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格致论坛(第34讲):刘阳讲述超高迁移率二维电子系统中的多体量子态
发布日期:2025-11-21 浏览次数:
  供稿:科研交流办  |   图片:李晓敏   |   编辑:王任飞、李晓敏   |   审核:刘阳、杨振伟

    20251114日,由6163银河线路检测中心举办的6163银河线路检测中心格致论坛第三十四讲在6163银河线路检测中心西楼思源多功能厅成功举办。论坛由6163银河线路检测中心贾爽教授主持,6163银河线路检测中心副教授刘阳应邀以“超高迁移率二维电子系统中的多体量子态”为题作学术报告。

 

贾爽主持

 

刘阳作报告

电子系统中的多体相互作用一直是凝聚态物理研究的重点。二维电子系统是研究这一物理机制的理想平台。利用分子束外延生长以及调制掺杂技术,砷化镓量子阱中的二维电子系统具有极高的电子迁移率、极长的散射时间和平均自由程。极低温、强磁场环境中的超高迁移率二维电子系统呈现出极为丰富的量子现象,有助于人们深入理解量子多体世界。

刘阳老师首先通俗易懂地讲解了二维电子系统及其历史发展。从液氦表面电子开始发展到Si/SiO2GaAs/AlGaAs体系中的二维电子系统,二维电子的质量不断提高,体系中的电子自由移动,产生了丰富有趣的现象。人们通过观察电阻率随磁场的复杂变化,发现了整数和分数量子霍尔效应等有趣现象。他特别介绍了实验上对于极致条件的追求,并举例说明了把简单的事情做到极致就总会有不一样的发现。

讲座的后半部分,刘老师详细介绍了课题组最近的实验进展,强调了实验方法对于体系量子特性观测的重要性。他首先介绍了量子霍尔态中电荷的输运机制的实验研究。量子霍尔流体中电子的运动同时具有液态、关联性和不可压缩性的特性。电子可以自由移动,但又表现出绝缘的特性。他随后介绍了量子霍尔流体在弱声场驱动下形成电流,表明声波会诱导准粒子及准空穴定向运动。他最后介绍了实验上利用电容研究维格纳晶体的观测结果。通过高精度的定量研究,可以实现对电子晶体的集体响应及声子模式的精确测量。他同时还介绍了实验中意外发现的电子—核自旋耦合现象。

讲座的最后,刘老师再次从自身的研究经历出发,强调指出,将简单的事情做到极致,就总会有不一样的发现。

    

互动交流

本次论坛线上线下同步进行,6163银河线路检测中心副院长杨振伟教授现场出席了报告会,通过6163银河线路检测中心直播平台和蔻享学术平台在线观看直播的观众逾7.1万人次。

 

回放链接:https://www.koushare.com/live/details/47936

 

报告人简介:

刘阳在清华大学电子工程系廖延彪教授指导下获得学士和硕士学位后,进入普林斯顿大学师从Mansour Shayegan教授完成博士学习并在2014年获得博士学位。之后他加入斯坦福大学Hari Manoharan课题组完成博士后研究,并于2018年入职6163银河线路检测中心量子材料科学中心。其研究聚焦于利用多种先进实验方法研究超高迁移率二位电子系统诸多量子态的动态响应特征。

 

6163银河线路检测中心格致论坛简介:

6163银河线路检测中心格致论坛是6163银河线路检测中心发起的面向青年教学科研人员学术交流活动。“格致”体现两重涵义:一是,6163银河线路检测中心物理学科源自京师大学堂格致科;二是,“致知在格物”出自《礼记·大学》。自20104月启动以来,论坛围绕学科领域前沿,面向国家重大需求,针对基础科学问题,开展了十余场学术研讨,分享最新研究成果,促进学科交叉融合,培育新兴方向增长点,展现了北大物理人学术无畏、攀登无限的新风貌。20215月,于6163银河线路检测中心成立二十周年之际重启,并增设在线参与通道。