拓扑奇异磁性半导体纳米结构的掺杂调控与自旋输运

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61176088
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    74.0万
  • 负责人：
    王学锋
  • 依托单位：
    南京大学
  • 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

拓扑奇异半导体的电子结构具有反常拓扑数，从而在与真空或其它拓扑平庸能隙态的界面形成受时间反演对称所保护的导电表面态。这一表面态具有完美的自旋螺旋性，且载流子与杂质的背散射被禁戒，所以在低耗散的自旋电子学器件中具有潜在的应用。而拓扑奇异磁性半导体正是可望引入极化自旋并实现自旋低耗散输运的载体材料。本项目中，我们试图利用拓扑奇异表面态媒介来构建新型磁性半导体，计划以过渡金属掺杂的拓扑奇异磁性半导体作为研究对象，主要采用湿化学方法和Bridgman晶体生长方法实现其纳米结构的制备和掺杂调控，并集中开展狄拉克费米子输运及电子自旋耦合行为等方面的实验研究，以期揭示若干量子行为的物理本质。本项目不仅对目前在稀磁半导体研究过程中所遭遇的困难提供新的思路，也为探索和揭示拓扑奇异半导体中的磁性掺杂对拓扑表面态作用的规律具有重要的科学意义，在应用上还可以为最终实现低耗散的新型自旋电子学器件提供重要的科学依据。

结项摘要

我们在本项目所支持的拓扑奇异磁性半导体（即磁性掺杂的拓扑绝缘体）及相关领域开展了系统工作，完成了预定的研究任务，取得了若干有创新性的研究成果。四年来发表论文18篇，包括Nat. Comm.、Adv. Mater.、Nano Lett.、PRB、Sci. Rep.、JPCC、Opt. Exp.各一篇和APL三篇；并参与出版专著《量子物理》一部。主要实现了高质量磁性拓扑绝缘体的合成，所获得的Sm掺杂Bi2Se3拓扑绝缘体单晶体具有极高的迁移率，实验与理论研究均确认Sm离子贡献了样品的铁磁性，且居里温度不随载流子浓度的变化而变化。在若干本征及磁性掺杂的拓扑绝缘体中（如二元Bi2Se3和Bi2Te3、三元Bi2Te2Se、四元BiSbTeSe2、Fe掺杂Bi2Se3、Cu掺杂Bi2Te3、Cr掺杂(Bi,Sb)2Te3），详细研究了它们的低温强磁场输运性质、霍尔效应及老化机制，获得了与拓扑表面态相关的SdH振荡、弱局域/弱反局域化、普适电导涨落、AB振荡、AAS振荡、上下表面金属态耦合等丰富的量子干涉行为，从而加深了人们对拓扑表面态及其自旋输运和调控的理解。另外也初步尝试了基于拓扑绝缘体横向异质结的电子器件的制备和基于拓扑绝缘体纳米带的自旋阀纳米器件的制备。该项目所获得的这些成果预示了拓扑绝缘体在低耗散新型自旋电子器件中的潜在应用。

项目成果

期刊论文数量（19）
专著数量（1）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
低维磁性耦合体系的新物性及电/光场调控进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    南京大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王学锋;徐永兵;张荣
  • 通讯作者：
    张荣
Anomalous Hall study of magnetic topological insulator Cr0.15(Bi0.1Sb0.9)1.85Te3 microflakes
磁拓扑绝缘体Cr0.15(Bi0.1Sb0.9)1.85Te3微米片的反常霍尔研究
  • DOI：
    10.1016/j.ssc.2015.09.008
  • 发表时间：
    2015-12
  • 期刊：
    Solid State Communications
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Zhaoguo Li;Xingchen Pan;Xuefeng Wang;Fengqi Song
  • 通讯作者：
    Fengqi Song
High-mobility Sm-doped Bi2Se3 ferromagnetic topological insulators and the robust exchange coupling
高迁移率 Sm 掺杂 Bi2Se3 铁磁拓扑绝缘体和鲁棒交换耦合
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Advanced Materials
  • 影响因子：
    29.4
  • 作者：
    Wang, Baolin;Xu, Yongbing;Wang, Guanghou;Zhang, Rong
  • 通讯作者：
    Zhang, Rong
Experimental evidence on the Altshuler-Aronov-Spivak interference of the topological surface states in the exfoliated Bi2Te3 nanoflakes
剥离 Bi2Te3 纳米片拓扑表面态的 Altshuler-Aronov-Spivak 干涉的实验证据
  • DOI：
    10.1063/1.3680099
  • 发表时间：
    2012-02-20
  • 期刊：
    APPLIED PHYSICS LETTERS
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Li, Zhaoguo;Qin, Yuyuan;Wang, Guanghou
  • 通讯作者：
    Wang, Guanghou
Two-dimensional universal conductance fluctuations and the electron-phonon interaction of surface states in Bi2Te2Se microflakes.
Bi2Te2Se微片中二维普适电导涨落和表面态电子-声子相互作用
  • DOI：
    10.1038/srep00595
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    SCIENTIFIC REPORTS
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Li, Zhaoguo;Chen, Taishi;Pan, Haiyang;Song, Fengqi;Wang, Baigeng;Han, Junhao;Qin, Yuyuan;Wang, Xuefeng;Zhang, Rong;Wan, Jianguo;Xing, Dingyu;Wang, Guanghou
  • 通讯作者：
    Wang, Guanghou

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

Experimental Validation for CRFNFP Algorithm
CRFNFP算法的实验验证
  • DOI：
    10.14569/ijarai.2012.010203
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    International Journal of Advanced Computer Science and Applications
  • 影响因子：
    0.9
  • 作者：
    王明军;易新华;王学锋;屠珺
  • 通讯作者：
    屠珺
多组变量典型相关分析SSQCOR准则的数值求解
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    计算数学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王学锋;刘新国
  • 通讯作者：
    刘新国
用于纳米精度大范围位移测量的半导体激光干涉仪
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国激光
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王学锋;王向朝;钱锋;卢洪斌;宋松;陈高庭;方祖捷
  • 通讯作者：
    方祖捷
贵州潜龙洞“零岁碳酸钙”铀系年代学及其意义
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019-09
  • 期刊：
    第四纪研究
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王学锋;段武辉;周文龙;谭明
  • 通讯作者：
    谭明
凝血因子VIIITrp1707Ser突变患者相关抑制物的结合作用机制研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    中华血液学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    戴菁;奚晓东;王鸿利;王学锋
  • 通讯作者：
    王学锋

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

王学锋的其他基金

基于大面积WTe2/CoFeB异质结的无磁场室温自旋轨道矩效应及器件研究
  • 批准号：
    62274085
  • 批准年份：
    2022
  • 资助金额：
    53.00 万元
  • 项目类别：
    面上项目
基于大面积WTe2/CoFeB异质结的无磁场室温自旋轨道矩效应及器件研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2022
  • 资助金额：
    53 万元
  • 项目类别：
    面上项目
过渡金属氧化物异质界面二维电子气的离子液体辅助的多场调控
  • 批准号：
    11874203
  • 批准年份：
    2018
  • 资助金额：
    63.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
层状拓扑晶态材料可控生长及强磁场下奇异输运性质的研究
  • 批准号：
    U1732159
  • 批准年份：
    2017
  • 资助金额：
    56.0 万元
  • 项目类别：
    联合基金项目
稀磁半导体低维结构的自旋调控及器件应用
  • 批准号：
    11274003
  • 批准年份：
    2012
  • 资助金额：
    90.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
(Zn,Co)O稀磁半导体中的团聚及其空间分布的调控与磁性驱动机理
  • 批准号：
    10904100
  • 批准年份：
    2009
  • 资助金额：
    23.0 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