本報(bào)訊 最近，物理系薛其坤、陳曦和賈金鋒等組成的研究團(tuán)隊(duì)，在拓?fù)浣^緣體的實(shí)驗(yàn)研究方面取得一系列突破性進(jìn)展。他們與中國(guó)科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（籌）馬旭村領(lǐng)導(dǎo)的研究組合作，利用分子束外延技術(shù)，在硅、碳化硅和藍(lán)寶石等單晶襯底上制備出了原子級(jí)平整的高質(zhì)量三維拓?fù)?絕 緣 體 （Bi2Te3、Bi2Se3和Sb2Te3）薄膜。原位角分辨光電子能譜測(cè)量顯示，這些薄膜具有本征的絕緣體特征。三維拓?fù)浣^緣體的量子薄膜的實(shí)現(xiàn)為理論預(yù)言的量子反?；魻栃?yīng)、巨大熱電效應(yīng)、激子凝聚等新奇量子現(xiàn)象的研究提供了基礎(chǔ)，是在拓?fù)浣^緣體材料制備方面的一個(gè)重要進(jìn)展。利用這些高質(zhì)量的薄膜材料，他們發(fā)現(xiàn)了拓?fù)浣^緣體特有的背散射缺失現(xiàn)象，從實(shí)驗(yàn)上證明了拓?fù)淞孔討B(tài)受時(shí)間反演對(duì)稱性的保護(hù)，觀察到了這種特殊的“兩維電子氣”在外磁場(chǎng)下的量子化行為（物理學(xué)上簡(jiǎn)稱為“朗道量子化”），證明了它具有無質(zhì)量狄拉克費(fèi)米子的特征。
　　這一系列的成果先后發(fā)表在NaturePhysics、PhysicalReviewLetters和AdvanceMaterial上。其中關(guān)于“朗道量子化”工作發(fā)表的同時(shí)，美國(guó)物理學(xué)會(huì)的 Physics欄 目 發(fā) 表Viewpoint專欄文章，專題介紹了這一重要進(jìn)展。這一系列工作使得該團(tuán)隊(duì)成為拓?fù)浣^緣體實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域?yàn)閿?shù)不多的國(guó)際領(lǐng)先研究組之一，在國(guó)際上產(chǎn)生了廣泛影響。在最近一年和未來一年大部分與拓?fù)浣^緣體相關(guān)的國(guó)際會(huì)議上，團(tuán)隊(duì)成員受到邀請(qǐng)，已作或即將作報(bào)告。
　　在研究過程中，該團(tuán)隊(duì)與我校物理系教授王亞愚、朱邦芬，以及中科院、北京大學(xué)、香港大學(xué)、美國(guó)賓州大學(xué)的國(guó)際國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜颐芮泻献?。特別值得一提的是，他們還與拓?fù)浣^緣體的場(chǎng)論理論提出者 （該領(lǐng)域的開創(chuàng)人之一）、“千人計(jì)劃”入選者、我校高等研究院教授張首晟，以及我校校友、斯坦福大學(xué)助理教授祁曉亮等建立了理論實(shí)驗(yàn)聯(lián)合攻關(guān)小組。
　　目前，該聯(lián)合攻關(guān)小組正全力以赴，力爭(zhēng)在拓?fù)浣^緣體的量子反常霍爾效應(yīng)、Majarona費(fèi)米子等研究中取得突破。
　　拓?fù)浣^緣體是近幾年才發(fā)現(xiàn)的一種新的物質(zhì)形態(tài)。拓?fù)浣^緣體的獨(dú)特性質(zhì)使其在低能耗電子器件和容錯(cuò)量子計(jì)算等領(lǐng)域具有潛在的重要應(yīng)用價(jià)值，有可能對(duì)未來的信息技術(shù)產(chǎn)生革命性的影響。因此，拓?fù)浣^緣體一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就迅速引起物理學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域科學(xué)家的極大興趣，是目前物理學(xué)的一個(gè)前沿研究方向。（物理系）