《拓撲絕緣體的研究》是依託上海交通大學,由賈金鋒擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名:拓撲絕緣體的研究
- 項目類別:重大研究計畫
- 項目負責人:賈金鋒
- 依託單位:上海交通大學
《拓撲絕緣體的研究》是依託上海交通大學,由賈金鋒擔任項目負責人的重大研究計畫。
《拓撲絕緣體的研究》是依託上海交通大學,由賈金鋒擔任項目負責人的重大研究計畫。項目摘要 拓撲絕緣體是目前凝聚態物理研究的一個熱點,其中最關鍵的兩個問題是量子化反常霍爾效應和Majorana費米子的觀察與探測。本項目將針對這兩個關鍵問題集中國內這方面研究的主要力量進行攻關,力爭取得突破。結題摘要 本項目的目標...
我們擬理論研究拓撲絕緣體的量子輸運性質。主要集中研究二維拓撲絕緣體,同時也部分涉及三維拓撲絕緣體。具體研究下面幾個課題:(1)提出一種既含有受拓撲保護邊態又有不受拓撲保護邊態的複合拓撲絕緣體,並研究它的獨特量子輸運現象;(2)研究由拓撲絕緣體組成的低維受限體系的電子和自旋輸運性質,並考慮電子-電子...
《拓撲絕緣體物理性質的理論研究》是依託中國科學院大學,由葉飛擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 拓撲絕緣體是當前凝聚態物理領域中的一個熱點問題。這類材料的特徵是體內元激發具有能隙,而在邊界上存在著受拓撲保護的無能隙邊緣激發。這些低維邊緣激發也和一般的相同維數的費米子體系有著顯著不同,因此...
《拓撲絕緣體及其新奇物理性質的研究》是依託北京航空航天大學,由郭懷明擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 拓撲絕緣體是凝聚態物理學中新出現的研究領域,其潛在套用價值引起人們濃厚的研究興趣。在本項目中,我們將對拓撲絕緣體及其新奇物理性質開展三個方面的研究:1,拓撲絕緣體中的無序效應;2,拓撲絕緣體...
《拓撲絕緣體的第一性原理研究》是依託北京理工大學,由姚裕貴擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 拓撲絕緣體是一種新奇的量子物態,具有絕緣體和導體雙重特性,結合超導序和鐵磁序,拓撲絕緣體可能在量子計算機和自旋電子學等領域有著潛在的廣泛套用。本項目將利用第一性原理方法尋找新的拓撲絕緣體材料,研究在新的...
《拓撲絕緣體二維納米材料的可控制備與物性研究》是依託北京大學,由李輝擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 本項目將著重於拓撲絕緣體二維納米材料的可控制備和物性探討。主要研究材料為Bi2Se3, Bi2Te3, Sb2Te3,通過固-氣機制,利用管式爐,在不同襯底上製備高質量、厚度可控、均一、1QL及以上、形狀規則...
《拓撲絕緣體若干理論問題研究》是依託清華大學,由朱邦芬擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 本項目將圍繞拓撲絕緣體的物理性質,理論上研究拓撲絕緣體中保持時間反演對稱的相互作用(如電聲子作用)對無能隙邊緣態穩定性的影響,探討探測Z2拓撲分類的實驗方案;研究拓撲絕緣體與磁體、超導體界面的物理性質,探索產生和...
《拓撲絕緣體中的奇特量子態研究》是依託上海交通大學,由賈金鋒擔任項目負責人的重大研究計畫。項目摘要 拓撲絕緣體作為一種最新發現的具有奇特性質的拓撲量子系統受到了廣泛的關注,其基本特點是體內電子激發存在能隙而表面電子具有螺旋狀非自旋簡併狄拉克準粒子的特性,在沒有外加磁場的情況下,表面電子永遠保持金屬性...
《拓撲絕緣體新材料以及表面物性的第一性原理研究》是依託北京理工大學,由馮萬祥擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 最近發現的拓撲絕緣體已經成為凝聚態物理和材料學領域中的研究熱點。為實現其在自旋電子學器件和拓撲量子計算等多個方面的套用,找到性能優良的真實宿主材料是首要條件。然而,目前已有的拓撲絕緣體材料...
《拓撲絕緣體中的量子雜質態及雜質輸運特性研究》是依託電子科技大學,由呂海峰擔任醒目負責人的面上項目。項目摘要 拓撲絕緣體是最近發現的一種新的量子物態,是目前備受關注的前沿研究領域,在室溫自旋電子學和拓撲量子計算等方面都有重要的套用前景。拓撲絕緣體的體態具有絕緣的性質,而其邊界態或表面態則是受時間反演...
拓撲絕緣體具有奇特的拓撲電子態,有望對電子學、自旋電子學和自容錯拓撲量子計算帶來革命性的推動。這一嶄新的拓撲量子系統自近年問世以來就一直受到物理學界的廣泛關注。本項目將研究在各種單晶襯底上高質量拓撲絕緣體(Bi2Te3, Bi2Se3, Sb2Te3和Bi2Se2Te)薄膜、摻雜拓撲絕緣體薄膜以及磁性或超導材料異質結的製備...
本課題的開展有望拓寬我們對拓撲絕緣體的磁性質之了解,奠定拓撲絕緣體在自旋電子學中套用的物理基礎並觀測到一些奇特物理學新現象。結題摘要 在拓撲絕緣體中引入鐵磁性以打破時間反演對稱性可以實現量子反常霍爾效應等新奇的拓撲量子現象。為此,我們開展了對拓撲絕緣體磁性的調控研究。通過調整提拉法製備Bi2Se3單晶時Bi...
超越當前主流的單粒子物理圖像的處理方法,引入處理強關聯電子系統的方法來處理拓撲絕緣體中的強關聯問題,從而探究相互作用對拓撲序的影響。對於一維體系,用玻色化和重整化群非微擾地處理相互作用。而對於大於一維的體系,用平均場或無規相近似等方法處理。主要考察的對象包括量子相變、拓撲激發等。對拓撲絕緣體的研究...
這些課題的研究不但具有澄清物理概念、闡明物理圖像的認知意義,而且能夠為未來量子器件研製奠定前期的理論工作。結題摘要 拓撲絕緣體是近年來物理研究的焦點和熱點之一。這類材料具有特殊屬性:體材料內部是絕緣的;表面存在無能隙的金屬態;電子自旋和動量方向是鎖定的,即螺旋性。拓撲絕緣體的拓撲性質是由其能帶的拓撲...
本項目主要研究以下三個方面的內容:(1)研究最近發現的電子-空穴非均勻分布對石墨烯輸運性質的影響;(2)提出基於雙層石墨的四連線埠約瑟夫森結的量子器件並研究其輸運性質和雙層石墨-超導界面的反常Andreev反射;(3)研究拓撲絕緣體納米條帶的熱電性質和費米面、能隙、電子無序、體系尺寸等的關係,以期望改善未來...
本項目擬在能帶理論框架內研究拓撲絕緣體表面態的有限尺寸效應,即拓撲絕緣體薄膜厚度、寬度及外磁場對薄膜上下表面、側表面能帶結構、輸運性質的影響。具體研究內容包括:拓撲絕緣體一維波導表面態能隙、電導與波導寬度、外磁場強度之間的定量關係;拓撲絕緣體薄膜厚度、寬度對薄膜上下表面、側表面能帶結構、輸運性質的影響...
《拓撲絕緣體低維量子結構中的電子關聯效應研究》是依託長沙理工大學,由程芳擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 拓撲絕緣體是一種由自旋軌道耦合導致的新量子物態。拓撲絕緣體的表面/邊緣態展現出奇特的金屬性質,這種特性受到時間反演對稱性的保護。由於其獨特的能帶結構和自旋與動量滿足的特定的手征特性,電子的輸運...
《拓撲絕緣體異質結可控制備及其光電探測器件的研究》是依託山東師範大學,由張洪賓擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 拓撲絕緣體的光吸收覆蓋可見光到近紅外的寬光譜範圍,在高性能光電探測器件領域具有重要的套用前景。目前基於光電導效應的拓撲絕緣體器件普遍具有較大的暗電流,而且光電流也比較微弱,對實際...
研究拓撲晶態絕緣體的輸運性質和無序效應。期望揭示時間反演對稱性和其它對稱性對拓撲絕緣體形成及其邊界態輸運性質的影響;(3)尋找表征一維手性對稱DIII超導體系的實空間拓撲繞數公式,並利用此類公式研究無序效應及與無序相關的拓撲量子相變現象,總結這些相變現象規律,為理解和認識奇數維或其它高維拓撲量子相變提供...
發現用As或P替換界面的Se原子可以補償原來界面的多餘電荷,使得原來的能帶彎曲得到了矯正,從而得到具有完全帶隙的拓撲界面態。界面處磁性絕緣體與拓撲表面態之間的磁交換耦合依然很強,有利於實現預計的拓撲磁電效應和反常量子霍爾效應的實驗測量和實際套用。 在大帶隙二維拓撲絕緣體的研究方面,我們發現了由V族元素P,...
《拓撲絕緣體用於Cr2+:ZnSe雷射器鎖模的研究》是依託深圳大學,由許長文擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 拓撲絕緣體是一種全新的量子功能材料,除了奇異的電子學特性,它的光學特性也引起了研究者的強烈興趣。申請人所在的團隊研究了拓撲絕緣體的可飽和吸收特性並首先將其套用於光纖雷射器的鎖模當中,成功...
拓撲絕緣體是一種新的量子物質態,它奇特的電子結構和廣闊的套用前景引起了巨大的研究興趣。受時間反演對稱性保護的電子態和強烈自旋軌道耦合是其基本特徵。壓力對物質的結構和性質產生普遍的影響,揭示出其他手段不能得到的新現象、新性質和新結構。壓力下拓撲絕緣體的性質及演化規律還鮮有人涉及。通常壓力作用使能帶交...
拓撲絕緣體因具有性質奇特的表面態而在自旋電子器件、容錯量子計算等領域具有針對性套用。其拓撲序受對稱性保護是非常穩定的,但最新的研究顯示拓撲表面態的色散、自旋結構等卻敏感地依賴於表麵條件。.本項目在前期研究基礎上利用MBE在超高真空系統中製備Bi2Se3等拓撲絕緣體薄膜並在其表面沉積特定原子或分子為探針、...
針對上述問題,本項目用第一性原理計算方法研究拓撲絕緣體(硒化鉍、碲化鉍、碲化銻)與三種電子功能材料異質結的電子結構及物性。首先研究拓撲絕緣體/石墨烯異質結,計算外加電場、鹼金屬、磁性雜質及晶格缺陷對這兩種材料的狄拉克費米子的影響和調控;其次研究拓撲絕緣體/金屬電極異質結,計算電接觸勢壘,界面拓撲...
本項目研究拓撲絕緣體中電子輸運的相關理論問題,建立拓撲絕緣體電子量子輸運行為與材料本身所特有的拓撲性質之間的聯繫,進一步發展拓撲量子相變理論,為新一代拓撲絕緣體器件設計提供一定的理論基礎。本項目取得以下研究成果: (1)我們研究了二維拓撲絕緣體HgTe量子阱中量子自旋霍爾效應的有限尺寸效應。討論了體反演不對稱...
本申請項目擬在前期工作基礎上,深入研究拓撲絕緣體及其複合材料的寬頻非線性光學特性,實驗測量並系統揭示其非線性光學特性和規律,建立拓撲絕緣體各巨觀參量與鎖模脈衝時域頻域性質的內在關係,製備可飽和吸收鎖模器件,實驗研究並闡明其在實現穩定、寬波段、超快、可調諧被動鎖模光纖雷射輸出上的潛力和優勢。結題摘要 拓...
本項目計畫使用表面光學混頻方法研究拓撲絕緣體的表面與界面態。作為二階非線性光學技術的一種,該方法不但擁有非常高的表面、界面靈敏度,且可探測光子所能到達的任何區域,是研究隱藏界面的強有力手段。通過混頻光譜,我們可獲取拓撲絕緣體界面、表面電子態的極化、壽命等信息;結合摻雜、外場激勵等電子態調控手段,可...
通過過去幾年的深入研究,人們在這些材料的電子結構研究、高質量樣品的生長和表征方面都達到了前所未有的高度。本項目主要是在此基礎上,對基於拓撲絕緣體的複合熱電材料的輸運性質進行系統的實驗研究。我們計畫通過對拓撲絕緣體複合材料的結構和電子態的調製而尋找具有最佳熱電優值的熱電材料。我們的研究將在拓撲絕緣體...
2.在微觀磁相互作用與巨觀磁特性比較的基礎上,闡明微結構對磁性拓撲絕緣體的拓撲特性、電學性質、磁性的影響,揭示拓撲絕緣體中實現鐵磁序的規律。3.結合外場(電場、磁場、應力)調控分析磁性拓撲絕緣體中拓撲性、電子結構和鐵磁性之間的關聯,進一步探索鐵磁拓撲絕緣的磁性耦合機理。通過項目研究指導鐵磁絕緣體的實驗...