报告题目：利用扫描超导量子干涉仪探索二维量子材料

报 告 人：王熠华 教授（复旦大学物理学系）

报告时间：2023年12月28日（周四）上午10:00

报告地点：新葡萄88805官网新楼5楼多功能厅

报告摘要：

超导性、磁性、拓扑性等材料的量子特性在二维极限下和在体材料中相比有非常不同的展现。 如Berezinskii-Kosterlitz-Thouless (BKT)相变作为一个比较典型的例子，只在二维的超导或磁有序体系才会发生。研究二维材料的量子特性除了常见的电输运、电子能谱等电荷测量手段，也离不开对磁场的探测。但由于灵敏度的限制，用于体材料的常规磁测量手段无法应用于二维材料。

超导量子干涉仪(SQUID)是对磁通极为灵敏的超导纳米器件。将SQUID用微纳加工制备成扫描探头(nano-SQUID)，不仅可以非常靠近样品，进一步提高对磁场的灵敏度，而且能进行扫描成像。扫描 SQUID可以广泛用于对材料的磁化、磁化率、边界电流等物理量的高灵敏直接成像，非常适合研究二维超导体、磁体、反常量子霍尔等体系的独特电与磁特性。

在本报告中，我将介绍扫描 SQUID的工作原理和特点，我们课题组开发并改良nano-SQUID及搭建多种环境下的扫描SQUID显微镜的经验^1，2。我也将汇报我们利用这些自主研发的设备探索介观尺度下二维体系中拓扑特性³、相变⁴以及元激发^5，6的一些进展。时间允许，我将展望超导量子器件和量子材料的结合。

References

1. Pan, Y. P. et al. Nanotechnology 30, 305303 (2019).  2. Xiang, B. K. et al. Microsystems and Nanoengineering 9, 78 (2023).  3. Zhu, J. et al. arXiv 2307.10150 (2023).  4. Wang, S. Y. et al. National Science Review (2023).  5. Lin, Y. S. et al. Physical Review X 13, 011046 (2023).  6. Xiang, B. K. et al. arXiv 2307.10722 (2023).

报告人简介：

王熠华教授现为复旦大学物理学系研究员，博士生导师。他于2005年获复旦大学物理学学士学位，2012年获哈佛大学物理学博士学位，2008-2012为麻省理工学院研究助理，2013-2015为斯坦福大学Urbanek Fellow，2015年回到复旦任职。主要研究兴趣为开发超导纳米器件以应用于新奇量子材料的扫描磁显微。主要荣誉有：2015年入选青年人才项目，2017年获求是杰出青年学者奖。

邀 请 人：王胜 教授