“拓撲絕緣體與量子反?；魻栃?yīng)的實驗研究”榮獲2017年度高等學?？茖W研究優(yōu)秀成果特等獎 日前，教育部在網(wǎng)站上發(fā)布了《關(guān)于2017年度高等學?？茖W研究優(yōu)秀成果獎(科學技術(shù))獎勵的決定》，共有319項/人獲得高等學?？茖W研究優(yōu)秀成果獎(科學技術(shù))。由薛其坤院士等完成的“拓撲絕緣體與量子反?；魻栃?yīng)的實驗研究”項目獲得唯一一項特等獎，參加該項項目的研究人員包括我系薛其坤、王亞愚、何珂、馬旭村、陳曦、段文暉、王立莉、宋燦立、季帥華等老師以及上海交通大學物理與天文學院的賈金鋒老師。

拓撲絕緣體是2005年后發(fā)現(xiàn)的一類新型的拓撲量子物質(zhì)態(tài)。它是量子反?；魻栃?yīng)等新奇拓撲量子效應(yīng)實現(xiàn)和應(yīng)用的基礎(chǔ)。量子反?；魻栃?yīng)是一種不需外磁場、基于全新物理原理的量子霍爾效應(yīng)。早在1988年人們就已經(jīng)從理論上提出了零磁場量子霍爾效應(yīng)存在的可能性，但20多年來沒有任何實質(zhì)性的實驗進展。在實驗上實現(xiàn)量子反?；魻栃?yīng)，是近些年來凝聚態(tài)物理學的重大科學目標之一。量子反?；魻栃?yīng)可以在磁性拓撲絕緣體中實現(xiàn)，但對材料性質(zhì)提出了極其苛刻的要求。國際上多個頂級的研究組在此方面的努力均未取得成功。

該項目深入研究了拓撲絕緣體薄膜的分子束外延生長、性質(zhì)調(diào)控、磁性摻雜。項目組在國際上首先建立了Bi2Te3族化合物拓撲絕緣體分子束外延生長機制和方法并制備出了高質(zhì)量的薄膜樣品；在三元化合物(Bi,Sb)2Te3中實現(xiàn)了能帶結(jié)構(gòu)和化學勢的調(diào)控；發(fā)現(xiàn)了可以實現(xiàn)量子反?；魻栃?yīng)的磁性拓撲絕緣體材料；最終在世界上首次實驗觀測到量子反?；魻栃?yīng)，并被國際上多個研究組重復確認。

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