“量子雪崩”解開絕緣體到金屬轉變之謎
美國布法羅大學研究人員用“量子雪崩”解釋了非導體如何變成導體，解開了絕緣體到金屬轉變之謎。相關研究發表在近期的《自然·通訊》雜志上。 絕緣體受到強烈的電場沖擊時可變成金屬，這為微電子學和超級計算機提供了誘人的可能性，但科學家尚不清楚這種電阻開關現象背后的物理原理。 研究人員表示，金屬和絕緣體之間的區別在于量子力學原理，該原理規定電子是量子粒子，它們的能級位于具有禁帶的能帶中。 自20世紀30年代以來，朗道—齊納公式一直用于解釋將絕緣體的電子從較低能帶推至較高能帶所需的電場大小。但此后幾十年的實驗表明，材料需要的電場比朗道—齊納公式估計的要小得多，僅為1/1000左右。 為了解決這個問題，研究人員決定考慮一個不同的問題：當絕緣體上能帶中的電子被推動時會發生什么？于是，他們對電阻開關進行了計算機模擬，這解釋了上能帶中電子的存在。它表明，一個相對較小的電場可引發上下能級之間的間隙坍塌，為電子在能級之間上上下下創造一條量子路......閱讀全文
“量子雪崩”解開絕緣體到金屬轉變之謎
布法羅大學物理學教授鐘漢（音譯）是一項新研究的主要作者，該研究有助于解決一個長期存在的物理謎團，即絕緣體如何通過電場轉變為金屬，這一過程稱為電阻開關。 美國布法羅大學研究人員用“量子雪崩”解釋了非導體如何變成導體，解開了絕緣體到金屬轉變之謎。相關研究發表在近期的《自然·通訊》雜志上。 絕緣體受到
“量子雪崩”解開絕緣體到金屬轉變之謎
美國布法羅大學研究人員用“量子雪崩”解釋了非導體如何變成導體，解開了絕緣體到金屬轉變之謎。相關研究發表在近期的《自然·通訊》雜志上。 絕緣體受到強烈的電場沖擊時可變成金屬，這為微電子學和超級計算機提供了誘人的可能性，但科學家尚不清楚這種電阻開關現象背后的物理原理。 研究人員表示，金屬和絕緣體
“量子雪崩”解釋非導體如何變成導體
美國布法羅大學研究人員用“量子雪崩”解釋了非導體如何變成導體，解開了絕緣體到金屬轉變之謎。相關研究發表在近期的《自然·通訊》雜志上。 絕緣體受到強烈的電場沖擊時可變成金屬，這為微電子學和超級計算機提供了誘人的可能性，但科學家尚不清楚這種電阻開關現象背后的物理原理。 研究人員表示，金屬和絕緣體
奧地利科研人員發布“量子雪崩”研究進展
奧地利維也納技術大學科研團隊在《物理評論快報》（Physical Review Letters）發表最新研究成果《觸發超輻射和混合量子系統中的自旋反轉儲存》，為翻轉自旋系統的集體行為研究及其實驗控制提供了新見解。 基于維也納技術大學研發的芯片技術，科研團隊使用實驗平臺對金剛石氮-空位缺陷的自旋
拓撲絕緣體內奇異量子效應室溫下首現
科技日報北京10月27日電 （記者劉霞）據《自然·材料》雜志10月封面文章，美國科學家在研究一種鉍基拓撲材料時，首次在室溫下觀察到了拓撲絕緣體內的獨特量子效應，有望為下一代量子技術，如能效更高的自旋電子技術的發展奠定基礎，也將加速更高效且更“綠色”量子材料的研發。 拓撲絕緣體是一種特殊的材料，內
拓撲絕緣體量子輸運性質研究取得進展
電子-電子相互作用、量子干涉和無序對輸運性質的影響是凝聚態物理研究的重要主題。量子干涉的一階效應包括被廣泛研究的弱局域化和反弱局域化效應，分別對應于正交對稱性和辛對稱性的體系。2004年研究人員發現，對于前者，比如無序足夠強的弱自旋軌道耦合半導體，電子-電子相互作用和量子干涉效應產生的二階量子修正可
拓撲絕緣體量子輸運性質研究取得進展
電子-電子相互作用、量子干涉和無序對輸運性質的影響是凝聚態物理研究的重要主題。量子干涉的一階效應包括被廣泛研究的弱局域化和反弱局域化效應，分別對應于正交對稱性和辛對稱性的體系。2004年研究人員發現，對于前者，比如無序足夠強的弱自旋軌道耦合半導體，電子-電子相互作用和量子干涉效應產生的二階量子修
科學家利用超導量子芯片模擬多種陳絕緣體
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508097.shtm量子霍爾效應是凝聚態物理學中的基本現象，人們發展了拓撲能帶理論來研究此類拓撲物態，發現量子霍爾系統的能帶結構是和系統的邊界態密切相關的，即存在體相與邊緣的對應，并利用陳數來區分不同的拓
強磁場中心拓撲絕緣體量子線研究取得新進展
3月28日，國際期刊《自然》子刊《科學報告》(Scientific Reports)發表中科院強磁場科學中心田明亮研究小組的最新科研成果：單晶碲化鉍Bi2Te3納米線中的一維弱反局域化(One-dimensional weak antilocalization in single-cry
彈道和雪崩成功“邂逅”
彈道是量子物理的概念，雪崩是半導體物理中的基本現象，兩者貌似無關。但南京大學電子科學與工程學院教授王肖沐/施毅課題組與該校物理學院教授繆峰課題組合作，讓二者“邂逅”，首次在二維材料垂直異質結中提出和實現了一種新型PN結擊穿機制——彈道雪崩。 基于傳統雪崩反向擊穿機制的光電探測器，是實現單光子探
Science：磁性拓撲絕緣體疇壁上的量子化手性邊緣傳導
對疇壁（DW）構型和運動的控制可以實現磁性和介電材料在微小外部磁場下的非易失響應。東京大學K. Yasuda和Y. Tokura（共同通訊作者）利用磁力顯微鏡尖端設計并制造出在量子反常霍爾態中的磁疇，通過運輸測量證明了沿指定DW手性一維邊緣傳導現象的存在。研究結果可促進低功耗的自旋電子器件的實現
磁性拓撲絕緣體中的量子化反常霍爾效應研究取得進展
圖1：量子霍爾效應（左）與量子化反常霍爾效應（右）的比較示意圖 最近，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室方忠、戴希研究組在無需外磁場的量子霍爾效應研究中取得重要進展。本工作發表在《科學》雜志上【R.Yu,et.al., Science, 3June2010
PNAS顛覆癌癥的“雪崩效應”
細胞中染色體數的改變，引發如雪崩一般的大量突變，最終將細胞轉變為癌細胞，這就是癌癥的“雪崩效應”理論。現在，瑞典Lund大學的研究團隊向人們展示，“雪崩效應”是錯誤的，會將研究者帶入死胡同。文章發表在美國國家科學院院刊PNAS雜志上。 細胞的DNA改變，會使細胞分裂脫離控制，從而引起癌癥。
在絕緣體和超導體之間完美切換，紫銅可作量子設備理想“開關”
量子科學家發現了一種罕見的現象，這種現象可能是在量子設備中創造一個在絕緣體和超導體之間切換的“完美開關”的關鍵。這項由英國布里斯托爾大學領導并發表在新一期《科學》雜志上的研究發現，紫銅中存在這兩種相反的電子態。 在熱或光等小刺激的推動下，材料中的微小變化可能會引發從零電導率的絕緣狀態到無限電導
物理所預言一種新類型的拓撲絕緣體和量子自旋霍爾效應
日前，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室（籌）孫慶豐和謝心澄研究員在鐵磁石墨烯體系中預言了一種新類型的拓撲絕緣體和量子自旋霍爾效應【PRL，104,066805(2010)】。 近幾年來，一種全新的量子物質態――拓撲絕緣體已蓬勃興起。與傳統的絕緣體比較，拓撲絕緣體有
中國科學家首次證實量子相變中量子金屬態存在
記者11月15日從電子科技大學獲悉，該校牽頭與北京大學、北京師范大學、清華大學、美國布朗大學等相關專家組成的研究團隊，在國際上首次完全證實高溫超導納米多孔薄膜中量子金屬態的存在，為研究量子金屬態提供了新思路。該成果相關論文《超導—絕緣相變中的玻色金屬態》已在國際著名期刊《科學》上以“first
全新量子材料“外爾—近藤半金屬”問世－可用于量子計算
近日，美國萊斯大學和奧地利維也納技術大學的研究人員聯合研制出一種全新的材料——“外爾—近藤半金屬”（Weyl-Kondo semimetal），其屬于量子材料這一物質類別，可用于量子計算等領域。圖片來源于網絡 量子材料擁有一些很“詭異”的屬性，有些屬性或許可在未來的技術創新包括量子計算等領域“
科學家在半金屬激子絕緣體相變研究中取得新進展
近日，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心張昌錦課題組博士王景榮和中國科學技術大學劉國柱課題組合作在半金屬-激子絕緣體相變的研究中取得新進展。相關工作以Excitonic pairing and insulating transition in two-dimensional semi-D
物理所Kondo金屬與亞鐵磁絕緣體研究取得新進展
最近，中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室劉伍明研究組在幾何阻挫系統中的量子相變研究中取得進展。他們利用原胞動力學平均場方法結合連續時間蒙特卡洛方法，研究了在非均勻性三角kagome格子中金屬-絕緣體相變與磁性相變，獲得了三角kagome格子隨相互作用、溫度、非均勻性變化的詳細相
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
半導體所HgTe半導體量子點研究取得新進展
近年來，拓撲絕緣體材料以其獨特的物性吸引了科學界廣泛的研究關注。這類材料內部是絕緣體，而在邊界或/和表面則顯示出金屬的特性。這種獨特的性質無法按照傳統的材料分類方法來區分。其能帶結構由Z2拓撲不變量來刻畫。目前人們注意力集中在拓撲絕緣體塊材的制備和輸運性質研究方面。相對而言，拓撲絕緣體納米結構的
“奇異金屬”量子噪聲實驗挑戰傳統理論
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512950.shtm科技日報北京11月23日電?（記者張佳欣）美國萊斯大學科學家在最近的量子噪聲實驗中發現，一種“奇異金屬”量子材料出奇地安靜。發表在最新一期《科學》雜志上的研究，通過對量子電荷波動的測
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
拓撲絕緣體常溫常壓下表面態行為研究取得進展
不同于傳統意義上的“金屬”或“絕緣體”，拓撲絕緣體代表一種全新的量子物態：它的體態是有能隙的半導體/絕緣體，表面則表現為沒有能隙的金屬態。這種完全由材料體態電子結構的拓撲性質所決定的表面態，由于受到對稱性的保護，基本不受雜質或無序的影響，因此非常穩定。拓撲絕緣體的研究對探索和發現新的量子現象，以
半導體所等在拓撲激子絕緣體相研究中取得進展
上世紀60年代，諾貝爾獎獲得者Mott提出激子絕緣相，Mott提出考慮庫侖屏蔽效應，在半金屬體系中電子-空穴配對而形成激子，可能會導致體系失穩，從而在半金屬費米面處打開能隙，形成激子絕緣體狀態。但迄今為止，實驗上觀測激子絕緣體相是一個尚未完全解決的關鍵科學問題。激子絕緣體相存在及其玻色-愛因斯坦
美國研制出奇特的拓撲超導體材料
3年前，美國普林斯頓大學的一個研究小組發現了三維拓撲絕緣體，這是一種金屬表面的奇怪絕緣體，雖然它獨特的屬性具有很大應用潛力，但用于量子計算機卻并非理想材料。兩年來，科學家經過不斷探索，完全扭轉其性質，使之成為表面是金屬、內部卻具有超導性的拓撲超導體。這種新材料的發現有望發展出新一代電子
物理所預言新型二維大能隙拓撲絕緣體
眾所周知，二維拓撲絕緣體的體內是絕緣的，而其邊界是無能隙的金屬導電態。且這種金屬態中存在自旋－動量的鎖定關系，相反自旋的電子向相反的方向運動，由于受到時間反演不變性的保護，它們之間的散射是禁止的，因此是自旋輸運的理想“雙向車道”高速公路，可用于新型低能耗高性能自旋電子器件。當前實驗證實的二維拓撲
半導體所等在拓撲絕緣體研究中獲進展
拓撲絕緣體是目前凝聚態物理的前沿熱點問題之一。它具有獨特的電子結構，它在體內能帶存在能隙，表現出絕緣體的行為；表面或邊界的能帶是線性的無能隙的Dirac錐能譜，因而是金屬態。這種量子物態展現出豐富而新奇的物性，如量子自旋霍爾效應、磁電耦合、量子反常霍爾效應等。由于這種新奇的物性源
二氧化釩金屬絕緣體相變機理同步輻射研究獲新進展
智能節能機敏材料二氧化釩(VO2)具有對外界紅外線進行感知和調控的特性，有望應用于建筑智能窗。自上世紀50年代以來，對VO2相變機理的研究一直成為凝聚態物理的研究熱點。為了解決這一極具挑戰性的問題，迫切需要在外部溫場驅動下，原位觀察VO2相變過程中的原子和電子結構變化的關聯行為
合肥研究院V2O3金屬絕緣體相變機理研究獲進展
近日，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所功能材料與器件研究部研究員朱雪斌課題組在V2O3金屬-絕緣體相變機理研究方面取得新進展，相關研究結果以Unveiling the mechanisms of metal-insulator transitions in V2O3: The role