黑磷在超强磁场中的电输运性质研究

项目名称： 黑磷在超强磁场中的电输运性质研究

项目编号： No.11604053

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张祚成

作者单位： 复旦大学

项目金额： 11万元

中文摘要： 二维单晶是一类有丰富物性的新材料，例如石墨烯和二硫化钼。其中，石墨烯有极高的电子迁移率，但缺乏能隙；二硫化钼有大的能隙，却受限于低的电子迁移率。申请人所在的课题组和中国科技大学陈仙辉课题组合作发现的新型二维半导体材料黑磷则克服了石墨烯和二硫化钼的缺点：它既有能隙也有较高的电子迁移率。进一步研究发现，栅极电压在黑磷与氮化硼的界面处会产生新型的二维电子气系统。这个二维电子气在低温有几千的电子迁移率并且载流子浓度可以通过局部栅极电压系统调节。高质量的二维电子气为研究这个体系的量子输运现象奠定了基础。而作为一个新发现的材料，黑磷的研究还处于起步阶段，缺乏对相关量子输运效应的探索与研究。申请人针对这一重大挑战，致力于研究黑磷在超强磁场中的量子输运现象，完善对黑磷电子结构的理解。目前的结果显示黑磷可能在超强磁场中出现新的量子霍尔态，这不仅为多体物理的研究提供新的平台，而且可能直接应用于拓扑量子计算。

中文关键词： 黑磷；压阻效应；量子霍尔效应；强关联效应；

英文摘要： Two-dimensional (2D) crystals have emerged as a new class of materials with diverse physical properties. This is best exemplified by graphene, and more recently by transition metal dichalcogenide MoS2. These two 2D materials, however, are limited either b

英文关键词： Black phosphorus；Piezo-resistive effect；Quantum Hall effect；Correlation effect；