2025-03-17

电子学院前沿论坛第八十二期成功举办

2025年3月7日,北京大学电子学院前沿论坛第82期成功举办。本期论坛特邀丹麦哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所凝聚态物理学家Per Hedegård教授,作题为“A Molecular Wind Mill”的学术报告。本次报告由北京大学博雅特聘教授王永锋主持。

Hedegård教授从单分子尺度下的量子输运现象切入,指出当对分子结施加高偏压时,非平衡效应使得分子剧烈震动,就好像飓风中摆动的桥梁,这种失稳振动可能导致分子结断裂。针对这一现象,他提出:能否主动利用该效应实现分子电学调控?基于此,他和合作者通过构建手性分子器件,观测到了电流诱导扭矩驱动的量子电导振荡现象。

在报告中,Hedegård教授结合物理模型与第一性原理计算,系统阐释了手性分子旋转与电导振荡的底层机制:电子流经手性分子时,能量与动量的传递会形成电流诱导扭矩,驱动分子发生类风车式的持续旋转。旋转角度会动态调制分子-电极耦合强度,导致导电性随旋转相位呈现周期性变化。研究进一步揭示电压对旋转动力学的调控规律:低偏压下分子被束缚于低电导态构型;电压升高触发分子在三态构型间跃迁;当偏压超过临界阈值时,分子进入高速旋转态,量子电导随之持续增高。该理论框架为手性分子的量子操控和性能研究提供了新视角、新思路。

提问环节,在场师生就分子旋转的详细过程与约束条件、温度对于分子结振动和旋转的影响、以及手性分子的潜在应用与Hedegård教授展开深入探讨。报告结束后,电子学院王永锋教授向Hedegård教授颁发了“北京大学电子学院前沿论坛”纪念牌,并合影留念。


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