主讲题目：无能耗拓扑电子学

主讲嘉宾：谢心澄，中国科学院院士

时间：2026年1月13日（周二）上午10：00

地点：福州大学国家科技园一楼学术报告厅

主办：福州大学图书馆、福州大学物理与信息工程学院、福州大学教务处

承办：福州大学图书馆

主讲嘉宾简介：谢心澄，中国科学院院士，发展中国家科学院院士，美国物理学会会士，宁波大学诺丁汉大学校长。1982年中国科技大学近代物理系毕业，1988年在美国马里兰大学获博士学位。曾任美国俄克拉荷马州立大学讲座教授、北京大学量子材料科学中心创始主任、北京大学物理学院院长、国家自然科学基金委员会副主任等职。谢心澄教授长期从事凝聚态物理理论研究，主要研究方向集中在量子霍尔效应、电荷及自旋输运、低维量子体系等。共发表论文340余篇，包括Nature/Science系列20篇、PRL 50余篇等。曾任两届PRL凝聚态物理副主编，现任《中国科学：物理学 力学 天文学》主编及多项国际重要学术期刊编委。

讲座介绍：晶体管是现代集成电路的基本单元，它们通过电子传输实现逻辑运算。然而，这一过程伴随着能量的损耗,这些损耗以焦耳热的形式释放，严重制约了计算效率，成为阻碍微纳电路性能提升的一大难题。近年来,科学家们发现了一类独特的材料，它们具有拓扑性质,使其在原理上支持电子单向且无损耗地传输，有望突破热耗散带来的性能瓶颈,对未来信息器件的设计产生深远的影响。从量子力学的视角来看,能量耗散是-个基础而又深刻的议题。特别是在这些神奇的拓扑材料中，电子单向传输的特性是否真的能够确保无能量耗散？这引发了我们的深入研究。我们研究了石墨烯在量子霍尔效应下的行为,发现即使在看似完美、理应无能量损失的状态下，能量还是以热量的形式悄悄流失了。与传统认知不同,我们发现能量的流失并非主要由电阻引起,而是由流子(例如电子)在其中的不平衡分布造成的，这一现象在拓扑材料中尤为显著。

这一发现为我们设计新型的拓扑电子器件提供了宝贵的启发。我们致力于探索-种既能高效工作又不造成额外能量损耗的拓扑电子器件设计方法。联合使用具有不后陈数的陈绝缘体,可以有效降低器件的耗散。这一设计原则已经成功指导我们改进了多个拓扑电子器件的构型,极大地减少了其内部的能量耗散，为发展下一代高效、节能的电子器件奠定了坚实的基础。

欢迎听讲！

福州大学图书馆

2026/1/5