上海交大研究團隊利用激光實現(xiàn)量子材料電子維度的操控
上海交通大學張文濤研究組與張杰、向?qū)а芯繄F隊合作以“Optical manipulation of electronic dimensionality in a quantum material”為題在《Nature》發(fā)表突破性的研究成果:利用飛秒激光操控量子材料,在三維材料中實現(xiàn)瞬時二維長程有序電子態(tài),并在所形成的二維電子態(tài)中發(fā)現(xiàn)存在光致超導的跡象。 二維電子態(tài)中存在眾多奇異的量子現(xiàn)象,如量子霍爾效應(1985年諾貝爾物理獎)、石墨烯中的狄拉克電子態(tài)(2010年諾貝爾物理獎)和超導增強等。這些二維電子態(tài)通常通過機械剝離、人工異質(zhì)結(jié)、分子束外延生長等方法制造人工結(jié)構(gòu)來實現(xiàn);本研究提出并實現(xiàn)了在量子材料中利用超快激光調(diào)控產(chǎn)生二維電子態(tài)的新方法。該方法利用在特定激光強度下激發(fā)相干電子—聲子相互作用所引起的材料晶格宏觀周期性畸變,結(jié)合激光在材料中由于穿透深度引起的強度分布,從而導致這種晶格畸變在材料中分層出現(xiàn)并在晶格畸變層與原始層之間實現(xiàn)了一種長程有序的二維電子態(tài)。 |




