础检验和理解前人有效理论预言的拓扑磁电效应。利用自旋分辨的STM技术，观察杂质在实空间诱导的自旋texture。在表面沉积磁性杂质，研究体内磁性
f杂质所造成的时间反演破缺对于边界态的影响。尤其在带有内部自由度的杂质的研究中，着重研究在拓扑绝缘体背景下两个杂质的内部自由度相互间的量子关联，这对于量子信息处理将可能有重要的潜在价值。
5利用角分辨光电子谱测量石墨烯的电子结构，包括石墨烯的色散关系，电子声子相互作用，电子激子相互作用，能隙的大小等，以及这些参数随石墨烯层数、石墨烯与衬底相互作用导致的电子结构的变化。利用ARPES研究拓扑绝缘体的表面态，确定能级色散关系，狄拉克点的数目，判定系统是否是强的拓扑绝缘体。利用自旋分辨的ARPES和不同偏振模式的光源分辨电子不同自旋分支的色散关系，测量电子自旋的极化特性。
6利用核磁共振技术NMR研究研究三维拓扑绝缘体的磁性质，从磁性质上找到拓扑绝缘相变的证据。使用高压和掺杂技术调节三维拓扑绝缘体量子相变，进一步研究其在量子相变点的特性。改进NMR系统，提高核磁共振的灵敏性从而可以对拓扑绝缘体的表面态进行研究。研究表面的磁激发谱及其金属态的特性，从而得到表面态在微波波段的磁性质，并进一步与块材绝缘态的性质进行对比。
f7利用第一原理计算方法GW、考虑电子在石墨烯的自能相互作用和电子空穴相互作用GWBSE方法，解决在外加电场下双层石墨烯的电子结构，双层石墨烯的光学性质对外加电场的依赖关系。以更加直观的物理语言澄清低能有效理论所包含的物理实质。
8理论研究拓扑绝缘体体内掺杂后的物理性质以及表面态物理性质。着重研究体系的输运和光学性质，探讨自旋轨道耦合以及拓扑效应在其中扮演的角色。理论研究表明拓扑绝缘体的体内和边界上支持分数化激发的存在，我们拟从理论上进一步解释在扑绝缘体上出现分数化激发的惊奇现象。研究拓扑绝缘体内部以及边界上的量子关联和量子纠缠，理解和直观地刻画这种量子关联对于拓扑序的研究以及应用。
科研项目申请书写作要求
1、立题依据充分，国内外动态和信息了解清楚
2、课题科学意义重大，具有较好的应用前景
3、起点高，学术构思新，有创见
f4、与国内外同类工作相比，有自己的特色，避免重复
5、课题研究范围不宜过大，内容过多，主攻方向明确、集中
6、技术路线清楚，设计方案合理可行，研究方法力求先进
6、充分说明已有研究的基础和技术条件，研究小组的优势和实力
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