二维范德华材料的拓扑磁性与拓扑超导性的研究

发布日期:2025-05-20 16:13:26

主 讲 人 :向斌    教授
活动时间:2025-05-25 15:30:00
地      点 :理科群2号楼B409
主办单位:物理学院
讲座内容:

向斌教授一直致力于二维范德华量子材料的制备、合成及物性研究。特别地,近年来,关注于二维范德华材料的拓扑磁性和拓扑超导性的研究。最近利用化学气相输运法成功合成了高质量新型二维CrVI6铁磁单晶,通过磁光克尔效应表征了该体系薄层样品的磁性结构并观察到系统性奇异“凸起”。该特征与块体的M-H磁滞回线完全不同,却与金属磁斯格明子体系的拓扑霍尔效应高度相似。通过理论分析表明其中心反演对称性破缺,及自旋轨道耦合作用下诱导出很强的Dzyaloshinskii–Moriya交换作用,最终在该体系中形成拓扑磁结构,并发现其斯格明子“拓扑荷”对于光电场下传导电子的散射是光学克尔角在磁翻转过程中出现“凸起”信号的微观原因。该成果表明利用光学手段对非金属体系中的斯格明子和其它拓扑元激发开展空间分辨、无损、非接触式探测的可行性,为揭示拓扑磁结构的微观机理提供了有力的物理基础与表征方案。

另外通过范德瓦尔斯铁磁金属Fe3GeTe2桥接两个单重态范德华超导体NbSe2,构筑了一个平面范德华约瑟夫森结S/F/S器件,观察到器件显现出长程约瑟夫森超导电流,并且该长程超导临界电流对垂直于超导电流通道的外加磁场的响应,呈现出类似双缝干涉的周期性震荡图案,而非传统的夫郎赫费周期性震荡条纹。该异质结构呈现的新奇物性,为二维超导自旋电子学的新型量子功能器件的潜在应用以及实现拓扑超导提供了一个新的平台。


主讲人介绍:

向斌,中国科学技术大学化学与材料科学学院教授,博士生导师。1999年南京大学物理系获得学士学位,2005年北京大学物理学院获得博士学位;2005年-2007年加州大学圣地亚哥分校做博士后研究;2007年-2012年加州大学伯克利分校做博士后研究及助理项目科学家。2012年3月申请人被中国科学技术大学作为优秀人才引进,并入选国家创新人才青年项目。目前在Nature Physics、Nature Nanotechnology、Physical Review Letters、Nature Communications等国际著名核心学术刊物上共发表论文150余篇;论文他人引用8800余次, H因子41;以第一作者写专著2本:《半导体器件物理导论》(25万字);《二维过渡金属化合物》(35万字);获授权中国专利16项(其中9项第一排名)。