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二维氧化物界面量子振荡的一维起源

[日期:2019-05-02 11:15] 作者:peili [字体: ]
  我国科学技能大学杜江峰院士领导的中科院微观磁共振要点试验室在氧化物界面物理研讨方面获得重要发展,该室量子电子学小组程光磊教授与合作者提出了二维氧化物界面量子振动的一维来源,并完成了试验验证,相关作业宣布在十四日的《物理谈论快报》上。

 
  氧化物界面是最近十五年鼓起的新式资料体系,尤其是根据钛酸锶的二维电子体系具有超导、磁性、铁电、铁磁等许多电子相关现象,是研讨根底凝聚态物理问题的通用渠道,也是未来十年最有或许完成技能打破的量子资料之一。在高迁移率的二维氧化物界面通常在外加磁场下会构成电阻的舒波尼克夫-哈尔斯量子振动。类似于量子霍尔效应,这种电阻的量子振动首要源于外磁场下朗道能级的布居数随磁场改变而导致的电阻改变,是探知资料电子密度、有用质量与能带等信息的有用试验手法。钛酸锶作为“氧化物中的硅资料”,其二维电子体系中的量子振动被广为研讨。然而在宣布的近二十篇文章中,其量子振动提醒的电子密度与传统霍尔效应丈量稀有量级不同。而且关于电子的有用质量、能带隶属等问题议论纷纷,并无结论。因而,了解这些现象的本质对氧化物资料与器材使用至关重要。
 
  程光磊教授在国外作业期间,与美国匹兹堡大学Levy组共同发展了根据原子力显微镜的纳米器材制备技能。该技能使用原子力显微镜针尖为“画笔”,以氧化物界面为”画板“,能够”画“出比如晶体管、二极管、纳米线、光与太赫兹波探测器、单电子晶体管、电子波导等一系列纳米器材。在本作业中,程光磊教授及其合作者考虑氧化物界面量子振动的成因,结合钛酸锶在温度低于105K时的结构相变时发生的铁弹畴,提出钛酸锶电子体系的量子振动来源于钛酸锶中铁弹畴畴壁上的一维弹道输运。为了验证这个理论,研讨人员规划了一维弹道输运试验,使用原子力显微镜针尖制备电子波导,经过调查波导中电子所受的几许束缚与磁束缚的竞赛联系估测出了电子密度与有用质量等要害参数。因为观测到了电导的准确量子化,因而一切输运电子都被试验有用检测到,不存在二维体系中存在的各种对立,然后证明了该理论的合理性。
 
  程光磊教授是该作业榜首作者,中科院微观磁共振要点试验室是论文榜首单位。程光磊为我国科学技能大学“青年千人方案”引进人才,长时间从事氧化物纳米电子学研讨。自2016年入职我国科大以来,程光磊领导其小组致力于打造量子纳米电子学试验室,研讨新式氧化物量子资料中量子技能与凝聚态物理根底问题中的使用,现已获得系列重要发展。除本作业外,其关于调制氧化物单电子器材中电子-电子相互作用的效果宣布在2016年12月1日的物理谈论X[PhysicalReviewX6,041042(2016)]上,为全相位空间固体量子模仿奠定了根底。
 
  
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