量子霍尔物理中的自旋现象研究

项目名称： 量子霍尔物理中的自旋现象研究

项目编号： No.10974240

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 李永庆

作者单位： 中国科学院物理研究所

项目金额： 42万元

中文摘要： 高迁移率二维电子系统在磁场中由于朗道量子化和电子间的相互作用而展现出包括整数和分数量子霍尔效应在内的众多奇异的量子现象。电子间的库仑相互作用和电子塞曼能量的相互竞争以及电子和原子核之间的自旋相互作用又使得这个体系中的自旋物理现象非常丰富。尽管此领域已有许多重要的基础研究进展和一些在量子信息研究等方面的应用，但由于极低温下的实验手段十分有限以及电子/原子核体系本身的复杂性，目前仍有很多与自旋相关的基本物理问题尚未得到解决。本项目计划对此领域中三个待解决的问题进行实验研究：（1）电压操纵原子核自旋极化的物理机制，（2）2/3分数量子霍尔态有关的量子相变及相关电子输运的微观机制,(3)理论预言的自旋织构Skyrmion的固液相变的实验证据。这些研究将以在低温(最低<15 mK)和强磁场（最高达20 T）下的电子输运为主要实验手段，结合申请人最近发现的一些全电学探测和操纵原子核自旋的新方法展开。

中文关键词： 量子霍尔效应；二维电子系统；超精细相互作用；自旋物理学；电子输运

英文摘要：

英文关键词： quantum Hall effect；2-dimensional electron system；hyperfine interaction；spin physics；electron transport