以往关于固态电子系统的电学调控研究导致了晶体管的发明和微电子工业的兴起。然而随着器件尺寸的不断减小，量子力学效应不可避免地开始主导器件的物性。在量子力学的框架内探索介观和纳米结构中电荷和自旋的量子输运，寻找全新的量子调控机理和量子器件原理，是当今的重要研究领域。
      低维电子系统在极低温下会呈现出丰富多彩的宏观量子现象，比如整数和分数量子霍尔效应、非阿贝尔统计、拓扑序、量子相变等。对这些现象的研究不仅能增进人们对于自然界基本规律的认识，同时也有助于探索面向未来的量子信息处理技术，比如拓扑量子计算。 
      开展这方面的研究需要有高质量的材料、精密加工的器件、和极低温的测量调控系统。过去几年我们在崔琦实验室的框架内建立起了高电子迁移率的分子束外延二维电子气材料生长系统、电子束曝光微纳器件加工系统、以及国际领先的4mK极低电子温度的核绝热去磁测量系统。 
      目前正在或将要开展的研究包括：
1． 二维电子气中5/2等分数量子霍尔态之任意子可能具有的non-Abelian统计性质及拓扑量子计算问题。
2． 拓扑绝缘体和s-wave超导体界面的超导邻近效应，寻找神奇的、可用于拓扑量子计算的Majorana费米子。
3． 石墨烯纳米带量子点器件中电荷和自旋的量子输运问题。 
      (2012年5月更新）

   

070205-凝聚态物理

拓扑绝缘体、石墨烯等新奇材料中电荷和自旋的量子输运、量子器件
极低温综合极端条件下的宏观量子现象

1982-09--今 中国科学院物理研究所 硕士
1978-09--今 南京大学物理系 学士

中科院物理所 19891001--19920501 研究生毕业

中科院物理所 19891001--19920501 博士

   

2009-06--今 物理所固态量子信息与计算实验室 主任
2006-05--今 物理所崔琦实验室 主任
2006-04--2012-06 中国科学院物理研究所 副所长
2000-11--2005-05 物理所极端条件实验室 主任
1992-07--1995-07 美国伯克利加州大学 Research Associate
1986-12--今 中国科学院物理研究所 实研，助研，副研，研究员

2012-01--今 国际纯粹和应用物理联合会工作二组成员，成员
2007-01--2011-01 《物理》杂志副主编
2006-05--今 中国物理学会出版委员会主任，主任
2005-01--2011-01 J. Low Temp. Physics编委
2001-01--今 中国物理学会低温物理专业委员会副主任，副主任
2001-01--2008-01 国际纯粹和应用物理联合会低温物理专业委员会委员，委员

   

[1] 沈洁, 李宇鹏, 王安琪, 杨光, 吕力, 石友国, 王志俊, 钱天. 一种拓扑型温度计、其制备及测量方法. CN: CN114812847A, 2022-07-29.

[2] 张祥, 吕力. 基于反常约瑟夫森效应的器件、其制备及相位调控方法. CN: CN114122246A, 2022-03-01.

[3] 吕昭征, 吕力. 一种纳米材料的针尖-胶膜联合转移装置和方法. CN: CN113526457A, 2021-10-22.

[4] 吕昭征, 吕力. 一种纳米材料的针尖-胶膜联合转移装置和方法. CN: CN113526457B, 2023-07-21.

[5] 宿非凡, 刘伟洋, 徐晖凯, 田野, 吕力, 赵士平. 多层膜结构、其制备方法及应用. CN: CN110034228A, 2019-07-19.

[6] 宋志军, 杨楚宏, 姬忠庆, 吕力. 音叉型原子力显微镜探头和应用. CN: CN111751577A, 2020-10-09.

[7] 王骏华, 吕力. 实现拓扑量子比特的装置和相应的制备方法. CN: CN109755379A, 2019-05-14.

[8] 冯军雅, 宋志军, 吕力, 姬忠庆. 基于拓扑绝缘体纳米线的场效应管、其制备方法及应用. CN: CN107146760A, 2017-09-08.

[9] 庞远, 王骏华, 杨光, 吕昭征, 吕力. 一种约瑟夫森结器件及其制备方法. CN: CN107293638A, 2017-10-24.

[10] Xue, Qi-Kun, He, Ke, Ma, Xu-Cun, Chen, Xi, Wang, Li-Li, Wang, Ya-Yu, Lv, Li, Chang, Cui-Zu, Feng, Xiao. Electrical device having magnetically doped topological insulator quantum well film. US: US9159909(B2), 2015-10-13.

[11] 丁玥, 沈洁, 庞远, 吕力. 一种超导量子干涉器件结构及其制备方法. CN: CN104112818A, 2014-10-22.

[12] 薛其坤, 何珂, 马旭村, 陈曦, 王立莉, 王亚愚, 吕力, 常翠祖, 冯硝. 电学器件. CN: CN103000803A, 2013-03-27.

[13] 薛其坤, 何珂, 马旭村, 陈曦, 王立莉, 王亚愚, 吕力, 常翠祖, 冯硝. 产生量子化反常霍尔效应的方法. CN: CN103000804A, 2013-03-27.

[14] 杨海方, 刘立伟, 金爱子, 顾长志, 吕力. 单根一维纳米材料的测试电极的制作方法. CN: CN100437120C, 2008-11-26.

[15] 杨海方, 刘立伟, 金爱子, 顾长志, 吕力. 单根一维纳米材料的测试电极及其制作方法. CN: CN1779466A, 2006-05-31.

[16] XUE QI-KUN, HE KE, MA XU-CUN, CHEN XI, WANG LI-LI, WANG YA-YU, Lv Li, CHANG CUI-ZU, FENG XIAO. Electrical device. US: US2504403S1, 2005-04-26.

(1) Pb-Bi2Te3之间强超导邻近效应研究, Strong Superconducting Proximity Effect in Pb-Bi2Te3 Hybrid Structures, Scientific Reports 2, 339 (2012).
(2) 超导体Sn与Bi2Se3界面上的邻近效应, Proximity effect at superconducting Sn-Bi2Se3 interface, Phys. Rev. B 85, 104508 (2012).
(3) Bi2Se3方环干涉器中的Aharonov-Casher效应, Aharonov-Casher Effect in Bi2Se3 Square-Ring Interferometers, Phys. Rev. Lett. 107, 016802 (2011).
(4) 欠阻尼Josephson结中的量子相位扩散, Quantum Phase Diffusion in a Small Underdamped Josephson Junction, Phys. Rev. Lett. 107, 067004 (2011).
(5) Bi2Se3化学势的门电压调控和反弱局域化现象, Gate-Voltage Control of Chemical Potential and Weak Antilocalization in Bi2Se3, Phys. Rev. Lett. 105, 176602 (2010).
(6) 石墨微片的自回缩运动, Self-Retracting Motion of Graphite Microflakes, Phys. Rev. Lett. 100, 067205 (2008).
(7) 单壁碳纳米管中压力导致的磁阻转变, Pressure-Induced Transition in Magnetoresistance of Single-Walled Carbon Nanotubes, Phys. Rev. Lett. 97, 026402 (2006).
(8) 多层碳管在压力下的Tomonaga-Luttinger液体行为库仑阻塞, Tomonaga-Luttinger liquid and coulomb blockade in multiwall carbon nanotubes under pressure, Phys. Rev. Lett. 97, 176401  (2006).
(9) 人工裁剪制备石墨纳米结构, Fabrication of Graphite nano-structures, 物理学报, 54,4251 (2005).
(10) 隧道至多层碳管：库仑阻塞和Fano共振, Tunneling into multiwalled carbon nanotubes: Coulomb blockade and the Fano resonance, Phys. Rev. Lett. 91, 076801 (2003).

已指导学生

吴孝松  博士研究生  070205-凝聚态物理  

方靖海   博士研究生  070205-凝聚态物理  

孔文婕  博士研究生  070205-凝聚态物理  

蔡建臻  博士研究生  070205-凝聚态物理  

刘立伟  博士研究生  070205-凝聚态物理  

王志新  博士研究生  070205-凝聚态物理  

刘首鹏  硕士研究生  070205-凝聚态物理  

周锋  硕士研究生  070205-凝聚态物理  

谭长玲  博士研究生  070205-凝聚态物理  

谭振兵  博士研究生  070205-凝聚态物理  

马丽  博士研究生  070205-凝聚态物理  

廖昭亮  博士研究生  070205-凝聚态物理  

现指导学生

杨帆  博士研究生  070205-凝聚态物理  

陈军  博士研究生  070205-凝聚态物理  

屈凡明  博士研究生  070205-凝聚态物理  

沈洁  博士研究生  070205-凝聚态物理  

丁玥  博士研究生  070205-凝聚态物理