【5.3】高能所科技創(chuàng)新論壇（287）Playing with Topological Insulators: Superconductivity and Strain Effects
高能所科技創(chuàng)新論壇（287）
報告題目：Playing with Topological Insulators: Superconductivity and Strain Effects
報告人: T.-C. Chiang 江臺章(University of Illinois at Urbana-Champaign)
主持人：王煥華 研究員
時間：5月3日下午3:00
地點：物理樓B326
報告摘要：
Topological insulators are characterized by an inverted bulk band gap caused by a strong spin-orbit coupling. By analytic continuation, this gap must close at the surface and reopen outside in vacuum where the gap is noninverted (and infinite). The resulting metallic surface states, or topological states, are spin-polarized and span the bulk gap. They carry a surface spin current, largely independent of the details of the surface, which is a feature of strong interest for spintronic applications. This talk will focus on thin films of a prototypical topological insulator Bi2Se3 that are (1) made superconducting by proximity coupling to a simple superconducting substrate or (2) strained by stretching a flexible plastic film substrate. Angle-resolved photoemission and x-ray diffraction were employed to determine the electronic structure and the lattice structure. A novel "flip-chip" technique was employed to prepare epitaxial films of Bi2Se3 on the superconducting or flexible plastic substrates. We show how the topological surface states are modified under these conditions. Effects of superconducting pairing, coherence, bulk-surface coupling, and electron-lattice coupling will be discussed.
報告人簡歷：
江臺章先生是著名的凝聚態(tài)物理學(xué)家、伊利諾伊大學(xué)香檳分校物理系教授、臺灣中央研究院院士；1971年畢業(yè)于國立臺灣大學(xué)，1978年在加州大學(xué)伯克利分校獲得博士學(xué)位，1980年加入伊利諾伊大學(xué)香檳分校物理系。江院士在低維材料的電子態(tài)、晶格結(jié)構(gòu)和動力學(xué)行為的研究上做出了開創(chuàng)性貢獻(xiàn)，獲得了美國物理學(xué)會的戴維遜-革末獎（Davisson-Germer Prize）。他在世界上首次制備出厚度從單層到幾百層的原子級光滑均一薄膜，發(fā)現(xiàn)了電子在超薄膜勢阱中形成駐波，實驗驗證了量子阱態(tài)；他在應(yīng)用角分辨光電子能譜研究表面、薄膜和超晶格中也獲得了開創(chuàng)性成果，是最早展示單晶表面原子具有不同于體內(nèi)原子的芯能級結(jié)合能的人之一，這項成果引發(fā)了表面結(jié)構(gòu)定量分析方法的發(fā)展；他發(fā)展了三維能帶結(jié)構(gòu)繪制的系統(tǒng)方法，根據(jù)體效應(yīng)和表面效應(yīng)闡明了光電子發(fā)射過程；他發(fā)展了用X射線熱漫散射（TDS）研究聲子色散譜的方法，該成果已經(jīng)寫入基礎(chǔ)教科書；江院士發(fā)表論文與報告四百余篇，發(fā)起建造了美國同步輻射中心（SRC）的U1-NIM等實驗站和先進(jìn)光子源（APS）的33ID-D、E實驗站，曾擔(dān)任伊利諾伊大學(xué)香檳分校Frederick Seitz Materials Research Laboratory副主任、美國同步輻射中心的科學(xué)主任、臺灣光子源TPS的科學(xué)顧問委員會委員、美國能源部（DOE）和自然科學(xué)基金（NSF）評委等職。
報告題目：Playing with Topological Insulators: Superconductivity and Strain Effects
報告人: T.-C. Chiang 江臺章(University of Illinois at Urbana-Champaign)
主持人：王煥華 研究員
時間：5月3日下午3:00
地點：物理樓B326
報告摘要：
Topological insulators are characterized by an inverted bulk band gap caused by a strong spin-orbit coupling. By analytic continuation, this gap must close at the surface and reopen outside in vacuum where the gap is noninverted (and infinite). The resulting metallic surface states, or topological states, are spin-polarized and span the bulk gap. They carry a surface spin current, largely independent of the details of the surface, which is a feature of strong interest for spintronic applications. This talk will focus on thin films of a prototypical topological insulator Bi2Se3 that are (1) made superconducting by proximity coupling to a simple superconducting substrate or (2) strained by stretching a flexible plastic film substrate. Angle-resolved photoemission and x-ray diffraction were employed to determine the electronic structure and the lattice structure. A novel "flip-chip" technique was employed to prepare epitaxial films of Bi2Se3 on the superconducting or flexible plastic substrates. We show how the topological surface states are modified under these conditions. Effects of superconducting pairing, coherence, bulk-surface coupling, and electron-lattice coupling will be discussed.
報告人簡歷：
江臺章先生是著名的凝聚態(tài)物理學(xué)家、伊利諾伊大學(xué)香檳分校物理系教授、臺灣中央研究院院士；1971年畢業(yè)于國立臺灣大學(xué)，1978年在加州大學(xué)伯克利分校獲得博士學(xué)位，1980年加入伊利諾伊大學(xué)香檳分校物理系。江院士在低維材料的電子態(tài)、晶格結(jié)構(gòu)和動力學(xué)行為的研究上做出了開創(chuàng)性貢獻(xiàn)，獲得了美國物理學(xué)會的戴維遜-革末獎（Davisson-Germer Prize）。他在世界上首次制備出厚度從單層到幾百層的原子級光滑均一薄膜，發(fā)現(xiàn)了電子在超薄膜勢阱中形成駐波，實驗驗證了量子阱態(tài)；他在應(yīng)用角分辨光電子能譜研究表面、薄膜和超晶格中也獲得了開創(chuàng)性成果，是最早展示單晶表面原子具有不同于體內(nèi)原子的芯能級結(jié)合能的人之一，這項成果引發(fā)了表面結(jié)構(gòu)定量分析方法的發(fā)展；他發(fā)展了三維能帶結(jié)構(gòu)繪制的系統(tǒng)方法，根據(jù)體效應(yīng)和表面效應(yīng)闡明了光電子發(fā)射過程；他發(fā)展了用X射線熱漫散射（TDS）研究聲子色散譜的方法，該成果已經(jīng)寫入基礎(chǔ)教科書；江院士發(fā)表論文與報告四百余篇，發(fā)起建造了美國同步輻射中心（SRC）的U1-NIM等實驗站和先進(jìn)光子源（APS）的33ID-D、E實驗站，曾擔(dān)任伊利諾伊大學(xué)香檳分校Frederick Seitz Materials Research Laboratory副主任、美國同步輻射中心的科學(xué)主任、臺灣光子源TPS的科學(xué)顧問委員會委員、美國能源部（DOE）和自然科學(xué)基金（NSF）評委等職。
高能所科研計劃處、黨政聯(lián)合辦、教育處
2018年4月26日
2018年4月26日
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