通过光场调控HgTe/CdTe量子井拓扑性质的理论研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11247204
  • 项目类别:
    专项基金项目
  • 资助金额:
    5.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A25.基础物理
  • 结题年份:
    2013
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2013-12-31

项目摘要

A new material called the topological insulator (TI) has attracted our attention, of which the bulk state is gapped while the edge state (surface state) is gapless conducting and will be topologically protected. Especially the two-dimensional topological insulator, such as graphene, HgTe/CdTe quantum well and Bi2Se3 thin film, where the existence of such quantum spin Hall state has been predicted theoretically and supported by a few experiments. However, in the above materials, the edge state is due to the subtle band inversion which comes from changing the structural parameter of the system, so it may be not easy for the real manipulating. Now some research are trying to use the optically engineering stragegy to change the topological property of materials, to realize manual modulation. It is known to us that optical field is a powerful method to change material properties. As HgTe/CdTe quantum well is regarded as the most probable material for real application, in this project, we will investigate the response of the system to the optical field. We will use the Floquet theorem which is closely related to the time periodicity to study the quasi-spectrum of the system. By changing the parameters of the optical field, including the period and the amplitude to realize the possibility of the phase transition, from the trivial insulator phase to the nontrivial insulator phase. As the electron occupation is non-equilibrium, we will try to understand the transport property and ZB phenomenon (a rapid oscillation of electron) under optical radiation. Our studies will be of great significances to its real application of the material.
一类新的被称为拓扑绝缘体的物质引起了人们的兴趣。特别是二维拓扑绝缘体,比如石墨烯,HgTe/CdTe量子井及Bi2Se3薄膜中量子自旋霍尔态的存在已在理论上被预言且为一些实验所证明。但在上述材料中,无能隙的边缘态均来源于系统结构参数的改变所引发的很微妙的能带反演,不易于实际的操纵。有一些研究试图采用光操作的方法引发材料的拓扑相,以达到人工调控的目的。已知光场是一种改变材料性质的强有力的方法。HgTe/CdTe量子井系统作为可能最具备实际应用价值的材料,在本项目中,我们拟考察该系统对光场的响应。我们将利用同时间周期性有关的Floquet定理,来考察系统的准能谱。通过调节光场的参数,包括周期及振幅来实现系统的拓扑相变的可能性,从平庸绝缘体相到非平庸绝缘体相。由于在光操作下电子的占据是非平衡的,研究该系统在此情况下的输运性质及相关的ZB现象(一种电子的快速振荡现象)等对于实际应用具有重要的意义。

结项摘要

拓扑绝缘体近些年来引起了人们的极大兴趣,其特征是材料的边缘出现一种无能隙的导电态。本课题中, 我们试图在能呈现量子自旋霍尔效应的HgTe/CdTe 量子井材料中,通过外光场方法调控其性质。根据我们研究的进展,并结合国内外的最新研究动态,得到的研究成果如下:. 1. 我们采用一超短的激光脉冲场,调查用以描述HgTe/CdTe量子井的Bernevig-Hughes-Zhang模型中的电子的快速振荡现象 (Zitterbewegung)。为了得到一稳定的图象,我们在二维电子气中加上垂直磁场,把电子固定在朗道能级上。调节参数,我们研究了系统在量子自旋霍尔区的的ZB运动及电磁辐射。该研究论文题目为<Revivals of Zitterbewegung in Bernevig-Hughes-Zhang model in the quantum spin Hall regime with the laser pulse>,发表在 Chinese Physics B 期刊的2014年第3期。. 2. 我们研究了Haldane模型在垂直磁场下的量子霍尔效应。Haldane模型能够实现反常的量子霍尔效应而没有朗道能级,并且是能实现量子自旋霍尔效应的Kane-Mele模型的原型。我们选择单位元胞中的磁通同晶格结构相匹配。研究论文题目为 <Quantum Hall Effect of Haldane Model under magnetic field>,已发表在Europhysical Letters期刊的2014年第1期。. 除了这些之外,我们还有一些问题正在考虑。比如进一步地研究高阶光子的吸收和发射现象对拓扑相的调控并借助Bragg光谱仪的方法从理论上给出探测拓扑相的建议等,将作为后绪的研究逐渐开展。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

王义翔的其他基金

第二类外尔半金属中磁光效应和关联效应的理论研究
  • 批准号:
    11804122
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码