约瑟夫森结装置原理图。图片来源:POSTECH 由Gil-Ho Lee教授和Gil Young Cho(物理系)领导的POSTECH研究小组开发了一个平台,可以用光控制固体材料的性质并对其进行测量。 该研究结果因开发一种平台来控制和测量材料的性质而受到认可,该研究的结果于2022年3月15日发表在《 自然》 杂志上。 材料的电性能由材料中电子的运动决定。例如,如果电子可以自由移动,则材料被定义为金属;否则,它是绝缘体。为了改变这些固体的电性能,通常使用加热或压力或添加杂质。这是因为原子在固体中位置的变化相应地改变了电子的运动。 相比之下,已经提出了Floquet状态,其中当光照射在物质上时,原始量子态被复制。通过采用这样的概念,物质的量子态可以很容易地用光来操纵,这可以有效地用于量子系统。 在之前的实验中,由于光的频率很高,在固体中实现Floquet状态的光强度是巨大的。此外,Floquet状态只持续很短的时间,只有250飞秒。由于其瞬态性质,对其特征的更多定量研究受到限制。 POSTECH研究小组成功地在石墨烯约瑟夫森结(GJJ)中实验实现了稳定的Floquet状态,并照射了连续的微波。光的强度已经降低到以前实验值的万亿分之一,显着减少了热量的产生,并实现了持续持久的Floquet状态。 研究小组还开发了一种新颖的超导隧道光谱,以高能量分辨率测量Floquet状态。这对于定量验证Floquet状态的特征是必要的,该特性根据施加到器件上的光的强度,频率和偏振而变化。 "这项研究意义重大,因为我们创建了一个可以详细研究Floquet状态的平台,"领导这项研究的Gil-Ho Lee教授和Gil Young Cho教授解释说。他们补充说:"我们计划进一步研究光的性质(如偏振)与Floquet状态之间的相关性。