主講題目：無能耗拓撲電子學

主講嘉賓：謝心澄，中國科學院院士

時間：2026年1月13日（周二）上午10：00

地點：福州大學國家科技園一樓學術報告廳

主辦：福州大學圖書館、福州大學物理與信息工程學院、福州大學教務處

承辦：福州大學圖書館

主講嘉賓簡介：謝心澄，中國科學院院士，發展中國家科學院院士，美國物理學會會士，寧波諾丁漢大學校長。1982年中國科技大學近代物理系畢業，1988年在美國馬里蘭大學獲博士學位。曾任美國俄克拉荷馬州立大學講座教授、北京大學量子材料科學中心創始主任、北京大學物理學院院長、國家自然科學基金委員會副主任等職。謝心澄教授長期從事凝聚態物理理論研究，主要研究方向集中在量子霍爾效應、電荷及自旋輸運、低維量子體系等。共發表論文340余篇，包括Nature/Science系列20篇、PRL 50余篇等。曾任兩屆PRL凝聚態物理副主編，現任《中國科學：物理學 力學 天文學》主編及多項國際重要學術期刊編委。

講座介紹：晶體管是現代集成電路的基本單元，它們通過電子傳輸實現邏輯運算。然而，這一過程伴隨著能量的損耗,這些損耗以焦耳熱的形式釋放，嚴重制約了計算效率，成為阻礙微納電路性能提升的一大難題。近年來,科學家們發現了一類獨特的材料，它們具有拓撲性質,使其在原理上支持電子單向且無損耗地傳輸，有望突破熱耗散帶來的性能瓶頸,對未來信息器件的設計產生深遠的影響。從量子力學的視角來看,能量耗散是一個基礎而又深刻的議題。特別是在這些神奇的拓撲材料中，電子單向傳輸的特性是否真的能夠確保無能量耗散？這引發了我們的深入研究。我們研究了石墨烯在量子霍爾效應下的行為,發現即使在看似完美、理應無能量損失的狀態下，能量還是以熱量的形式悄悄流失了。與傳統認知不同,我們發現能量的流失并非主要由電阻引起,而是由流子(例如電子)在其中的不平衡分布造成的，這一現象在拓撲材料中尤為顯著。

這一發現為我們設計新型的拓撲電子器件提供了寶貴的啟發。我們致力于探索-種既能高效工作又不造成額外能量損耗的拓撲電子器件設計方法。聯合使用具有不后陳數的陳絕緣體,可以有效降低器件的耗散。這一設計原則已經成功指導我們改進了多個拓撲電子器件的構型,極大地減少了其內部的能量耗散，為發展下一代高效、節能的電子器件奠定了堅實的基礎。

歡迎聽講！

福州大學圖書館

2026/1/5