2007年第七期（总第32期）.pdf

简报 2007 第七期 带，该材料在低温下具有异常的反铁磁性性能（spinPeierls transition）。与体相材料相比，得到的特殊纳 米结构对一维自旋体系与三维晶格声子之间的耦合产 生影响，从而影响了二聚化，其低温磁性性能发生相 应改变。 该成果为在纳米尺度研究一维量子自旋体系和强关 联电子体系的基本磁性和电子结构，提供了良好机遇。 和成果。李家洋副院长在听取汇报后，充分肯定了实 验室在筹建期间所取得的突出成绩，并就相关问题和 与会者一起研讨，勉励实验室为国为民多出成果多做 贡献。 李家洋副院长还在侯建国院士陪同下，先后参观 了国家实验室中科大－新科隆实验室、冷原子痕量检 测实验室、量子物理与量子信息实验室，认真听取了 各实验室负责人的情况介绍和工作汇报并与他们展开 了热烈的交流与探讨 合肥微尺度物质科学 国家实验室（筹）办公室 主编：朱警生 Tel: 0551-3606123 E-mail: zhujs@ustc.edu.cn 2007年第七期 （总第32期） 2007年10月 ♦ 异质结纳米线合成技术的新进展 研究进展 《J AM CHEM SOC》 热电异质结被理论预言具有最优良的热电特性而受到 ♦单分子电子器件输运性质研究取得新进展 《Phys Rev Lett》 单分子电子器件研究一直是国际上关注的焦点，人 ♦ CuxTiSe2体系中单能隙s波超导电性的最新 研究成果 《Phys Rev Lett》 低维物理与化学研究部的陈仙辉教授与加拿大谢布 鲁克大学的Louis Taillefer教授在《物理评论快报》上合 作发表题为“Single-Gap s-Wave Superconductivity near the Charge-Density-Wave Quantum Critical Point in CuxTiSe2” 的 论文。 在 文章 中，他们通过测量超导体 CuxTiSe2样品的ab面内的极低温热导，清楚地展示了 在电荷密度波序消失点附近的Cu0.06TiSe2具有单能隙s 波超导电性。尽管在CuxTiSe2体系中具有从电荷密度波 到Cu掺杂诱导的超导电性的量子相变，这一结果还是排 除了具有能隙节点的非传统超导电性。与相关的多带s 波 超 导 体 NbSe2 对 比 ， 他 们 的 研 究 结 果 表 明 Cu0.06TiSe2中Se的4p带低于费米能级，而Cu掺入Ti的 3d带是引起超导电性的主要原因，这一结果与角分辨光 电子能谱实验相一致。 实验室简讯 ‹ 微尺度物质科学国家实验室荣获 “全国教育系统先进集体” 称号 9月9日， 教育部、人事部、北京市人民 政府在人民大会堂隆重举行庆祝教师节暨全国 教育系统先进集体和先进个人、教学名师奖表 彰大会。国家实验室荣获 “全国教育系统先 进集体” 称号。 ‹ 5名博士后获博士后科学基金资助 程龙玖、张国勇博士获一等资助 ；陈清、 陈宏伟博士、蒋蔚获一等资助。 中国科学院副院长李家洋来国家实验室 视察指导工作 ‹ 牛立文教授获“全省模范教师” 表彰 奖励 10月29日下午，中国科学院副院长李家洋院士在中 科院生命科学与生物技术局副局长苏荣辉等人的陪同 下，来合肥微尺度物质科学国家实验室视察并指导工作。 9月10日，安徽省教育厅、人事厅举行安 徽省庆祝2007年教师节暨全省教育系统先进 集体和先进个人表彰大会，我室牛立文获“全 省模范教师”表彰奖励。 实验室常务副主任侯建国院士向李家洋副院长简要 汇报了实验室在承担国家任务、创新研究、队伍建设、 人才培养、运行机制、创新文化等方面取得的重要进展 ‹曾杰博士荣获第四届中国青少年科 技创新奖 近日，共青团中央、全国青联、全国学联、 全国少工委在北京人民大会堂隆重举行第四届 中国青少年科技创新奖颁奖大会。我室2004 级博士研究生曾杰获中国青少年科技创新奖颁 奖。 微尺度物质科学国家实验室简报 们期望在将来能够让单个分子成为集成电路的基本单 元，不但使电路的集成度大大增加，而且可以成功减少 功耗。原子分子科学研究部与理论与计算研究部的研究 人员通过实验和理论结合，提出了一种新的产生负微分 电阻的机制－利用电极与单分子之间的局域电子轨道的 对称匹配。实验中，采用Ni和W两种针尖测量Au(111)表 面上吸附的钴酞菁（CoPC）分子扫描隧道谱（STS）。 Ni针尖在CoPC分子的中心Co原子处得到的I-V曲线中观 察到NDR现象，偏离Co原子，NDR现象消失；而W针尖 无论什么位置都观察不到NDR现象。不同的Ni和W针尖 国际上广泛关注，但是其相关合成手段却非常有限。低维 物理与化学研究部李晓光教授的研究组基于纳米限制体系 下的脱溶沉淀反应，发明了一种实用的异质结纳米线合成 方法，成功制备了高品质Bi2Te3/Te热电异质结纳米线。 该研究成果得到审稿人的高度评价，认为“这些结果将会 引起任何从事热电材料以及氧化铝模版应用的研究人员的 广泛兴趣”。他们在研究中发现，过饱和合金在受限体系 下的退火过程中，晶粒的长大由于受到了纳米多孔氧化铝 模板的二维物理限制作用，而具有一维方向的生长趋势， 自发组装形成异质结纳米线。该合成方法提供了一种简单 可控的异质结纳米线合成途径，所合成的Bi2Te3/Te异质 结纳米线是一种极具应用前景的室温热电材料。 均得到同样的结果，表明这是与以往机制不同的一种 NDR现象。理论计算表明，Ni和W针尖均为较为展宽的 连续能带，不同的是W针尖的能带由三种d轨道混合而 成，较为平缓，Ni针尖在费米面附近主要由较为局域的 dyz(xz)轨道构成，而Co原子占据态中有比较强的局域的 dyz(xz)轨道成分。根据量子隧穿原理，不同对称性的d轨 道之间隧穿几率非常低，只有同样对称性的d轨道之间会 产生很强的共振隧穿。实验中观察到的NDR现象可以解 释为Ni针尖和Co原子相同对称性的d轨道之间的共振隧 穿，理论模拟的I-V曲线很好地符合了实验现象。 ♦ 水热可控合成一维CuGeO3纳米结构取得 该研究结果发表在美国《物理评论快报》（Phys. Rev. Lett. 99, 146803(2007) ）上。这一成果不仅提出了一 控。该成果发表在《美国化学会志》上。杂志审稿人评价 该研究是“利用简单的合成方法得到了具有一维形貌的新 新进展《J AM CHEM SOC》 纳米材料与化学研究部俞书宏、徐安武教授研究组利 用 模 板诱 导水 热合 成 技术 成功 实现 了 准一 维无机材料 CuGeO3纳米带状结构的可控制备及其Spin-Peierls相变调 种新的产生负微分电阻的机制，更重要的是给出了一种 颖材料，这是一个非常有意义的稿件，是一个新颖的、高 有效的思路去控制单分子器件的功能，即利用电子轨道 质量的研究工作”。 Hase等于1993年发现准一维无机材料CuGeO3中存在 的对称性，为人们设计新的单分子器件提供了新的途径。 Spin-Peierls 相 变。 它 是迄 今为 止唯一被发现具有SpinPeierls 相变的无机材料，很快成为理论和实验研究工作的 一个热点。在14.2 K下，沿c轴的Cu−Cu 准一维反铁磁链 沿c轴发生二聚化，形成Spin-Peierls相变，相变温度为Tsp。 相变后，体系的能谱结构以自旋单态为基态，自旋三重态 为激发态，两者之间存在一个24 K的能隙。 该研究小组利用水热合成方法，基于无机/有机插层和 主客体化学原理，首次合成出高质量的 CuGeO3单晶纳米 微尺度物质科学国家实验室简报