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学术活动

“前沿卓越”讲坛:2022年重庆大学前沿院量子材料与器件前沿讲座(十五)

发布时间:2022-11-09资料来源:点击次数:

时间:2022年11月11日星期五14:00-17:00

地点:腾讯会议ID: 976-194-852


一种笼目海森堡反铁磁材料中的量子自旋液体态

主讲人:李岳生 教授

报告摘要:

共振价键态即量子自旋液体的原型由P.W. Anderson于1973年提出,它是由所有价键构型态量子叠加而成。对于最近邻共振价键态,其每一个价键态中所有格点自旋都选择与其一个最近邻自旋配对形成单态。量子自旋液体基态波函数被认为是实现高温超导的前驱体,因而与高温超导问题关系密切。除此之外,量子自旋液体的低能分数化激发还被广泛认为可以用于实现量子比特,因此在未来拓扑量子计算中也具有潜在的应用价值。然而,由于真实材料的复杂性等原因,迄今为止量子自旋液体的决定性实验证据仍然缺乏。

本报告以新型自旋1/2笼目海森堡反铁磁材料YCu3(OH)6.5Br2.5为主要讨论对象:通过磁性热力学等实验确定其微观模型,证实了结构无序磁效应的客观(普遍)存在;通过核磁共振实验仍然观测到了强量子自旋涨落;极低温比热也仍然符合低能量自旋子(量子自旋液体的元激发)的平均场理论;极低温热导率测量则表明自旋子沿二维晶格的移动被晶体结构无序局域化。

报告人简介:

李岳生,2009年本科毕业于湖南大学材料科学与工程学院材料物理专业。2014年博士毕业于中国人民大学物理系师从张清明教授。2016-2019年在德国奥格斯堡大学关联电子与磁性研究中心实验6组从事博士后研究工作,师从Philipp Gegenwart。2019年至今在华中科技大学国家脉冲强磁场中心工作。研究方向是多体强关联量子磁性材料的实验研究。在Nature, Nat. Phys., PRL, PRX, Nat. Comm.等期刊上发表论文30余篇。


近藤绝缘体中的量子振荡现象和反常电输运行为

主讲人:项子霁 特任教授

报告摘要:

近期实验研究发现在以SmB6和YbB12为代表的近藤绝缘体(一类由f电子和d电子之间的杂化效应打开带隙的强关联窄能隙绝缘体)出现了反常的量子振荡效应,该现象不能用传统能带论解释,而近藤绝缘体展现出的奇特电输运特征也在相当程度上超越了朗道费米液体理论甚至玻尔兹曼图象的描述范围。这些强关联系统中的反常特性引起了凝聚态物理学界的广泛关注,为一批基于复杂多体相互作用的新物理模型的建立提供了关键启示。

本报告中,报告人将介绍其研究团队近年来在对近藤绝缘体YbB12的研究中观测到的一系列新奇物理现象:通过结合磁转矩、电输运和趋肤深度等实验手段,探测并分析了YbB12在强磁场下展现出的量子振荡、绝缘体-金属转变以及反常的霍尔效应和磁电阻行为。这些研究结果表明,该材料的基态在复杂关联效应影响下已经不能用传统的绝缘体-金属二分法来理解。基于f电子体系和混合价态领域的一系列前期理论工作,研究指出YbB12当中奇特而丰富的演生现象很可能表明其中存在电中性的巡游准粒子,这些中性准粒子形成费米面并在低温下进入相干的费米液体态。另一方面,能隙中的带电粒子仍处于非相干态,并与中性准粒子之间有很强的散射作用。该研究不仅提供了强关联电子体系中电中性粒子存在的重要证据,也为人们对f电子分数化效应的进一步理解奠定了实验基础。

主讲人简介:

项子霁,中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心特任教授,博士生导师。2010年获中国科学技术大学应用物理学专业学士学位。2016年3月获中国科学技术大学物理学专业博士学位。2016年6月至2021年5月在密歇根大学物理系任博士后研究员。2021年7月起在中国科学技术大学任职。主要研究课题包括:重费米子材料等强关联电子体系在强磁场下的演生效应;非常规超导态的输运性质及磁性质;通过外加压力和磁场等手段实现对拓扑材料中拓扑序的调控。2011年至今共发表SCI论文50余篇,其中第一作者和通讯作者论文8篇,包括Science,Nature Physics各1篇,Physical Review X和Physical Review Letters各2篇;总引用数2500余次。担任Nature, Physical Review Letters, Nano Letters等期刊审稿人。


液相剥离二维纳米材料及其性质调控

主讲人:杨胜长聘教轨副教授

报告摘要:

二维纳米材料(包括过渡金属硫族化物,黑磷以及碳化钛等)在传感器、催化剂、能量存储以及功能电子器件领域有重要应用价值。然而,大批量、低成本地获取这些材料依然面临巨大挑战。目前普遍采用的制备手段,包括氧化或超声剥离层状晶体,存在可控性差、效率低等缺点。针对二维材料宏量制备的核心问题,报告人对其开展了系统的研究,特别是在电化学剥离领域取得重要进展。电化学方法通过电场驱动离子移动,定向破坏材料层间作用力或化学键,从而分离出单层或薄层材料。基于这个策略,设计了高效阴离子插层、有机阳离子插层和反应型离子插层三种方法,分别实现了千克级高质量石墨烯、无缺陷二维薄层半导体以及无氟MXene的高效制备,不仅提高了剥离产率(>70%)和材料薄层比例(>70%),而且显著改善了材料的电学性能,为低成本、大规模生产与溶液加工兼容的二维纳米材料创造了条件。

主讲人简介:

杨胜,上海交通大学变革性分子前沿科学中心课题组长,长聘教轨副教授,博士生导师。2018年博士毕业于德国马普高分子所,导师为德国科学院院士、欧洲科学院院士Klaus Müllen教授和冯新亮教授,研究方向为二维材料的液相剥离和器件应用;同年加入马普固体研究所从事博士后研究,合作导师为Jurgen H. Smet博士和诺贝尔物理学奖得主Klaus von Klitzing教授,研究方向为二维体系的电化学离子插层和物理性质调控。2022年7月全职加入上海交通大学变革性分子前沿科学中心,致力于新型二维材料的设计与制备,及其功能器件研究。迄今共发表科研论文48篇,其中,第一作者/通讯作者论文19篇,代表性论文包括Nature Mater.×1,J. Am. Chem. Soc. ×1,Angew. Chem. Int. Ed. ×5,Adv. Mater.×4等。担任Chemical Engineering Journal客座编辑,eScience青年编委及J. Am. Chem. Soc.,Angew. Chem. Int. Ed.,Adv. Mater.等期刊的独立审稿人。