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量子材料角分辨光电子能谱研究课题中国科学物

发布时间:2024-01-28天文科普
《中国科学:物理、力学与天文学》中文版将于2023年第6期发表量子材料角分辨光电子能谱专题。该专题由中国科学技术大学冯东来院士组织我国的技术。 汇聚了我国科学家通过角分辨

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《中国科学:物理、力学与天文学》中文版将于2023年第6期发表“量子材料角分辨光电子能谱专题”。该专题由中国科学技术大学冯东来院士组织我国的技术。 汇聚了我国科学家通过角分辨光电子能谱技术的开发和应用,在非常规超导体、相关材料、拓扑材料、二维材料等方面研究的最新成果。 很大一部分重要研究成果,欢迎阅读。

编者注

光电子能谱最初是由于其在化学元素定量分析领域的广泛应用而发展起来的。 此后,随着半导体物理的发展,人们逐渐开始利用在其基础上发展起来的角分辨光电子能谱(ARPES)技术进行分析。 一些固体的能带信息。 随着20世纪80年代末同步辐射光源的发展和铜酸盐高温超导研究热潮,ARPES逐渐成为凝聚态物理研究的关键实验工具。

二十年来,ARPES已发展成为研究材料电子结构的主要工具,并在多个领域取得了重要进展。 尤其是在高温超导、拓扑材料、二维材料等凝聚态物理前沿。 由于它们大多数具有低维晶体结构,因此特别适合 ARPES 测量。 此外,随着近年来探测器和光源技术的发展,ARPES技术在测量精度、探测深度和样品环境等方面都取得了长足的进步。 它已经取得了进展并扩展到各种新的分支,例如纳米、自旋和时间分辨ARPES。 可以说,ARPES已经成为现代凝聚态物理研究最重要的实验工具之一。

20年前,我国ARPES测量刚刚起步,只有少数研究组拥有较为先进的光谱仪系统。 但由于测量温度限制,能量分辨率等关键指标落后于国际水平。 2004年,我国第一台液体光谱仪、氦温度范围低温ARPES光谱仪的建成,标志着我国电子结构测量首次达到国际同等水平。 此后,ARPES技术和团队在中国迅速发展。 如今,国内几乎所有重要大学的物理系,以及中国科学院、中国工程物理研究院的许多研究所和单位都成立了与ARPES实验方法相对应的研究组。 可以说,我国已经成为ARPES研究大国。 近年来,随着国内同步辐射设施的发展,各种光源相继建成了ARPES实验站。 其中,上海光源的多个ARPES实验线站已达到国际先进水平。 ARPES与分子外延等实验技术相结合的研究范式也成为我国凝聚态物理研究的特色。

相应地,近20年来,中国科学家利用ARPES技术在铁基高温超导、拓扑材料、界面超导等领域的研究引领国际; 以及铜基氧化物高温超导、重费米子系统和钼超导。 对特殊绝缘子等强相关系统的研究做出了重要贡献; 此外,他还在二维材料、新型薄膜和异质结系统等新兴领域做出了大量重要工作。

本课题汇集了国内多个相关研究组的12篇综述论文,回顾和总结了我国多年来在该领域的很大一部分工作,并在相当程度上展示了我国ARPES实验研究的现状和面貌。 这些作品覆盖面非常广,也从一个方面反映了当前量子材料的研究现状。 我们相信本专题将有助于读者了解这一领域,并启发大家在未来的量子材料研究中发挥ARPES更大的作用。

目前,我国正在建设两个第四代同步辐射装置——北京高能光源和合肥先进光源。 它们建成后,其光源亮度和相干性将提高几个数量级。 因此,在可预见的未来,ARPES的分辨率和效率将会进一步提高。 这将有助于中国乃至全球的ARPES实验者进行更深入的研究,引领该领域的前沿。

冯东来

中国科学技术大学

主办方简介

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冯东来,中国科学院院士、中国科学技术大学国家同步辐射实验室主任、“严继慈”讲座教授。 致力于应用同步辐射光谱和散射技术、扫描隧道显微镜和分子束外延来构建和理解非常规超导体、强关联系统、表面和界面系统以及低维系统等复杂量子材料和原型器件,以及共发表论文190余篇。 曾获国家创新奖章、国家自然科学奖二等奖、华侨物理学会亚洲成就奖、何梁何利基金会科学技术奖、联合国教科文组织青年科学家奖等。

话题

编者注

量子材料角分辨光电子能谱专题·编者按

冯东来

中国科学:物理力学天文学53, 267001(2023)

评论

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