我的研究领域是凝聚态物理理论。电子系统中的拓扑性质、超导电性、自旋轨道耦合等是我目前的研究重点。研究的具体系统包括拓扑超导(马约拉纳费米子)、自旋轨道耦合超导体、拓扑绝缘体等。
拓扑物态:
拓扑性质在凝聚态物理中的作用是影响极为深远的物理发现,这个方向的开拓者因此荣获2016年诺贝尔物理学奖。该性质的直接后果是拓扑态的存在;而拓扑态最大的特征是其边界上存在着特殊的低维态,它们与普通的低维态有着截然不同的性质,所以几乎不可能在非拓扑的系统中得到,这使得拓扑态成为研究许多新奇物理效应的绝佳出发点。
超导电性:
超导系统具有零电阻、完全抗磁性、量子相干性等特点,在强磁场装置、磁悬浮技术、量子干涉仪、量子计算等应用领域有着难以取代的优势。它与拓扑性质的结合能得到拓扑超导体,其中存在一种十分奇特的准粒子态,即马约拉纳费米子。这种准粒子态的统计特征与玻色子、费米子和阿贝尔任意子都不同,有望应用于容错率高、可扩展性强的量子计算;另外,即使没有产生拓扑态,超导电性与自旋轨道耦合相结合也能导致多种奇异的物理现象,比如超导基态的转变、高临界磁场、非互易性输运性质等。
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