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我们组的文章登上了Science封面 精选

已有 23487 次阅读 2014-7-4 06:06 |系统分类:科普集锦


最新一期的Science在封面报道了我所在的研究组以及另外两个研究(主要单位分别是哈佛大学和哥伦比亚大学)关于双层石墨烯中的量子霍尔效应的最新结果。

本来双层石墨烯中的电子自由自在地在碳原子之间游弋,具有各种各样的能量。但是一旦碰到外加极强的磁场(10特斯拉以上,地球磁场为0.00003特斯拉),它们就变得拘谨起来,只能具有分立的能级,就像绕着原子核运动的电子一样。这些由磁场导致的能级称为朗道能级。

观察到石墨烯中的朗道能级倒不是什么新鲜事了,大约十年前就在ScienceNature上广为报道,复旦的张远波老师就是最早做这个研究的人之一。而这一期Science的这三篇文章主要是讲这些朗道能级在非常干净的样品中能进一步分裂开。就像钠灯发出的黄光,粗一看觉得只有一个频率;仔细一瞧,分裂成了两个很靠近的频率(精细结构);再用精细的光谱仪一瞧,分裂得更细(超精细结构)。在非常干净的石墨烯样品中就能看到这样的能级分裂现象。每一个分裂都有不同的物理含义,从这些分裂中,我们看到了电子与电子的库伦相互作用,电子自旋与外加磁场的相互作用,电子电荷与外加电场的相互作用。

样品做的越来越干净,看起来是一个体力活,没什么技术含量。但是正是这种体力活往往能带来新的物理现象。就像当年崔琦老师他们发现分数量子霍尔效应,就是因为样品比别人的干净了许多,后来还因此获得了诺贝尔奖。我们组这篇文章的第一作者是一位非常细致的韩国女生。她每次使用镊子之前都要用丙酮和酒精洗一下镊子。她的样品和实验材料也不让任何其他人触碰。也许这就是她能做出干净样品来的原因吧。

文章预印本请参考:

http://arxiv.org/abs/1401.0659

Science上有一个关于这几篇文章的简介(http://www.sciencemag.org/content/345/6192/31.full)。比较有趣的是,它是我念博士时的老板写的。

Somehow, the world is entangled.




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