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吕力 简介
 
简 历: 吕力,男,1962年2月生。1982年在南京大学物理系获学士学位,1986年在中科院物理所获硕士学位并留所工作,1992年在职获得博士学位,1992-1995年任美国伯克利加州大学物理系Research Associate,1996年起任中科院物理所研究员。他2000-2005年间担任物理所极端条件实验室主任,2006-2012年间担任物理所副所长,2006年起担任物理所崔琦实验室主任,2009年起兼任物理所固态量子信息与计算实验室主任。另外,他2001年起担任中国物理学会低温物理专业委员会副主任,2001-2008年间担任国际纯粹和应用物理联合会低温物理专业委员会委员,2005-2011年间担任J. Low Temp. Physics编委,2006年起担任中国物理学会常务理事和出版委员会主任,2007-2011年间担任《物理》杂志副主编,2012年起担任国际纯粹和应用物理联合会工作二组成员。他于2012年被选为美国物理学会会士。 

主要研究方向: 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 

过去的主要工作
及获得的成果:
吕力多年来从事低维材料物性的实验研究,建立了一些有特色的实验方法和条件,发现了多个新奇的物理现象。主要学术成就有: 

1. 在碳60、碳纳米管、石墨烯等碳材料的物性研究方面率先揭示出了一系列奇特的物理现象,包括碱金属掺杂碳60材料的Hall系数与晶格常数之间的普适线性关联;多层碳纳米管热电势在低温下的对数温度依赖关系;多层碳纳米管热导在100K以下的平方温度依赖关系和比热在10-300K温区的线性温度依赖关系;多层碳纳米管隧道结中的库仑阻塞和Fano共振;碳纳米管中压力导致的金属-绝缘体相变,等。他并早于国际上石墨烯研究的热潮设计制备出了基于少数层石墨的纳米电学器件。 

2. 在拓扑绝缘体材料的物性研究中,率先在s波超导体与3D拓扑绝缘体的界面观察到零偏压电导峰;最先证明了邻近效应超导态是有能隙的真正超导态;最早用邻近效应超导态构筑超导量子干涉器;制备了基于三维拓扑绝缘体的第一个环型自旋干涉场效应器件,其门电压调控自旋翻转的效率是其它材料制备的同类自旋电子学器件中最高的。 

3. 在实验技术探索方面,与同事一起(1)发展了一种测量热导和比热的3w方法,他人引用超过300次;(2)利用双调制技术发展了一套超高度灵敏的小样品磁化率测量装置,灵敏度达3e-10 emu;(3)设计建设了我国第一台核绝热去磁装置,把二维电子气冷却到了国际最低的4mK电子温度,为进一步开展极低温下的量子态调控研究打下了基础。 

吕力共发表文章100多篇,包括11篇PRL,以及一些Nature 及子刊和Science文章,被他人引用2100多次。 

目前的研究课题及展望: 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。过去几年吕力及其同事在崔琦实验室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. 拓扑绝缘体和s-wave超导体界面的超导邻近效应,寻找Majorana费米子; 
2. 石墨烯纳米带量子点器件中电荷和自旋的量子输运问题; 
3. 极低温下拓扑量子态的制备、调控及量子计算问题。 

更详细内容请见:
http://tsuilab.iphy.ac.cn/CN/ (崔琦实验室网页)
http://tsuilab.iphy.ac.cn/CN/lu_li.html (个人主页)

培养研究生情况: 现有一名博士生和二名硕士生在读,已有十多名学生毕业。 
联系电话: 010-82649151
E-mail: lilu@aphy.iphy.ac.cn
 
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