《半導體表面納米線結構中量子特性的表征和調控》是依託中國科學技術大學，由曾長淦擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：半導體表面納米線結構中量子特性的表征和調控
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：曾長淦
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
一維納米結構由於尺寸受限或由此導致的電荷、自旋以及晶格振動等量子序之間的耦合增強，常常表現出迥異於三維體系的豐富而奇特的量子特性。本項目將主要利用具有極高空間、能量甚至自旋解析度的掃描隧道顯微鏡，在原子尺度探索在各種低指數和高指數Si和Ge表面蒸發金屬形成有序納米線（包括原子鏈）結構的可能性，尋找量子序被維度限制或它們之間耦合增強而導致的新奇量子基態和低能激發態。在此基礎上，通過改變襯底摻雜類型和濃度，控制表面缺陷密度，調節納米線摻雜，以及施加局域電場來調控表面納米線體系的量子特性。該研究將使我們對一維受限體系中量子序之間的耦合有更全面和深入的理解，而且一維體系中新奇量子態的發現以及對它們的可控調製將有可能用於發展基於全新原理的量子器件。
結題摘要
一維材料因為其豐富的物理和潛在套用而得到廣泛關注。我們在一維結構量子特性方面，取得以下主要成果：（1）利用掃描隧道顯微術確定了Si(111)-In電荷密度波中拓撲孤子激發的精確原子結構、生成能和激活能，並進一步研究了孤子聚集形成極化子的行為；（2）通過改變表面缺陷密度調控Si(111)-In原子鏈陣列的金屬-絕緣體電子相分離，並利用電場實現金屬-絕緣體轉變的控制；（3）通過第一性原理密度泛函計算，對鑲嵌在石墨烷中的鋸齒形石墨烯一維條帶進行了研究，發現派爾斯失穩與自旋有序的競爭隨石墨烯條頻寬度發生變化。此外，我們在石墨烯低溫生長和層數控制、三維金屬納米結構的等離激元特性、拓撲絕緣體薄膜輸運性質、以及鐵基超導體表面幾何和電子結構等方面也取得重要進展。在此項目執行期間，共發表SCI論文8篇，包括PRL和ACS Nano各1篇，並申請了2項專利，；一些重要結果也正在整理成文。
