高质量本征拓扑绝缘体薄膜生长及其化学势调控

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基本信息

  • 批准号：
    61176078
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    马旭村
  • 依托单位：
    清华大学
  • 学科分类：
    F0405.半导体器件物理
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

在拓扑绝缘体研究领域，拓扑绝缘体化学势（费米能级）的位置对探测拓扑绝缘体的新奇性质具有重要的影响。高质量本征拓扑绝缘体（其化学势位于导带和价带之间，仅仅穿过拓扑表面态）的材料制备是实现拓扑绝缘体许多新奇性质的基础。在本项目中，我们将运用分子束外延技术制备拓扑绝缘体Bi2Se3和Sb2Te3薄膜，通过原子替代、掺杂、缺陷控制和衬底选择等多种途径系统地研究拓扑绝缘体薄膜化学势的调控问题，建立原子替代和掺杂的物理机制以及缺陷动力学控制的一般规律，争取实现化学势与狄拉克点重合的本征拓扑绝缘体材料。此项研究一方面可以加深人们对拓扑绝缘体Bi2Se3和Sb2Te3材料中原子替代、掺杂机制和缺陷动力学的理解，另一方面为进一步研究拓扑绝缘体的新奇性质奠定实验基础。

结项摘要

在拓扑绝缘体研究领域，拓扑绝缘体化学势（费米能级）的位置对探测拓扑绝缘体的新奇性质具有重要的影响。高质量本征拓扑绝缘体（其化学势位于导带和价带之间，仅仅穿过拓扑表面态）的材料制备是实现拓扑绝缘体许多新奇性质的基础。在本项目中，我们将运用分子束外延技术制备拓扑绝缘体Bi2Se3和Sb2Te3薄膜，通过原子替代、掺杂、缺陷控制和衬底选择等多种途径系统地研究拓扑绝缘体薄膜化学势的调控问题，建立原子替代和掺杂的物理机制以及缺陷动力学控制的一般规律，争取实现化学势与狄拉克点重合的本征拓扑绝缘体材料。此项研究一方面可以加深人们对拓扑绝缘体Bi2Se3和Sb2Te3材料中原子替代、掺杂机制和缺陷动力学的理解，另一方面为进一步研究拓扑绝缘体的新奇性质奠定实验基础。

项目成果

期刊论文数量（12）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Fermi-Level Tuning of Epitaxial Sb2Te3 Thin Films on Graphene by Regulating Intrinsic Defects and Substrate Transfer Doping
通过调节本征缺陷和衬底转移掺杂对石墨烯上外延 Sb2Te3 薄膜进行费米能级调谐
  • DOI：
    10.1103/physrevlett.108.066809
  • 发表时间：
    2012-02-10
  • 期刊：
    PHYSICAL REVIEW LETTERS
  • 影响因子：
    8.6
  • 作者：
    Jiang, Yeping;Sun, Y. Y.;Zhang, S. B.
  • 通讯作者：
    Zhang, S. B.
Weak antilocalization and conductance fluctuation in a submicrometer-sized wire of epitaxial Bi2Se3
亚微米外延 Bi2Se3 线中的弱反局域化和电导波动
  • DOI：
    10.1103/physrevb.85.075440
  • 发表时间：
    2012-02-29
  • 期刊：
    PHYSICAL REVIEW B
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Matsuo, Sadashige;Koyama, Tomohiro;Xue, Qi-Kun
  • 通讯作者：
    Xue, Qi-Kun
Molecular beam epitaxy of bilayer Bi(111) films on topological insulator Bi2Te3: A scanning tunneling microscopy study
拓扑绝缘体 Bi2Te3 上双层 Bi(111) 薄膜的分子束外延：扫描隧道显微镜研究
  • DOI：
    10.1063/1.4747715
  • 发表时间：
    2012-08-20
  • 期刊：
    APPLIED PHYSICS LETTERS
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Chen, Mu;Peng, Jun-Ping;Xue, Qi-Kun
  • 通讯作者：
    Xue, Qi-Kun
Experimental Observation of the Quantum Anomalous Hall Effect in a Magnetic Topological Insulator
磁拓扑绝缘体中量子反常霍尔效应的实验观察
  • DOI：
    10.1126/science.1234414
  • 发表时间：
    2013-04-12
  • 期刊：
    SCIENCE
  • 影响因子：
    56.9
  • 作者：
    Chang, Cui-Zu;Zhang, Jinsong;Xue, Qi-Kun
  • 通讯作者：
    Xue, Qi-Kun
Gating the charge state of single Fe dopants in the topological insulator Bi2Se3 with a scanning tunneling microscope
用扫描隧道显微镜选通拓扑绝缘体 Bi2Se3 中单一 Fe 掺杂剂的电荷态
  • DOI：
    10.1103/physrevb.86.045441
  • 发表时间：
    2012-07-25
  • 期刊：
    PHYSICAL REVIEW B
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Song, Can-Li;Jiang, Ye-Ping;Xue, Qi-Kun
  • 通讯作者：
    Xue, Qi-Kun

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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。
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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]
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