“拓撲絕緣體與量子反常霍爾效應的實驗研究”榮獲2017年度高等學校科學研究優秀成果特等獎

“拓撲絕緣體與量子反常霍爾效應的實驗研究”榮獲2017年度高等學校科學研究優秀成果特等獎 日前，教育部在網站上發布了《關于2017年度高等學校科學研究優秀成果獎(科學技術)獎勵的決定》，共有319項/人獲得高等學校科學研究優秀成果獎(科學技術)。由薛其坤院士等完成的“拓撲絕緣體與量子反常霍爾效應的實驗研究”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年后發現的一類新型的拓撲量子物質態。它是量子反常霍爾效應等新奇拓撲量子效應實現和應用的基礎。量子反常霍爾效應是一種不需外磁場、基于全新物理原理的量子霍爾效應。早在1988年人們就已經從理論上提出了零磁場量子霍爾效應存在的可能性，但20多年來沒有任何實質性的實驗進展。在實驗上實現量子反常霍爾效應，是近些年來凝聚態物理學的重大科學目標之一。量子反常霍爾效應可以在磁性拓撲絕緣體中實現，但對材料性質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、性質調控、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量的薄膜樣品；在三元化合物(Bi,Sb)2Te3中實現了能帶結構和化學勢的調控；發現了可以實現量子反常霍爾效應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常霍爾效應，并被國際上多個研究組重復確認。

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