报告摘要：

填充因子为5/2的分数量子霍尔效应尚未得到圆满的解释。Pfaffian态被提议为该系统的基态。因为Pfaffian态的多个准粒子激发态存在多重简并，当某一个准粒子缓慢的绕行另外的准粒子一周并恢复原位时，系统可能被带到与初始态不同的末态，这就是分数量子霍尔语境中的非阿贝尔统计。这里我们提出一类新的非简并的准空穴激发态。由于此类准空穴态非简并，前述绕行操作只会产生一个相因子，而对应于这一类准空穴的只能是阿贝尔统计。通过对单个准空穴局域电荷及两个准空穴Berry相的研究，我们确认这类准空穴具有分数电荷，因为这一类激发态非简并，它们遵循阿贝尔类型的分数统计。

报告人简介：

石春太，出生于1980年11月，于2009年在美国宾州州立大学（The Pennsylvania State University)获得博士学位。其后在加州大学Riverside分校及Irvine分校作博士后。先后从事过分数量子霍尔效应，纳米线中的超导近邻效应，二维费米子系统的不稳定性，以及SQUIDs表面磁性杂质导致的1/f噪声等方面的理论研究。

报告人简介：章晓中,男，清华大学材料学院二级教授, 博导。1982年1月毕业于复旦大学物理系（77级），获学士学位。84年9月在上海交通大学物理系获硕士学位，85年获国家奖学金去英国牛津大学材料系读博士， 89年7月获牛津大学博士学位。89年-92年在英国The Royal Institution of Great Britain做博士后。92年-99年在新加坡国立大学物理系任教。99年7月至今在清华大学材料系（材料学院）任外籍教授，博导。1999-2006年担任清华大学电子显微镜实验室主任、清华大学材料院中心实验室副主任。目前担任先进材料教育部重点实验室副主任、全国纳米技术标委会副主任委员、全国微束分析标委会顾问、国际晶体学联盟旗舰杂志IUCrJ的co-editor。目前的研究领域为：自旋电子学材料与器件、碳材料、纳米材料与纳米结构、材料的电子显微学及计算材料学。已经在Nature等SCI收录杂志上发表论文180篇，获得中国发明专利16项。章晓中多次在国内外重要学术会议上做邀请报告，特别是2012年在国际磁学大会（ICM 2012）上做半大会报告，在2012年国际磁学会议(Intermag 2012)上做邀请报告。章晓中的硅基磁电阻器件工作入选2011年度“中国科学十大进展”和2011年度“中国高等学校十大科技进展”。

报告简介：传统的硅基CMOS逻辑器件的因为尺寸越来越接近其物理极限，持续发展遇到了巨大的困难，磁电子器件因为具有多功能、非易失、高速、低能耗等特点，基于磁电子逻辑器件的芯片有望突破传统的CMOS芯片的发展限制。目前提出的磁电子逻辑器件结构主要包括自旋基的磁电子逻辑器件和磁场基的磁电子逻辑器件。现有的自旋基磁电子逻辑器的自旋信号十分微弱，很多器件还只停留在理论构想上，未实验实现。现有的磁场基磁电子逻辑器件因为需要高迁移率昂贵的特殊半导体材料，器件制作工艺与硅工艺不兼容，且工作磁场过大，限制了其进一步的产业化应用。

我们把传统的电荷器件和磁电子器件相结合来设计新型磁电子逻辑器件。我们发明了一种结合了二极管的非线性输运特性和硅材料的霍尔效应的磁逻辑器件，该器件可在单个器件上实现涵盖所有四种基本逻辑运算（与，或，与非，或非）的可编程的布尔逻辑运算。该磁逻辑器件可以通过调节电流大小和二极管的位置来实现不同逻辑运算之间的变化。该磁电子逻辑运算实现了一种新型的与非易失存储相结合的逻辑运算。但是非磁性半导体的磁灵敏度受限于载流子的迁移率，需要较大的漏磁场才能有响应，这对产生漏磁场的磁性颗粒尺寸和位置提出了苛刻的要求，不利于器件集成化和小型化。因此，我们进一步直接把磁性材料和半导体材料连接，把磁性材料中的反常霍尔效应和半导体材料中的非线性效应结合。提出了一种基于垂直磁化材料的磁逻辑器件，该器件也可实现涵盖所有四种基本逻辑运算的可编程的布尔逻辑运算。与正常霍尔效应磁电子磁逻辑器件相比，反常霍尔效应磁电子逻辑器件有更加紧凑的结构，更低的工作磁场和更高的1/0输出比等优点。反常霍尔效应磁电子逻辑器件的发明实现了用一个磁性材料做磁存储和磁逻辑两种功能，有望发展出一种存储逻辑一体化的非冯-诺依曼计算机结构。

关键词：磁逻辑，硅，正常霍尔效应，垂直磁化材料，反常霍尔效应

报告人简介：中国科学院半导体所研究员，博士生导师。 2005年于英国诺丁汉大学天文物理学院获得博士学位，主要研究铁磁半导体和氮化物外延材料及相关器件的结构和光电性能；随后到英国剑桥大学材料冶金学院GaN研究中心工作,主要从事GaN基LED器件失效和可靠性方面的研究；2007年至2009年初在英国FORGE-EUROPA公司工作，进行LED光电产品的质量检验及工程技术开发。2009年5月加入中国科学院半导体照明研发中心，同年入选中国科学院第一届“引进杰出技术人才”计划。 主要致力于半导体材料及器件结构、光、电、热及可靠性等物理性能方面的研究，先后主持承担了科学院、科技部及国家自然科学基金委多项重大科研项目。迄今为止共发表科技论文60多篇，累计被引用1900多次,申请专利20余项，制定国家标准5项。目前是北京照明学会第八届计量测试专业委员会副主任；全国微束分析标准化技术委员会表面化学分析分技术委员会委员。 研究兴趣包括：新型III氮化物半导体材料与器件物理以及氮化物器件的失效机理及可靠性研究。 联系方式： E-mail：lxzhao@semi.ac.cn。

报告简介： 目前商业化的白光主要基于蓝光以及蓝光与黄色荧光分的混合得出来的，而在蓝光波段外以及超越照明方面还有很多问题亟待解决。本报告将系统介绍在氮化物LED发光器件中引入纳米结构在提高量子效率及调频特性方面的研究工作，特别是基于各种不同微纳结构，实现等离激元与LED电子空穴对的近距离耦合，制备了等离激元氮化物LED发光器件。测试分析表明，不同微纳结构的等离激元可显著降低器件的辐射复合寿命，提高发光增益，另外，由于量子阱和等离激元的有效耦合，3dB带宽也得到了显著提高。这些对进一步研制高效高频可见光通信照明通用光电器件具有指导意义。

报告人简介：韩秀峰，中科院物理所研究员，973项目首席科学家，国家杰出青年基金获得者，新世纪百千万人才工程国家级人选。1984年毕业于兰州大学物理系获理学学士学位；1990和1993年先后在吉林大学获理学硕士和博士学位。1994-1996在中科院物理所做博士后工作，从事新型 3:29 稀土永磁材料的研究；1997年任中科院半导体所副研究员，从事磁性半导体和硅外延薄膜材料的研究。1998年1月至2002年3月，分别赴巴西物理研究中心、日本东北大学应用物理系、美国新奥尔良大学高级材料研究所和爱尔兰圣三一学院物理系，从事磁性薄膜材料、磁性隧道结和磁电子学的研究。2000年获中科院“百人计划”资助；2002年起担任中科院物理所磁学国家重点实验室M02课题组组长、研究员、博士生导师。2003年在磁性金属材料研究方面获国家杰出青年基金资助；2007年在新型自旋电子学材料和物理研究方面获国家基金委创新群体项目资助；2007年入选“新世纪百千万人才工程国家级人选”。2006-2010年在科技部“973和国家重大科学研究计划”纳米研究专项中作为项目负责人和首席科学家承担《基于自旋和量子效应的纳米磁和半导体存储器及逻辑器件的研究》，担任国际学术刊物 PRL、PRB、APL、JAP、JCM、JMMM、IEEE Tran. Magn.等40余种杂志邀请审稿人,担任JMMM和SPIN等国际学术刊物编委。已在 Phys. Rev. Lett.等国际重要学术刊物上发表论文 200 余篇，获中国发明专利和国际专利授权50余项，在相关国际学术会议上做邀请报告50余次。

报告简介：双势垒磁性隧道结可利用在两个平行绝缘层之间的超薄磁性金属层形成二维量子阱(QW)，并通过调节金属层厚度和磁矩方向来控制量子阱共振隧穿，是研究自旋相关的量子阱态、量子阱分立能级、量子阱共振隧穿磁电阻(QW-TMR)等自旋量子效应及自旋量子调控的标准结构，也是研发各种基于量子阱共振隧穿磁电阻效应的新型自旋电子学材料及量子阱共振隧穿二极管和自旋晶体管等重要单元器件的物理基础。

该项工作首先在2006年利用第一性原理计算方法研究和预测了Fe(001)/MgO/Fe/ MgO/Fe双势垒磁性隧道结(DBMTJ)中存在的量子阱态和量子阱共振隧穿磁电阻效应[1]。通过态密度计算发现：由于两边MgO势垒的束缚作用，中间Fe层自旋多子的Δ₁能带会形成分立的量子阱能级。详细第一性原理计算给出了量子阱能级E随中间自由铁层厚度d的变化关系，对所有量子阱能级与相累积模型都吻合很好，表明量子阱层的近自由电子特性。但由于制备高质量双势垒磁性隧道结具有工艺上的复杂性和挑战性，实验方面一直没有达到预期的效果。为了保证电子在量子阱中的相位相干性、减小界面粗糙度及非弹性散射引起的电子在隧穿过程中的退相干效应、并能在较宽的量子阱中实现共振隧穿效应，设计和优化新的双势垒磁性隧道结材料与结构是非常必要的。

我们最近的理论计算和实验研究发现：简式为AB₂O₄型的尖晶石氧化物(如：MgAl₂O₄、ZnAl₂O₄、SiMg₂O₄、SiZn₂O₄等)，其能带结构具有Δ₁自旋过滤效应，并且与常用磁性隧道结电极材料的铁磁金属Fe、Co、FeCo 合金及半金属Heusler合金Co₂MnSi、Co₂FeAl 等更加匹配，其晶格失配度相比MgO(001)单晶势垒会更小(