2021年12月14日下午，量子材料与器件研究中心邀请普林斯顿大学丁浩博士后在虎溪校区理科楼LE201教室为相关专业师生做了“量子霍尔体系的朗道能级波函数成像”的学术报告。本次报告会由前沿院量子材料与器件研究中心何明全教授主持，相关专业师生参加了报告会。
丁浩博士后以“量子霍尔体系的朗道能级波函数成像”为主题，介绍了利用极低温强磁场扫描隧道显微镜实现直接朗道能级成像的测量技术。该技术作为一种新型探测技术，可以应用于探测量子霍尔体系中的多体相互作用与自发性对称性破缺等其他手段难以测量的量子现象。丁浩博士后首先介绍了其团队利用该技术手段观测铋单晶 (111) 表面态中的朗道能级波函数的实空间分布，发现系统的旋转对称性发生了自发性破缺，从而呈现量子霍尔液晶相；另一方面，因为电子对不同能谷占据的优先顺序不同，形成类似自旋极化的谷极化，导致朗道能级在面内具有电偶极矩，系统出现铁电性，这对于谷电子学在信息存储技术的应用有重要的意义。丁浩博士后等人对其进一步测量和研究发现，铋单晶一维畴界处存在多条电子传导通道，而且由于不同通道之间的排斥相互作用，并基于动量守恒定律，通俗易懂地说明了现象的原因，该发现表明可以通过调节通道的数量来控制通道是通畅（2通道）还是阻塞的（4通道）。
报告会中，杨丽萍教授在丁浩博士后报告过程中插入了一些对基本问题的讨论，活跃了会场气氛，加深在场师生对报告的理解；报告中的量子霍尔液晶相总的铁电极化的形成，柴一晟教授对其进行了补充说明；龚佑品教授和丁浩博士后交流了极低温强磁场扫描隧道显微镜技术对其他样品测量的问题，丁浩博士后说明了该技术对样品具有较高的要求，一般的掺杂手段往往难以得到洁净表面进行观测。
