屈凡明

简介:

1985年生于山东。2007年于南开大学获得物理学专业理学学士学位,2012年于物理研究所获得凝聚态物理专业理学博士学位。2012年8月至2016年8月在荷兰代尔夫特理工大学(Delft University of Technology)从事博士后研究。2016年8月加入物理研究所,入选国家“青年千人”计划,任中国科学院“百人计划”特聘研究员,博士生导师。

主要研究方向:

主要从事低温量子输运研究和拓扑量子计算研究,在极低温和强磁场条件下研究低维材料的输运性质,包括拓扑量子材料、物性与器件的研究。

过去的主要工作及获得的成果:

1. 在三维拓扑绝缘体材料中结合微加工手段研究了方形环阵列的自旋轨道耦合调制,观测到Aharonov-Casher效应,并实现了很强的自旋轨道耦合调节效率。 2. 较早的系统的研究了三维拓扑绝缘体中的超导邻近效应,为后续一系列探索马约拉纳费米子的实验奠定基础。 3. 最早在二维拓扑绝缘体InAs/GaSb中引入超导电性,并通过电场调制实现了边缘态超导。 4. 在InAs/GaSb中实现了能带的原位调节,观测到平庸绝缘体相到拓扑绝缘体相的转变。 5. 发展了一套用于对样品进行纳米尺度电场调节的flip-chip方法,在高迁移率GaAs二维电子气中实现了整数量子霍尔态下的干涉器实验,为在超高质量样品中研究神秘的5/2分数态和探索马约拉纳费米子打下基础。 6. 基于有强自旋轨道耦合的InSb量子阱观测到量子点接触器件的量子化电导平台,在旋转磁场中观测到g-factor的各向异性。

代表性论文及专利:

1. Vlad S. Pribiag#, Arjan J. A. Beukman#, Fanming Qu#, Maja C. Cassidy, Christophe Charpentier, Werner Wegscheider, Leo P. Kouwenhoven*, “Edge-Mode Superconductivity in a Two-dimensional Topological Insulator”, Nature Nanotechnology, 10, 593 (2015).

2. Fanming Qu#, Arjan J. A. Beukman#, Stevan Nadj-Perge, Michael Wimmer, Binh-Minh Nguyen, Wei Yi, Jacob Thorp, Marko Sokolich, Andrey A. Kiselev, Michael J. Manfra, Charles M. Marcus, Leo P. Kouwenhoven*, “Electric and Magnetic Tuning Between the Trivial and Topological Phases in InAs/GaSb Double Quantum Wells”, Physical Review Letters, 115, 036803 (2015). 

3. Fanming Qu, Fan Yang, Jun Chen, Jie Shen, Yue Ding, Jiangbo Lu, Yuanjun Song, Huaixin Yang, Guangtong Liu, Jie Fan, Yongqing Li, Zhongqing Ji, Changli Yang, Li Lu*, "Aharonov-Casher effect in Bi2Se3 square-ring interferometers", Physical Review Letters, 107, 016802 (2011). 

4. Arjan J. A. Beukman#, Fanming Qu#, Ken West, Loren Pfeiffer, Leo P. Kouwenhoven*, "A non-invasive method for nanoscale electrostatic gating of pristine materials", Nano Letters, 15, 6883 (2015). 

5. Fanming Qu#, Fan Yang#, Jie Shen#, Yue Ding, Jun Chen, Zhongqing Ji, Guangtong Liu, Jie Fan, Xiunian Jing, Changli Yang, Li Lu*, "Strong Superconducting Proximity Effect in Pb-Bi2Te3 Hybrid Structures", Scientific Reports, 2, 339 (2012). 

6. Fanming Qu, Jasper van Veen, Folkert K. de Vries, Arjan J. A. Beukman, Michael Wimmer, Wei Yi, Andrey A. Kiselev, Binh-Minh Nguyen, Marko Sokolich, Michael J. Manfra, Fabrizio Nichele, Charles M. Marcus, and Leo P. Kouwenhoven, "Quantized Conductance and Large g-Factor Anisotropy in InSb Quantum Point Contacts" Nano Letters, 16, 7509 (2016).

# Equal contribution; * Corresponding author.
 

目前的研究课题及展望:

    量子计算是当前国际上非常重要且非常有吸引力的领域,而与拓扑量子材料紧密相关的拓扑量子计算是具有独特优势的方向。量子计算很有可能在不久的将来给人类社会带来革命性影响。我们研究拓扑材料的低温物性,包括二维和三维拓扑绝缘体、外尔半金属等。基于强自旋轨道耦合体系,包括一维纳米线、二维量子阱材料和拓扑绝缘体材料,研究探索拓扑超导和马约拉纳费米子。构造拓扑量子器件,研究马约拉纳费米子的特殊融合规则和非阿贝尔统计性质,并制备拓扑量子比特,研究拓扑量子计算。
   目前,实验室低温设备齐全,有从室温到2 K温区、30 K到0.3 K、30 K到10 mK和最低0.5 mK的多台制冷机。另外,我们拥有先进的电子束曝光、紫外曝光、电子束蒸发、热蒸发、磁控溅射、原子层沉积系统等设备,为研究所需的器件制备提供周全的保障,在国际上处于领先水平。本人得到中国科学院“百人计划”、国家“青年千人”计划和物理研究所启动经费支持,未来几年已有科技部国家重点研发计划专项“量子调控与量子信息”、“关联电子体系的材料、物性与器件研究”、中科院科研装备研制项目和基金委面上项目支持,将开展拓扑量子材料、物性与器件和拓扑量子计算的研究。

培养研究生情况:

正培养博士生两名。每年拟招收硕博连读研究生或博士生2-3名,非常欢迎有科研热情的年轻人报考或推荐免试,同时欢迎博士后学者加入研究组。请有意向了解或加入研究组的同学通过邮件或电话直接联系,欢迎到研究组参观,很乐意沟通交流。

其他联系方式:

Email: fanmingqu@iphy.ac.cn

电话:

010-82649582

Email:

fanmingqu@iphy.ac.cn