我國科學家發現狄拉克半金屬自旋密度波態
復旦大學物理學系修發賢課題組通過研究狄拉克半金屬ZrTe5在強磁場下的輸運性質，首次觀測到一種新奇的磁場誘導的自旋密度波態，這一發現為狄拉克半金屬的研究提供了新的角度和思路。相關研究成果發表于《自然通訊》。 狄拉克半金屬具有和石墨烯相似的能帶結構，它展現出高磁阻、高遷移率等優良電學性質。大量理論研究指出，多體相互作用能誘導狄拉克半金屬發生奇特相變，同時使原本無質量的狄拉克電子產生質量，此前尚未有實驗報道驗證這一現象。 研究者發現，ZrTe5具有很好的準二維特性，表現出體態的量子霍爾效應。同時發現ZrTe5在較小的磁場時，即可觀察到塞曼自旋劈裂現象，并且滿足材料的量子極限條件，使得多體相互作用的效應隨著磁場增大逐漸凸顯。在超強磁場的條件下，觀察到樣品電阻值的反常突變，表明發生磁場誘導相變。而這一相變是由于體系進入量子極限以后多體相互作用增強，從而引發的自旋密度波相變。 專家認為，這一發現表明了狄拉克半金屬是一個研究拓撲態......閱讀全文
我國科學家發現狄拉克半金屬自旋密度波態
復旦大學物理學系修發賢課題組通過研究狄拉克半金屬ZrTe5在強磁場下的輸運性質，首次觀測到一種新奇的磁場誘導的自旋密度波態，這一發現為狄拉克半金屬的研究提供了新的角度和思路。相關研究成果發表于《自然通訊》。 狄拉克半金屬具有和石墨烯相似的能帶結構，它展現出高磁阻、高遷移率等優良電學性質。大量理
黑磷高壓調控的三維狄拉克半金屬研究獲進展
近期，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所物質計算科學研究室研究員鄒良劍與中國科學技術大學教授陳仙輝研究團隊以及香港大學教授沈順清合作，在靜水壓調控塊體黑磷的電子結構研究方面取得新進展，證明壓力下黑磷可以從半導體轉變成狄拉克半金屬，相關研究結果最近發表在《物理評論B》上【Physical
強磁場下的三維狄拉克半金屬材料研究獲進展
中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心研究員田明亮課題組在穩態強磁場實驗裝置水冷磁體和極低溫測試系統的支持下，在三維狄拉克半金屬研究中取得新進展，相關研究結果在線發表在美國物理學會Physical Review B 上。 三維拓撲狄拉克半金屬是目前凝聚態領域和材料科學領域研究的熱點，它被人
科學家首次觀察到半狄拉克費米子
美國賓夕法尼亞州立大學和哥倫比亞大學科學家攜手，首次觀察到一類特殊準粒子——半狄拉克費米子。這類準粒子在朝一個方向移動時擁有質量，而朝另一個方向移動時則失去質量。研究人員表示，對這些準粒子開展深入研究，有望促進下一代電池、傳感器等技術發展。相關論文發表于新一期《物理評論X》雜志。研究示意圖。圖片來源
合肥研究院三維狄拉克半金屬ZrTe5能帶調控研究獲進展
近期，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心研究員田明亮課題組在三維狄拉克半金屬材料ZrTe5研究中取得新進展，研究人員通過機械剝離ZrTe5單晶的辦法研究了不同厚度ZrTe5納米片的輸運性能，結果發現納米片的厚度能夠顯著調制其能帶特征，相關研究結果以Thickness-tuned tran
中科院在狄拉克半金屬Cd3As2納米片中觀測到平面霍爾效應
近期，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心研究員田明亮課題組在狄拉克半金屬研究中取得新進展。研究人員在狄拉克半金屬Cd3As2納米片中觀測到手性異常導致的平面霍爾效應(planar Hall effect)，發現拓撲半金屬存在手性異常的關鍵證據。相關研究結果發表在最近一期的美國物理學會期刊
金屬所在堿土金屬單質中發現拓撲狄拉克節線量子態
金屬單質鈹具有十分罕見的性質，不但具有極輕高強的特點，而且是優異的等離子體面向材料（比如核聚變堆鈹毯），是反應堆中最好的中子減速劑，是透X射線的能力最強的金屬等。因此，鈹在原子能、火箭、導彈、航空、宇宙航行以及冶金工業中有重要作用。同時，鈹還具有特殊的電子結構，其電子輸運性質接近于半金屬，磁場條
中科院金屬所發現拓撲狄拉克節線量子態
最近，中科院金屬研究所沈陽材料科學國家（聯合）實驗室研究員陳星秋、博士生李榮漢等通過第一原理計算，在金屬鈹單質中發現拓撲狄拉克節線量子態。 金屬單質鈹具有十分罕見的性質，不但極輕高強，而且是優異的等離子體面向材料，但其特殊性質的機理依然成謎。另外，上述拓撲非平庸的表面態從上個世紀80年代起就先
碳硅烯狄拉克錐成因獲解
二維單原子碳層－石墨烯（Graphene）具有奇特的電子結構特征，其能帶在費米能級處呈現上下對頂的圓錐形，形成所謂的狄拉克錐（Dirac Cone）。近日，上海大學理學院物理系劉軼教授及其科研團隊通過理論計算首次發現，兩種新型結構的碳硅烯也具有狄拉克錐特征的電子結構，這為研發和設計新型納米電子器
過渡金屬二硫化物中的狄拉克錐及拓撲表面態
東京大學M. S. Bahramy和圣安德魯斯大學 P. D. C. King（共同通訊作者）等人通過DFT理論計算和自旋、角分辨光電效應，發現在過渡金屬二硫化物（TMDs）中普遍存在Ⅰ型和Ⅱ型三維塊體狄拉克費米子的共存以及拓撲表面態和表面諧振的轉變。并已證實這存在于六種TMDs中，為進一步調整
外爾軌道及三維量子霍爾效應研究獲進展
華南師范大學物理學院教授王瑞強和鄧明勛團隊在拓撲狄拉克半金屬中的外爾軌道及三維量子霍爾效應研究方面取得新進展。相關成果近日在線發表于《物理評論B》（Physical Review B）。屬于拓撲半金屬家族的外爾半金屬以其低能外爾費米子激發而聞名，這些激發在外爾節點附近具有確定的手性。外爾節點以相反的
我國在反鐵磁體中的狄拉克型、線節點型磁激發取得進展
拓撲能帶理論是人們在電子體系中首先提出并應用的，它幫助人們在理論和實驗上發現了諸如反常量子霍爾效應態、拓撲絕緣體、拓撲半金屬等新奇的物態，是近十年來凝聚態理論的核心研究課題之一。Haldane等人繼而很快認識到，拓撲能帶理論可以推廣到任何有能帶的晶格體系，而不局限于電子系統。這些“能帶”可以是
自學習蒙特卡洛推動電聲子耦合狄拉克費米子研究獲進展
自學習蒙特卡洛方法——通過提取描述系統低能有效模型的自學習過程，設計出優化的更新方法，克服量子多體系統蒙特卡洛模擬中臨界慢化和接收概率低等瓶頸——自2016年提出以來，已經在凝聚態量子多體問題相變和臨界現象研究中取得很多成果，受到廣泛關注。該方法在量子多體問題大規模數值計算領域中的應用，正在逐步
物理所等在實驗中觀測到新型手性費米子
手性是指一個物體與其鏡像不能重合的現象，就像我們的左手和右手。在相對論物理中，手性是指無質量粒子的自旋和動量方向平行或者反平行。外爾費米子就是一種具有手性的粒子，描述它的哈密頓量 \(H(k)=\vec{\sigma }\cdot \vec{k }\) 其中 \(\vec{\sigma }\)
物理所等實驗發現外爾費米子
1928年，狄拉克提出了描述相對論電子態的狄拉克方程。1929年，德國科學家外爾（Hermann Weyl）指出，當質量為零時，狄拉克方程描述的是一對重疊的具有相反手性的新粒子，即外爾費米子。這種神奇的粒子帶有電荷，卻不具有質量。但是80多年過去了，人們一直沒有能夠在實驗中觀測到外爾費米子。中微
物理所等在拓撲節線等離激元的實驗觀測研究中取得進展
等離激元描繪了電子體系中由庫倫相互作用產生的電子密度集體振蕩行為，是凝聚態物理中最基本的元激發之一。目前，等離激元研究已發展出等離激元光子學等相關學科，在生物醫學、光通訊等方面有廣泛應用前景。通常，等離激元存在于金屬、半導體以及半金屬中，其特征與體系的電子能帶密切相關。特別地，對于半金屬體系，能
我國學者發現陳數可調量子反常霍爾效應
記者18日從中國科學技術大學獲悉，該校合肥微尺度物質科學國家研究中心喬振華教授研究組，基于單層過渡金屬氧化物發現了理論上陳數可調的量子反常霍爾效應。該成果日前發表在物理類國際學術期刊《物理評論快報》上，并被選為當期封面。 量子霍爾效應是一種在外加強磁場下由于朗道能級量子化導致的無耗散的量子輸運
上海技物所在拓撲量子體系長波室溫新機理THz探測研究...
上海技物所在拓撲量子體系長波室溫新機理THz探測研究取得進展近日，中國科學院上海技術物理研究所研究員王林、陳效雙和陸衛團隊、意大利拉奎拉大學Antonio Politano教授團隊和南京大學萬賢綱教授團隊合作，提出了C3V反演結構特征的第二類狄拉克半金屬材料(Type-II Dirac Semime
拓撲量子體系長波室溫新機理THz探測研究獲進展
近日，中國科學院上海技術物理研究所研究員王林、陳效雙和陸衛團隊與意大利拉奎拉大學教授Antonio Politano團隊、南京大學教授萬賢綱團隊合作，提出了C3V反演結構特征的第二類狄拉克半金屬材料(Type-II Dirac Semimetal)太赫茲探測結構，揭示由本征對稱性破缺導致的室溫太
國家脈沖強磁場科學中心獲多項研究進展
近期，設在華中科技大學的國家脈沖強磁場科學中心在拓撲狄拉克半金屬領域取得多項研究進展，成果在《自然?通訊》（Nature Communications）、《物理評論X》（Physical Review X）等國際頂級刊物上相繼發表。 拓撲狄拉克半金屬是一種全新的拓撲量子材料，其體
鐵磁金屬/拓撲絕緣體異質結中自旋流電荷流轉換效率
自旋流的產生、操作和探測是自旋電子學研究的最基本問題，其中一個關鍵目標是在室溫以上實現電荷流-自旋流的高效轉換。電荷流-自旋流轉換效率與材料中的自旋-軌道耦合密切相關，通過逆自旋霍爾效應（Inverse Spin Hall effect）和逆埃德爾施泰因效應（Inverse Edelstein
基于Ⅱ型狄拉克精準調控的高性能太赫茲光電器件
? ? ? ?近日，中國科學院上海技術物理研究所科研人員與南京大學、復旦大學、東華大學、中國科學技術大學及上海科技大學的相關團隊合作，提出了原子尺度上精細調控Ⅱ型狄拉克半金屬的新方法，該研究成果以Colossal Terahertz Photoresponse at Room Temperature
科學家發現陳數可調量子反常霍爾效應
量子霍爾效應是一種在外加強磁場下由于朗道能級量子化導致無耗散的量子輸運特性。然而，外加強磁場這一需求極大限制了該效應的實際應用前景。近幾十年來，探索無磁場的量子霍爾效應（即量子反常霍爾效應）吸引物理學家的關注，并在理論和實驗上取得很大進展。目前，已經提出或實現的量子反常霍爾效應集中在陳數為1或者2的
物理所等在實驗中觀測到新型手性費米子
手性是指一個物體與其鏡像不能重合的現象，就像我們的左手和右手。在相對論物理中，手性是指無質量粒子的自旋和動量方向平行或者反平行。外爾費米子就是一種具有手性的粒子，描述它的哈密頓量 \(H(k)=\vec{\sigma }\cdot \vec{k }\) 其中 \(\vec{\sigma }\)
新型二維原子晶體硒化銅的制備及其拓撲物性研究獲進展
二維過渡金屬硫族化合物以其優異性能在光電、催化、新能源和傳感器等領域展現出巨大應用潛能。與層狀結構的過渡金屬二硫化物不同，過渡金屬單硫化物的體相都是非層狀結構。因此，相比于二維過渡金屬二硫化物，二維過渡金屬單硫化物的制備比較困難，關于其物性研究也鮮有報道。去年，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物
概述鮑立不兼容原理的應用
泡利不相容原理是近代物理中一個基本的原理，由此可以導出很多的結果，這兒我們列舉該原理在近代物理中三個重要的應用，即確定同科電子原子態， 氦原子能級之謎和費米–狄拉克統計。 同科電子原子態 原子中電子的狀態用四個量子數（n, l, ml, ms）描述，其中n為主量子數，l為軌道角動量量子數，m
中國科大團隊在陳數可調量子反常霍爾效應研究新進展
近日，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心國際量子功能材料設計中心與物理系教授喬振華研究組基于單層過渡金屬氧化物發現了理論上陳數可調的量子反常霍爾效應。7月14日，相關研究成果發表在《物理評論快報》上。 量子霍爾效應是一種在外加強磁場下朗道能級量子化導致的無耗散的量子輸運特性。然而，
泡利不相容原理的應用
泡利不相容原理是近代物理中一個基本的原理，由此可以導出很多的結果，如確定同科電子原子態， 氦原子能級之謎和費米–狄拉克統計。同科電子原子態原子中電子的狀態用四個量子數（n，l，m，ms）描述，其中n為主量子數，l為軌道角動量量子數，m為軌道磁量子數，ms為自旋磁量子數。使用四個量子數是現代通用的標記
泡利不相容原理的應用介紹
泡利不相容原理是近代物理中一個基本的原理，由此可以導出很多的結果，如確定同科電子原子態， 氦原子能級之謎和費米–狄拉克統計。 同科電子原子態 原子中電子的狀態用四個量子數（n，l，m，ms）描述，其中n為主量子數，l為軌道角動量量子數，m為軌道磁量子數，ms為自旋磁量子數。使用四個量子數是現
我國學者提出磁性外爾半金屬中“自旋軌道極化子”概念
磁性量子材料的缺陷工程及其局域量子態自旋的調控，有望用于構筑未來實用化的自旋量子器件，是目前凝聚態物理研究的熱點領域之一。近年來，基于過渡金屬的籠目晶格（kagome lattice）化合物成為揭示和探索包括幾何阻挫、關聯效應和磁性以及量子電子態的拓撲行為等豐富物理學性質的新穎材料平臺。在這些近