【直播】【睿涉者·前沿科学论坛-大师讲】中科院物理所高鸿钧院士：大面积、有序和可调控马约拉纳格点阵列的实现

KouShare 蔻享学术 2022-10-28

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活动名称：

大面积、有序和可调控马约拉纳格点阵列的实现

活动时间：

2022年8月10日（周三）19:00

报告嘉宾：

高鸿钧院士（中国科学院物理研究所）

主办单位：

蔻享学术

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报告人介绍

高鸿钧院士

中国科学院物理研究所

高鸿钧，凝聚态物理学家，中国科学院副院长，中国科学院院士（数理学部），第三世界科学院院士，中国科学院物理研究所研究员，多个国际学术刊物编委。曾任国际真空科学、技术与应用联合会（IUVSTA）纳米科学委员会主席、美国Appl. Phys. Lett. 杂志副主编、中国科学院大学副校长和校学术委员会主任，中国科学院大学物理科学学院院长。在美国和欧洲的著名科研单位做访问教授和学术顾问。高鸿钧与合作者自上世纪九十年代以来，系统研究了低维纳米量子体系的构造与物性，取得了一系列具有国际前沿和国际领先水平的工作。1. 提出一种提高STM分辨率的新方法，增强了STM观察表面电子结构的能力，保持了STM发明三十年来对Si(111)7×7表面原子结构的最高分辨。2. 在Au(111)表面上构造了具有固定偏心轴的单个分子转子，实现了大面积有序阵列的组装并实现对其转动行为的调控。3. 实现了在单个分子层次单自旋量子态的可逆控制及其在超高密度量子信息存储中的原理性应用。4. 构筑了硅烯、锗烯、铪烯、硒化铜、二硒化铂等新型二维原子晶体材料，并研究了其新奇物性，为新材料的进一步应用奠定了基础。5. 实现了对石墨烯“纳米岛”的原子级精准折叠与操纵，精准构筑了石墨烯异质结。6. 在新型“笼目超导体”CsV3Sb5上发现了旋子配对密度波（Roton PDW）。7. 在单一铁基超导块体材料、相对较高温度中观察到高纯度的马约拉纳任意子。8. 并实现了大面积（微米级）、高度有序和可调控的马约拉纳格点阵列，有望用于构建对环境干扰免疫的拓扑量子计算机。二十多年来，高鸿钧发表SCI论文500余篇，其中Nature/Science 6篇，Nature 子刊30余篇；引用3万余次，H-index 87。相关研究成果连续被Nature, Science News, Nature Materials，美国物理学会Phys. Rev. Focus和美国能源部Weekly Report等进行研究亮点报道，称“这是国际上首次在单个分子极限水平上实现的电导转变及其超高密度信息存储”等等。三次获得由两院院士推选的“中国十大科技进展/新闻”。培养博士生和博士后90余名，其中20余名在国内/外著名研究机构或高校做教授和学术带头人。在国际/国内重要会议上作大会报告和邀请报告100余次。在国际上，他荣获德国“洪堡研究奖”，第三世界科学院“物理奖”，全球华人物理学会“亚洲成就奖”。在国内，他获得“陈嘉庚数理科学奖”, “中国科学院杰出科技成就奖”，“何梁何利科学与技术进步奖”，国家自然科学二等奖等荣誉或奖励。

报告简介

Majorana zero-modes (MZMs) are spatially-localized zero-energy fractional quasiparticles with non-Abelian braiding statistics. They are believed to hold great promise for topological quantum computing. By using low-temperature and strong-magnetic-field scanning tunneling microscopy/spectroscopy, a breakthrough of Majorana zero mode has been achieved in a single material platform of high-Tc iron-based superconductor, FeTe_0.55Se_0.45,. This material combines the advantages of a simple material, high-Tc, and large ratio of Δ/EF. The mechanism of two distinct classes of vortices presented in this system was revealed, which directly tied with the presence or absence of zero-bias peak. We further found the Majorana conductance plateau in vortices on the iron-based superconductor FeTe_0.55Se_0.45. Both the extrinsic instrumental convoluted broadening and the intrinsic quasiparticle poisoning can reduce the conductance plateau value, and when extrinsic instrumental broadening is removed by deconvolution, the plateau is found to nearly reach a 2e²/h quantized value. Moreover, we confirmed the existence of MZMs in the vortex cores of CaKFe₄As₄ and LiFeAs, single-material superconductors belonging to the iron pnictide family. Most recently, we have successfully achieved the large-scale, highly-ordered and tunable MZM lattice in strained LiFeAs. These results show the great potential of the single-material platforms for Majorana research and application in the future.