳市五四青年团队奖章
  • 2023年度香港中文大学(深圳)理工学院首届杰出表现基金
  • 2022年度霍英东教育基金会第18届高等院校青年科学奖
  • 2021年度深圳市自然科学技术一等奖(第一完成人)
  • 2020-2025入选斯坦福大学发布的世界科学家影响力前2%排行榜
  • 2021年香港中文大学(深圳)首届杰出青年科研奖
  • 2021年英国皇家物理学会Fellow
  • 2017/2021年度中国新锐科技人物
  • 2020年香港中文大学(深圳)校长学者奖
  • 2019年中国电子学会二等奖(第二完成人)
  • 2017年香港中文大学(深圳)的首届校长模范教学奖
  • 2015高层次人才(优先资助)
学术著作

学术著作 [近几年代表性文章 (*代表通讯作者)]

1. “Spintronic memristors for computing”

Q. Shao*(equal contribution), Z. Wang*(equal contribution), Yan Zhou*(equal contribution), Shunsuke Fukami, Damien Querlioz, Joshua Yang, Yiran Chen, Leon Chua 

npj Spintronics, 3, 16 (2025). [Review Paper, Proposed spintronics foundation concept]

2. “Nanoscale Magnetic Tunnel Junctions Fabricated using Etching-back Technique”

Yawen Luo (MPhil student), Shuhui Liu, R. Luo, Wei Tang, Bin Fang, Zhongming Zeng* and Yan Zhou*

IEEE Transactions on Magnetics, 61, 4401105 (2025).

3. “A Cache-Compatible 4T2MTJ MRAM Enabling Compute-in-Memory Adders” Zhengde Xu, Xiaoyan Zhang, Dongyang Chen, Dingfu Shao, Yan Zhou*, Xuanyao Fong, Zhifeng Zhu*

IEEE Transactions on Circuits and Systems I, under review (2025).

4. “Nanofluidic Logic Based on Chiral Skyrmion Flows”

Xichao Zhang(PhD student), Jing Xia, Yan Zhou, Guoping Zhao, Xiaoxi Liu, Yongbing Xu, and Masahito Mochizuki*

PNAS, 122, e2506204122 (2025).

5. “Topological transformation of synthetic ferromagnetic skyrmions: thermal assisted switching of helicity by spin-orbit torque”

Kai Wu (Postdoc), Yuelei Zhao, Hongyuan Hao, Sheng Yang, Shuang Li, Qingfang Liu, Senfu Zhang*, Xixiang Zhang, Johan Akerman, Li Xi, Ying Zhang, Kaiming Cai and Yan Zhou*

Nature Communications,15, 10463 (2024).

6. “Topological Spin Textures: Basic Physics and Devices”

Yuqing Zhou (PHD student), Shuang Li, Xue Liang, Yan Zhou*

Advanced Materials,37, 2312935 (2024). [Invited Review]

7. “The Fundamentals and Applications of the Skyrmion Hall Effect”

S. Yang (PHD student), Y. Zhao, X. Zhang, X. Xing, H. Du, M. Mochizuki, X. Xu, J. Åkerman and Yan Zhou*

Applied Physics Review, 11, 041335 (2024). [Invited Review]

8. “Asymmetric magnon frequency comb”

Xue Liang (PHD student), Yunshan Cao, Peng Yan* and Yan Zhou

Nano Letters, 24, 6730 (2024).

9. “Scalable production of ultraflat and ultraflexible diamond membrane”

J. Jing, F. Sun, Z. Wang, L. Ma, Y. Luo, Z. Du, T. Zhang, Y. Wang, F. Xu, X. Ma, X. Wang, Yan Zhou, K. H. Tsoi, J. Wrachtru , N. Won, C. Li, D. Ki, Q. Wang, K. H. Li, Y. Lin*, Z. Q. Chu*

Nature, 636, 627-634 (2024).

10. “Designing and Constructing a Skyrmion Diode Device via Antiferromagnetic Exchange Bias Engineering”

C. Zhao (Postdoc), L. Shen (PHD student), B. Cui, B. He, C. Wu, J. Li, Y. Guang, Z. Nie, X. Zheng, G. Yin, K. Shen, H. Wang, S. Liang, Yan Zhou*, Xiufeng Han, Guoqiang Yu*

Advanced Functional Materials 34, 2405296 (2024).

11. “Generation of skyrmions by combining thermal and spin-orbit torque: breaking half skyrmions to skyrmions”

S. Yang (PHD student), L. Shen, Y. Zhao, K. Wu, X. Li, K. Shen, S. Zhang, X. Xu, J. Åkerman and Yan Zhou*

Nanoscale, 16, 7068 (2024).

12. “Reversible Conversion Between Skyrmions and Skyrmioniums”

Sheng Yang (PhD student), Yuelei Zhao, Kai Wu, Zhiqin Chu, Xiaohong Xu, Xiaoguang Li, Johan Åkerman, and Yan Zhou*

Nature Communications,14, 3406 (2023).

13. “Identifying and Exploring Synthetic Antiferromagnetic Skyrmions”

Y. Zhao (Postdoc), S. Yang, K. Wu, S. Li, Y. Gao, H. Hao, X. Zhang, S. Wang, Q. Liu, S. Zhang*, Z. Chu, J. Åkerman, and Yan Zhou*

Advanced Functional Materials, 33, 2303133 (2023).

14. “High-frequency ultra-sensitive spin-torque diode based on Co-rich magnetic tunnel junction with in-plane magnetized free layer”

Like Zhang, Kexin Zeng, Shangkun Li*, Yan Zhou*, Bin Fang* and Zhongming Zeng

Japanese Journal of Applied Physics 62, 103003 (2023).

15. “Universal quantum computations based on nano-skyrmion helicity qubits in frustrated magnets”

Jing Xia (PHD student), Xichao Zhang, Xiaoxi Liu, Yan Zhou*, Motohiko Ezawa*

Physical Review Letters, 130, 106701 (2023).

16. “Event-based Vision in Magneto-Optic Kerr Effect Microscopy”

Kai Zhang [Postdoc], Yuelei Zhao, Zhiqin Chu*, Yan Zhou*

AIP Advances, 12, 095315 (2022). [Feature article]

Highlight: New “add-on” mimics human eye, elevates traditional microscopy technology.

Scilight "Integrating revolutionary sensor technology with Magneto-optic Kerr effect microscopy,"

https://aip.scitation.org/doi/10.1063/10.0014102

17. “Exchange-torque-triggered fast switching of antiferromagnetic domains”

J. Xu#, X. Zhang# [PHD student], J. Xia, C. Zhou, D. Shi, H. Chen, T. Wu, Q. Li, H. Ding, Yan Zhou*, Y. Wu*

Physical Review Letters, 128, 137201 (2022). [First two authors contribute equally]

18. “Topology-Dependent Brownian Gyromotion of a Single Skyrmion”

L. Zhao#, Z. Wang# (Postdoc), X. Zhang# (PHD student), X. Liang, J. Xia, K. Wu, H. Zhou, Y. Dong, G. Yu, K. Wang, Yan Zhou*, and W. Jiang*

Physical Review Letters, 125, 027206 (2020). [First three authors contribute equally]

19. “Current-Induced Helicity Reversal of a Single Skyrmionic Bubble in a Nanostructured Frustrated Magnet”

Z. Hou#, Q. Zhang#, X. C. Zhang# (PHD student), G. Xu, J. Xia, B. Ding, H. Li, S. Zhang, N. M Batra, P. Costa, E. Liu, G. Wu, M. Ezawa, X. Liu, Yan Zhou*, X. Zhang*, and W. Wang*

Advanced Materials, 32, 1904815 (2020). [First three authors contribute equally]

20. “Current-induced dynamics and chaos of antiferromagnetic bimerons”

L. Shen (PHD student), J. Xia, X. C. Zhang, M. Ezawa, O. A. Tretiakov, X. Liu, G. Zhao, and Yan Zhou*

Physical Review Letters, 124, 037202 (2020).

21. “Detection of HIV-1 antigen based on magnetic tunnel junction sensor and magnetic nanoparticles”

Li Li (Postdoc), Kaiyu Mak and Yan Zhou*

Chinese Physics B, 29, 088701 (2020).   “Editor’s suggestion”

22. “A Spiking Neuron Constructed by the Skyrmion-Based Spin Torque Nano-Oscillator”

Xue Liang (PhD student), X. Zhang, Jing Xia, Motohiko Ezawa, Yuelei Zhao, Guo-Ping Zhao*, and Yan Zhou*

Applied Physics Letters, 116, 122402 (2020).

23. “Exploring the contribution of Trapped Magnetic Flux on Magnetization Dynamics in Thick Nb/Ni80Fe20/Nb Trilayers”

Yuelei Zhao, Ye Yuan, Kaiquan Fan and Yan Zhou*

Applied Physics Express 13, 033002 (2020).

24. “Magnetic skyrmions: intriguing physics and new spintronic device concepts”

Yan Zhou*

National Science Review, 6, 210 (2019). [Invited review]

25. “Deterministic creation and deletion of a single magnetic skyrmion observed by direct time-resolved X-ray microscopy”

S. Woo#, K. Song#, X. C. Zhang# (PhD student, co-first author), M. Ezawa, Yan Zhou [leading contribution in theory part], X. Liu, M. Weigand, J. Choi, J. Chang

Nature Electronics, 1, 288-296, (2018). [cover paper & Editor’s highlight]

26. “Magnetic skyrmion-based synaptic devices”

Y. Huang, W. Kang, X. C. Zhang, Yan Zhou* and W. Zhao*

Nanotechnology, 28, 08LT02 (2017).

[Top 30 most influential paper in Nanotechnology in 30 years (1990-2020)]

27. “Skyrmion dynamics in a ferromagnetic film and current-induced helicity locking-unlocking transition”

X. C. Zhang (PHD student), J. Xia, Yan Zhou*, X. Liu, H. Zhang, M. Ezawa

Nature Communications, 8, 1717, (2017).

28. “Direct Observation of the Skyrmion Hall Effect”

W. Jiang#, X. C. Zhang# (PHD student, co-first author), G. Yu, W. Zhang, M. Jungfleisch, J. Pearson, O. Heinonen, K. Wang, Yan Zhou [leading contribution in theory part], A. Hoffmann*, S. Velthuis*

Nature Physics, 13, 162–169 (2017). [Cover paper. First three authors contribute equally]

29. “Magnetic skyrmion-based synaptic devices”

Yangqi Huang, Wang Kang, Xichao Zhang, Yan Zhou* and Weisheng Zhao*

Nanotechnology, 28, 08LT02 (2017).

Selected as Highlights of 2017 by IOP Publishing

Selected as Top 30 most influential paper in Nanotechnology in 30 years (1990-2020)

30. “Motion and Switching of Dual-vortex Cores in Elliptical Permalloy Nanodisk Stimulated by a Gaussian Magnetic Field Pulse”

X. Li, Yan Zhou*, T. Zeng, K. W. Lin, P. T. Lai, P. W. T. Pong*

IEEE Transactions on Magnetics, 53, 4300106, (2017).