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恒元物理学讲座(第152期)


时间:2019/05/24 15:22:32作者:点击量:

报告题目:外尔半金属的表面量子干涉研究

报 告 人:郑浩 研究员(上海交通大学)

报告时间:201963日(星期一) 下午15:00

报告地点:物理学与信息技术学院 六层报告厅(致知楼3624

报告摘要:

1929年物理学家外尔(H.Weyl)理论上发现被视作基本粒子的狄拉克费米子在零质量情况下实际上可以进一步拆分成一对携带了“手性”(Chirality)的更加基本的粒子,后人称为外尔费米子。后续研究显示,外尔费米子很可能在宇宙演化和物质起源过程中扮演关键角色。然而,高能粒子物理经过80多年的寻找,依然没有发现其踪迹。近年来,凝聚物理学家发现固体能带结构中同样允许存在携带“手性”的低能激发模,该模式满足外尔方程,这样的固体被成为外尔半金属(Weyl semimetal)。更为深刻的是,基本粒子的“手性”这一内禀特征与固体能带中的拓扑属性具有本质的联系。具体来说,理想外尔半金属中费米面附近电子除了具有电荷、自旋、能谷(valley)三个自由度之外,还具有其他固体中从未发现的第四个属性“手性”;而“手性”恰恰是外尔半金属非平庸拓扑属性的来源。外尔半金属三维体能带中成对出现的相反“手性”的外尔锥必然的决定了其两维表面存在极为独特的不连续费米面,既费米弧表面态。在实际材料中寻找外尔半金属随即成为凝聚态物理一个主攻方向。

2015年,我与同事一起实现了首个外尔半金属材料TaAs的实验发现,并引起学术界的广泛关注。在本次报告中我将会详细介绍最近在外尔半金属实验方面的进展,尤其是使用扫描隧道显微镜/隧道谱技术在第一类外尔半金属NbP和第二类外尔半金属MoxW1-xTe2表面对量子干涉现象的研究结果。

报告人简介:

郑浩,上海交通大学特别研究员、博士生导师,2015年入选“青年千人计划”,2016年入选上海市“千人计划”,2018年入选“曙光计划”,获得“求是杰出青年学者奖”。2002-2007年,中科院物理所硕博联读。2007-2009年,英国伯明翰大学博士后,使用扫描隧道显微镜(STM)和分子束外延手段从事凝聚态实验研究。2009-2014年在德国基尔大学从事博士后研究期间,使用STM人工构筑由单个原子组成的量子点,并完成其可调节输运测量,为实现单原子量子比特和量子计算研究打下基础。该研究产生的系列成果引起国际社会关注,与合作者一起接受专题采访,被4家德文媒体和8家英文媒体报道。2014年初受聘于美国普林斯顿大学,任副研究员。帮助物理系拓扑物质实验室建立起STM研究方向,并负责该方向工作。与同事共同完成了外尔半金属的实验发现工作,被英国物理学会评为“2015年世界十大科学突破”;被美国物理学会评为“世界年度研究亮点”。主持了外尔半金属的STM实验研究,发表了世界上第一份该材料表面准粒子量子干涉实验论文;之后进行了深入系列的研究,并受邀为该领域撰写综述文章。2016年加盟上海交通大学物理与天文学院。拥有授权专利7项,发表论文57篇,其中高端论文包括 Nature 1篇,Science 1篇,Nature Physics 1篇,Physical Review Letters 9篇,总引用3700余次,ESI高被引论文13篇,H因子29

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物理学与信息技术学院

2019年5月21日



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