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高等研究院知名学者讲学计划第九十三期:新型层间量子拖拽效应

2023年10月25日 08:50

主讲人 曾长淦 教授(中国科学技术大学) 时间 2023年10月30日周一10:00
地址 致知楼706

报告主题:新型层间量子拖拽效应

人:曾长淦 教授(中国科学技术大学)

人:李晓光 副教授

间:2023年10月30日周一10:00

点:致知楼706


报告摘要:

两个空间相近但彼此绝缘的导电层构成了电双层结构。在其中一层施加驱动电流会在另一层诱导产生开路电压,即产生层间拖拽效应。层间拖拽效应研究将有助于理解层间准粒子耦合并发现新奇的层间关联量子行为。石墨烯为代表的二维电子体系的发展为研究层间拖拽效应提供了新平台,特别是使超短间距的层间强耦合研究成为可能。在本次报告中,我将介绍基于石墨烯电双层体系的量子拖拽效应新发现,包括:1)在单层石墨烯和双层石墨烯的拖拽实验中,揭示了无质量和有质量费米子之间拖拽的指纹特征[1];2)通过石墨烯层间拖拽发现了一种新型量子干涉行为,每个干涉路径涉及跨越两个石墨烯层的不同载流子扩散路径[2];3)发现了石墨烯与LaAlO3/SrTiO3界面超导体之间的巨幅超流拖拽效应,并提出了一种新的约瑟夫森-库伦拖拽机制来解释这种效应,本质上可归因于二维超导体中相位量子涨落与石墨烯中电子浓度涨落之间的动力学耦合[3]。这些发现表明新兴二维层状材料之间的准粒子强耦合会产生丰富的演生层间拖拽效应,从而为新原理电子器件的发展提供新机遇。

[1] L. Zhu et al., Nano Lett. 20, 1396 (2020).

[2] L. Zhu et al., Nat. Commun. 14, 1465 (2023).

[3] R. Tao et al., Nat. Phys. 19, 372 (2023).


嘉宾简介:

曾长淦,中国科学技术大学教授,教育部特聘教授,中国科学院“百人计划”和教育部“新世纪优秀人才支持计划”入选者。1997年和2002年分别获中国科学技术大学理学学士和理学博士学位,2002-2007年在美国田纳西大学从事博士后研究,2007年被聘为中国科学技术大学物理学院和合肥微尺度物质科学国家研究中心教授。长期从事低维凝聚态物理实验研究,主要围绕多自由度耦合的新型低维电子体系,以特殊电子结构体系内禀物态和人工异质结构耦合效应为切入点,在量子材料新奇电子态和输运性质的设计与实现方面取得了系列进展。共发表论文100余篇,总引用数5000余次。承担包括科技部重大研究计划子课题、中科院战略先导专项项目、基金委重点项目等多项重要科研任务。近5年以通讯作者身份在Nat. Phys. (×2),Phys. Rev. Lett. (×4),Nat. Commun. (×2),PNAS,中国物理快报(×3)等国内外权威期刊发表论文30篇,代表性工作包括:揭示了二维半金属和二维超导体之间的巨幅超流拖拽效应;实现二维超导异质结安德列夫反射的新型调控;通过界面应力工程在关联氧化物体系实现电子相的摩尔调控;实验确证笼目晶格的平带电子结构;发现一类新型拓扑材料-外尔半导体等。


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