简介

    人工低维结构是现代科学与技术的基石之一。例如,半导体超晶格量子肼结构材料带来了现代微电子工业与技术的飞速发展。人工低维结构的一个典型代表就是由仅约2nm厚的磁性金属-非磁金属交替形成的三明治结构,呈现出巨磁阻(GMR)效应,不仅带来了自旋电子学的兴起,也引起了信息存储等领域工业革命,基于GMR的 信息存储技术产业现在每年的全球产值高达数十亿美元。

    随着人工微结构材料维度的不断减少、接近一些特征物理量的尺度,如电子波的玻尔半径、电子散射平均自 由程、相位相干长度等特征物理尺度时,量子力学特征会占主导地位,在输运等物理性质上呈现出不同于宏观尺度电子器件的新颖性质,并有可能带来新的技术革命。因此,开展低维纳米结构及其相关物理研究具有极其重要的科学意义,同时还具有非常巨大的潜在应用价值。

    北京大学“纳米结构与低维物理实验室”是人工微结构与介观物理国家重大实验室的重要组成部分,它是在原北大物理系“固体结构教研室”、“低温教研室”、“谱学教研室”等基础上逐步发展起来的。实验室早期的研究条件极其艰苦,是在冯孙齐、甘子钊、张蓓、林宗涵、邹英华、薛增泉等老一辈学者的大力支持下才得以渐渐发展壮大起来。

实验室现在已经有7位固定研究人员,包括俞大鹏教授(教育部长江学者、国家杰出青年基金获得者)、吴孝松研究员(国家“优秀青年人才”基金获得者、北京大学“百人计划”引进人才)、吕劲副教授(教育部新世纪人才)、赵清副教授(教育部新世纪人才、北京市科技新星)、廖志敏副教授(教育部新世纪人才)、林芳博士、刘开辉研究员(中组部青年千人计划-2013),主要在1-D半导体纳米线/纳米管、2-D原子层(石墨烯、拓扑绝缘体、MoS2材料结构制备与表征,以光电效应、量子输运等物理性质、以及固体纳米孔生物单分子检测与测序研究方面开展研究。实验室有博士后、研究生、本科生40余人,在国际纳米结构与低维物理研究方面发挥着重要作用。