新颖原子利伯晶格的搭建及其拓扑与磁学性质研究
批准号:
11974165
项目类别:
面上项目
资助金额:
64.0 万元
负责人:
丁海峰
依托单位:
学科分类:
凝聚态物理
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
丁海峰
中文摘要
在一定自旋轨道耦合作用下,利伯晶格能带具有一个狄拉克锥且还有一恰好穿过狄拉克点的平带,近年来受到研究者的广泛关注。理论预言利伯晶格有新颖的拓扑效应及平带磁性,但其实验研究尤其是电子体系利伯晶格的实验研究才刚刚开始,且在磁性方面的实验研究还是一片空白。本申请拟利用低温扫描隧道显微镜原子操纵技术在金属单晶、HOPG等衬底表面采用具有不同自旋轨道耦合特性的Pt、Pd、Bi等原子以及不同磁性原子Fe、Co、Ni等原子构建拓扑或磁性利伯晶格,通过调节晶格常数来控制原子间的相互作用,并结合不同温度、磁场下的扫描隧道谱、自旋极化扫描隧道显微镜来研究具有不同自旋轨道耦合、不同磁性的利伯晶格特性,并表征其可能的拓扑相变和磁相变。这些研究将有助于加深对利伯晶格拓扑性质和平带磁性的理解,为开发其潜在运用提供基础。
英文摘要
Given proper spin-orbit interaction, Lieb Lattices possess a Dirac core with a flat band touching the Dirac point thus attract great attention recently. Theoretically, it was predicted that Lieb lattices can have novel topological properties and flat band magnetism. Their experimental studies, however, just began especially in the electronic system. In addition, there is no experimental report on the study of their magnetism so far. In this proposal, we propose to utilize the atomic manipulation technique to build atomic Lieb lattices with atoms with strong spin orbit interaction such as Pt, Pd and Bi, as well as magnetic atoms such as Fe, Co and Ni. Moreover, we plan to use the scanning tunneling spectroscopy and spin polarized scanning tunneling microscopy to explore their topological properties and magnetism as well as their evolution with lattice constant, temperature and magnetic field. These studies are important in gaining deeper understanding of the Lieb Lattices and for the exploration of potential applications.
利伯晶格的能带具有一个狄拉克锥且还有一恰好穿过狄拉克点的平带,近年来受到研究者的广泛关注。理论预言利伯晶格有新颖的拓扑效应及平带磁性,但其实验研究尤其是电子体系利伯晶格的实验研究才刚刚开始,且在磁性方面的实验研究还是一片空白。在本项目的资助下,我们在新颖原子利伯晶格的搭建及其拓扑与磁学性质方面进行了深入研究,取得了一系列重要成果:(1)搭建了Fe原子Lieb晶格并探索其晶格常数相关电子性质,发现了表面态电子引起的长程电子云交叠规律;(2)从实验上研究了人工kagome-honeycomb晶格中电子能带压缩效应,揭示了次近邻相互作用对平带的影响并通过调控次近邻与最近邻相互作用比来实现电子平带;(3)设计并构建了基于量子围栏的原子层次逻辑门,揭示了量子海市蜃楼现象的物理规律;(4)观测到Pt(111)表面析出的碳在78K时的结构演化的丰富现象。以上成果将有助于加深对利伯晶格拓扑性质和平带磁性的理解,为开发其潜在运用提供基础。在本项目的资助下共发表SCI论文19篇,其中包括Phys. Rev. Lett. 2篇、Nat. Commun. 2篇、Phys. Rev. X 1篇、Nano Lett. 2篇、Phys. Rev. B 6篇、Appl. Phys. Lett. 1篇(封面),受邀在国内、外重要学术会议上做邀请报告6次;培养博士4名。
基于超导表面磁性原子链的马约拉纳零能模人工构建、相互作用与编织研究
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批准号:92165103
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:78.0万元
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批准年份:2021
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负责人:丁海峰
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依托单位:
高质量人工斯格明子晶体制备、动力学及操控研究
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批准号:51571109
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项目类别:面上项目
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资助金额:62.0万元
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批准年份:2015
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负责人:丁海峰
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依托单位:
过渡金属及其合金自旋霍尔效应研究
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批准号:11374145
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项目类别:面上项目
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资助金额:89.0万元
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批准年份:2013
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负责人:丁海峰
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依托单位:
微、纳尺度的交换偏置研究
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批准号:10974087
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项目类别:面上项目
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资助金额:44.0万元
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批准年份:2009
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负责人:丁海峰
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依托单位:
磁性纳米结构中原子位置和磁各向异性关联研究
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批准号:10604026
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:34.0万元
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批准年份:2006
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负责人:丁海峰
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依托单位:
国内基金
海外基金