薄壁量子化方法进展

微纳加工技术的快速发展实现了具有非平庸几何结构的低维材料与结构的制备,使得受几何性质影响的有效动力学问题受到关注。作为研究低维弯曲系统中量子力学的有效方法,薄壁量子化方法,它给出的几何势和几何动量也得到实验的证实。本文将回顾薄壁量子化方法,简述其基本计算框架,明确给出几何量子效应是来自于微分同胚变换和局域标架间的旋转变换。这对于理解引力规范场,演生规范场很有帮助,对理解人工规范场所隐含的几何结构也很有帮助。在特定的量子体系中,几何量子效应可表现为共振隧穿、量子阻塞、量子霍尔效应、量子霍尔黏性、量子自旋霍尔效应和单极磁场等,这些结果从不同角度展示了几何与新奇的物理现象之间的联系。     

The Topological Structure of the SU（2） Chern-Simons Topological Current in the Four-Dimensional Quantum Hall Effect

In the light of the decomposition of the SU（2） gauge potential for I = 1/2, we obtain the SU（2） Chern-Simons current over S4, i.e. the vortex current in the effective field for the four-dimensional quantum Hall effect. Similar to the vortex excitations in the two-dimensional quantum Hall effect （2D FQH） which are generated from the zero points of the complex scalar field, in the 4D FQH, we show that the SU（2） Chern-Simons vortices are generated from the zero points of the two-component wave functions ψ, and their topological charges are quantized in terms of the Hopf indices and Brouwer degrees of Ф-mapping under the condition that the zero points of field ψ are regular points.     

量子相变

量子相变是一种发生在绝对零度,由量子涨落而非热涨落导致的相变现象,满足著名的海森堡不确定关系。通过零温量子临界点的研究,可获知物质系统更广泛范围的行为,包括稀土磁性绝缘体,高温超导体和二维电子气体等。     

Graphene的物理性质与器件应用

Graphene因其新奇的物理性质和广泛的应用前景已迅速成为国际新材料领域的研究前沿和热点.文章详细介绍了Graphene奇特的物理性质（多体相互作用、量子霍尔效应、双极场效应、弱局域化效应等）,并对其在微纳米器件、分子电子学、自旋电子学等领域的应用进展给出了综述.     

浅谈5/2量子霍尔态：偶数分母与拓扑量子计算

已发现的绝大部分分数量子霍尔态以奇数为分母,5/2态是一个例外。在5/2态可能的波函数中,有一些携带非阿贝尔统计,可以用于拓扑量子计算。文章将简单介绍分数量子霍尔效应、5/2态、非阿贝尔统计以及相关最新的科研进展。     

二维电子系统中磁场与微波辐照感应的“零电阻”态

受限于两种半导体界面之中的电子形成所谓二维电子气．二十几年来，半导体技术的发展促进了高纯二维电子气样品的制备，从而为固态物理的研究提供了广阔的空间。1980年和1982年的诺贝尔物理学奖分别被授予整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应的研究者，相关的实验都是针对二维电子气在磁场下的输运行为。     

薛其坤等《科学》发文,首次在实验上发现量子反常霍尔效应或将推动信息技术进步

由清华大学薛其坤院士领衔,清华大学、中科院物理所和斯坦福大学的研究人员联合组成的团队在量子反常霍尔效应研究中取得重大突破,从实验上首次观测到量子反常霍尔效应,在美国物理学家霍尔于1880年发现反常霍尔效应133年后终于实现了反常霍尔效应的量子化.这是我国     

Graphene的物理性质与器件应用

Graphene因其新奇的物理性质和广泛的应用前景已迅速成为国际新材料领域的研究前沿和热点.文章详细介绍了Graphene奇特的物理性质(多体相互作用、量子霍尔效应、双极场效应、弱局域化效应等),并对其在微纳米器件、分子电子学、自旋电子学等领域的应用进展给出了综述.     

The Fractional Statistics of Generalized Haldane Wave Function in 4D Quantum Hall Effect

Recently, a generalization of Laughlin‘s wave function expressed in Haldane‘s spherical geometry is con-structed in 4D quantum Hall effect. In fact, it is a membrane wave function in CP3 space. In this article, we use non-Abelian Berry phase to anaJyze the statistics of this membrane wave function. Our results show that the membrane wave function obeys fractional statistics. It is the rare example to realize fractional statistics in higher-dimensiona space than 2D. And, it will help to make clear the unresolved problems in 4D quantum Hall effect.