《石墨烯及相關低維體系中的新物理》是依託復旦大學，由張遠波擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：石墨烯及相關低維體系中的新物理
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：張遠波
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
對低維電子體系的研究一直是凝聚態物理領域新發現的一個重要來源。以石墨烯為代表的新型低維體系的出現是近幾年中一個突破，其中優美而深刻的物理以及獨有的材料特性在基礎物理和實際套用上都有重要的意義。在本項目中，我們將通過尖端微納製造工藝構造新穎石墨烯器件結構，利用極低溫度和超強磁場中的量子輸運測量和低溫超高真空掃描探針顯微（SPM）技術來全方位研究高品質石墨烯在極端條件下的本徵量子行為，探索石墨烯中特有的等效相對論效應在電子-電子相互作用起主導作用時引致的新奇量子態，以及新型石墨烯器件在空間尺寸、應力、光場、電場等多種調控手段下的量子輸運現象。在此基礎上我們將把研究拓展到其它的層狀的低維電子系統，探索多種量子序誘導的新物理，以期對低維體系的量子輸運有全面深入的理解。我們同時還將研究新的量子調控的機理，為新型量子器件在信息的傳輸、存儲和處理上的套用提供有益的線索。
結題摘要
在項目執行的過去四年里，我們成功達到了項目的目標，部分原創性的成果甚至好於預期。具體來說，我們的主要成果有：（1）在國際上首次提出了新型二維半導體材料黑磷，成功製備了基於黑磷的場效應電晶體，並得到了優異的器件性能參數。這項成果開啟了黑磷這一新的方向，吸引了國際上眾多研究組跟進黑磷的研究。（2）強關聯二維晶體1T-TaS2中的可控相變。我們發現1T-TaS2二維材料中的電荷密度波可以通過改變樣品的維度（厚度）來進行調控。我們並且發展了一個全新的電荷調控的實驗方法：通過門電壓對層狀樣品進行可控的鋰插層，可以把樣品電子濃度調控到前所未有的水平。利用這個新方法，我們觀測到1T-TaS2二維材料中的電荷密度波以及超導相對電子濃度及其敏感，從而首次得到了1T-TaS2的完整相圖。我們以上的這些成果大大拓展了現有的二維材料體系，加深了我們對二維材料的理解，增強了對它們的調控能力。
