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2023-03-17 23:59 |
中國科大首次揭示層間拖拽輸運(yùn)中的量子干涉效應(yīng)
近日，中國科大合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心國際功能材料量子設(shè)計中心和物理系中科院強(qiáng)耦合量子材料物理重點實驗室曾長淦教授、李林副研究員研究團(tuán)隊與北京大學(xué)物理學(xué)院量子材料科學(xué)中心馮濟(jì)教授課題組合作，在二維電雙層結(jié)構(gòu)層間拖拽效應(yīng)研究中取得新進(jìn)展。通過構(gòu)筑氮化硼絕緣層間隔的多種石墨烯基電雙層結(jié)構(gòu)，首次揭示了在層間拖拽這一復(fù)雜的多粒子輸運(yùn)過程中存在顯著的量子干涉效應(yīng)。相關(guān)研究成果以“Signature of quantum interference effect in inter-layer Coulomb drag in graphene-based electronic double-layer systems”為題于3月16日在線發(fā)表在《Nature Communications》上（DOI:10.1038/s41467-023-37197-2）。 *Nt6 Ufq6
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量子干涉效應(yīng)是量子力學(xué)中波粒二象性的直接體現(xiàn)。在固體材料中，弱局域化、普適電導(dǎo)漲落和Aharonov-Bohm效應(yīng)等獨特量子輸運(yùn)現(xiàn)象，都源于載流子擴(kuò)散路徑之間的量子干涉。然而這些干涉行為均發(fā)生在單一導(dǎo)體內(nèi)的載流子輸運(yùn)過程，可以在非相互作用的單粒子框架下很好地解釋。與之相比，諸如層間拖拽效應(yīng)這種路徑更為復(fù)雜的多粒子耦合輸運(yùn)中是否會展現(xiàn)出類似的量子力學(xué)行為，是一個重要的基礎(chǔ)科學(xué)問題。所謂拖拽效應(yīng)，是指對于兩個空間相近但彼此絕緣的導(dǎo)電層構(gòu)成的電雙層結(jié)構(gòu)，在其中一層（主動層）施加驅(qū)動電流，層間載流子之間的動量/能量轉(zhuǎn)移會誘導(dǎo)另一層（被動層）載流子移動，從而在被動層產(chǎn)生一個開路電壓或閉路電流。此前，拖拽效應(yīng)被廣泛用于研究載流子長程耦合特性，發(fā)現(xiàn)如間接激子波色愛因斯坦凝聚等層間關(guān)聯(lián)量子態(tài)。然而對這一獨特輸運(yùn)過程本身的外場響應(yīng)特性及可能的量子效應(yīng)研究還十分缺乏。 N{ 9<Tf
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