韩式1.5分彩 > 工作动态 >

中国科大氧化物界面量子振荡起源研究取得进展

中国科大氧化物界面量子振荡起源研究取得进展
  近期,由中国科学院院士、中国科学技术大学教授杜江峰领导的中科院微观磁共振重点实验室在氧化物界面物理研究中取得重要进展,实验室量子电子学小组教授程光磊与合作者提出了二维氧化物界面量子振荡的一维起源,并完成了实验验证。  氧化物界面是近15年来兴起的新型材料系统,尤其是基于钛酸锶的二维电子系统具有超导、磁性、铁电、铁磁等诸多电子关联现象,是研究基础凝聚态物理问题的通用平台,也是未来10年最有可能实现技术突破的量子材料之一。在高迁移率的二维氧化物界面外加磁场下通常会形成电阻的舒波尼克夫-哈尔斯量子振荡。类似于量子霍尔效应,这种电阻的量子振荡主要源于外磁场下朗道能级的布居数随磁场变化而导致的电阻变化,是探知材料电子密度、有效质量与能带等信息的有效实验手段。钛酸锶作为“氧化物中的硅材料”,其二维电子系统中的量子振荡韩国1.5分彩官网被广为研究。然而在已发表的近20篇相关研究中,其量子振荡揭示的电子密度与传统霍尔效应测量有数量级差别。同时,关于电子的有效质量、能带从属等问题众说纷纭,并无定论。理解这些现象的本质对氧化物材料与器件应用至关重要韩式1.5分彩。   程光磊曾与美国匹兹堡大学Levy组共同发展了基于原子力显微镜的纳米器件制备技术。该技术利用原子力显微镜针尖为“画笔”,以氧化物界面为“画板”,可以“画”出诸如晶体管、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件。在近期的研究中,程光磊及其合作者思考了氧化物界面量子振荡的成因,结合钛酸锶在温度低于105K时的结构相变产生的铁弹畴,提出钛酸锶电子系统的量子振荡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,研究人员设计了一维弹道输运实验,利用原子力显微镜针尖制备电子波导,通过观察波导中电子所受的几何约束与磁约束的竞争关系推测出了电子密度与有效质量等关键参数。由于观测到了电导的精确量子化,因此所有输运电子都被实验有效检测到,不存在二维系统中存在的各种矛盾,从而论证了该理论的合理性。   相关研究成果发表在《物理评论快报》上。该研究得到了中组部、教育部等的资助。   论文链接