《低維量子結構中狄拉克型電子激發及其輸運特性研究》是依託南京大學，由王伯根擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：低維量子結構中狄拉克型電子激發及其輸運特性研究
- 項目類別：專項基金項目
- 項目負責人：王伯根
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
低維量子結構的研究是凝聚態物理的前沿。本課題圍繞拓撲絕緣體、低維石墨、含有機分子的異質結等分別具有拓撲奇異、拓撲平庸和反常自旋輸運的表（界）面態的低維量子結構開展實驗和理論研究，揭示其電子態、光電磁及輸運性質，集中探討對狄拉克激發體系和奇異表(界)面態進行量子調控的機理，以圖為其套用打下重要的物理基礎。主要包括:1、製備高質量拓撲絕緣體，採用團簇束流對其表面進行系統修飾，實現對表面態的摻雜、自旋極化、相對論散射和局域化等調控效果，研究樣品的輸運特性並進行最佳化; 2、製備高質量石墨及單層，在其表面有目的地引入點缺陷，研究其局域電子結構，利用自旋極化掃描隧道顯微鏡研究缺陷與磁性的關聯；研究磁性納米島在單層石墨表面的生長、磁性及自旋注入；3、在鐵磁性材料表面沉積一到兩層的有機半導體分子，通過自旋極化掃描隧道顯微鏡研究分子結構、成分及沉積位形等對分子自旋極化的影響和規律。
結題摘要
本課題圍繞拓撲絕緣體、低維石墨、含有機分子的異質結等分別具有拓撲奇異、拓撲平庸和反常自旋輸運的表（界）面態的低維量子結構開展實驗和理論研究。在實際工作中，我們的主要研究對象覆蓋了石墨烯、拓撲絕緣體、有機分子、MoS2、WTe2和拓撲半金屬等眾多當前高度關注的狄拉克體系，從理論和實驗兩個方面分別開展工作，建立了一套獨特的原子團簇產生-質量選擇-線上修飾-低溫輸運聯用系統，發展了低溫下獨立電荷和自旋的STM操縱方法，取得了實現能帶絕緣拓撲絕緣體、生長單層有機分子晶體、設計並實現了自旋拓撲奇異的Skyrmion晶體、預言全氮金屬鹽、探索量子自旋霍爾體系中拓撲不變數與邊態聯繫和電子糾纏特性檢測等重要進展。本項目系統研究了這些奇異電子體系的電子態、光電磁及輸運性質，集中探討對狄拉克激發體系和奇異表(界)面態進行量子調控的機理，這為其套用打下重要的物理基礎。依託這些研究工作，在SCI檢索的學術雜誌上發表論文72篇，其中含Nature Communications 2篇，Physical Review Letters 4篇，Scientific Reports 2篇，Applied Physics Letters 10篇和Physical Review B 17篇，全面高質量的完成了項目預定的研究任務。
