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美国罗格斯大学伍亮博士来访宁波材料所

   7月23日,应中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进纳米材料与器件实验室曹彦伟研究员的邀请,美国罗格斯大学伍亮博士来访宁波材料所并作了题为“Berry phase manipulation in ultrathin SrRuO3 films”的学术报告。

  报告中,伍亮介绍到,发现和探索新奇拓扑物性,进而推进新型拓扑量子器件的实现,是目前材料科学和凝聚态物理研究领域的重要前沿热点之一。贝利相(Berry phase)的概念是研究拓扑结构的重要理论基础,其中磁性材料中的本征反常霍尔效应(Anomalous Hall effect,AHE)和拓扑霍尔效应(Topological Hall effect,THE)就分别起源于动量空间和实空间的贝利相。伍亮以一种典型的具有钙钛矿结构的铁磁金属SrRuO3薄膜为例,介绍了该材料的贝利相及其宏观效应AHE除了受到温度调节外,还同时受到材料的维度和无序度的调控。通过同时有效地对这两个维度的调控,其贝利相的大小和正负性都可以得到调控,相应的宏观效应为AHE的大小和符号的变化。这为对此材料AHE的深入理解提供了实验和理论基础,也为对贝利相的调控提供了新的实验思路。此外,此结果还能独立解释该材料中被普遍认为的THE的信号是由于样品本征厚度不均匀造成了两个不同号AHE叠加的可能性,并提出了这种解释在更好地理解实验现象方面的优势。他提出,比起直接测量自旋织构,THE的测试相对简便。然而现在普遍认为THE的标准是霍尔效应测试中AHE回线上额外出现的“隆起或凹陷”,但这是以材料为均匀单一导电通道为前提的。如果材料中存在多个导电通道,则此“隆起或凹陷”并非THE的充分条件,这为对拓扑霍尔效应的研究和判断提供了新的标准。报告结束后,伍亮与参会师生就诸多基础问题进行了进一步地深入交流探讨,大家均表示受益匪浅。

  伍亮,于2012和2018年在清华大学材料科学与工程系分别获得学士和博士学位,师从南策文院士,现为美国罗格斯大学(Rutgers University)博士后,合作导师为Jak Chakhalian教授。

 

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