拓撲絕緣體若干理論問題研究

《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。

基本介紹

• 中文名：拓撲絕緣體若干理論問題研究
• 依託單位：清華大學
• 項目負責人：朱邦芬
• 項目類別：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，探索產生和操控Majorana費米子的新方法；與實驗組合作研究拓撲絕緣體的輸運和光學性質；研究拓撲絕緣體的熱電性質。這些研究將加深人們對於拓撲絕緣體這種新的物質態的理解，將有助於更深入地理解電子態的量子特性，也將對拓撲量子計算以及自旋電子學領域提供新的知識和新的研究方法，並為可能的套用打下理論基礎。

結題摘要

本項目圍繞拓撲絕緣體及與電子自旋相關現象中若干理論問題開展研究。對於拓撲絕緣體，我們著重研究了對於輸運有重要影響的表面態的散射問題。我們將極端點理論用於研究拓撲絕緣體表面態的準粒子相干，理論預言的表面台階和非磁點缺陷散射導致的STS譜與實驗符合極好；我們研究了拓撲絕緣體中的電聲子相互作用，指出對於背散射禁戒的表面態，LA聲子散射對其輸運的影響不容忽視。我們提出和研究了一些新型的拓撲絕緣體，如5d 過渡金屬氧化物構成的具有Corundum結構的拓撲絕緣體，一維拓撲絕緣體中的螺旋態及自旋Bloch振盪，莫比烏斯環上的拓撲絕緣體；探索了拓撲絕緣體的器件套用（包括熱電器件和pn結）。對於自旋流和電子自旋相干性調控，我們深入研究半導體中純自旋流的對稱性及其線性和非線性光學效應的物理機理；提出了利用自發輻射來調控電子自旋相干性的理論；研究強THz場中的半導體光激發頻率對於THz伴帶的效應，預言了原子物理所沒有的新效應。在本基金的支持下,我們發表期刊學術論文9篇（含PRL 1篇、PR系列 ５篇,New J Phys 1篇，全部標註基金號），國際會議錄論文4篇。參加國際會議做邀請報告7次，重要國際會議口頭報告或張貼報告６篇，國內會議特邀報告1次。畢業博士3位，1位博士論文被評為全國百篇優秀博士論文。