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強烈抑制磁電導。然而，對于具有辛對稱性的電子系統，如拓撲絕緣體、外爾半金屬及強自旋軌道耦合半導體，尚無工作研究二階或更高階量子效應如何影響磁電導。 中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心納米物理與器件實驗室/應用物理中心研究員李永慶團隊、光物理實驗室副研究員李治林與合作者對這一問題開展了實驗和理論研究。他們利用雙柵調控的高質量三維拓撲絕緣體(Bi,Sb)2(Te,Se)3單晶薄片開展了實驗研究。在這種器件中，電子輸運性質由化學勢可大范圍調控的表面態狄拉克費米子主導。實驗發現，當載流子濃度降低時，磁電導幅度逐漸增強，并在......閱讀全文
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
“拓撲量子輸運理論與器件前沿探索”項目指南
為貫徹落實黨中央、國務院關于加強基礎研究和提升原始創新能力的重要戰略部署，國家自然科學基金委員會（以下簡稱自然科學基金委）數學物理科學部擬資助“拓撲量子輸運理論與器件前沿探索”原創探索計劃項目（以下簡稱原創項目）。 拓撲物態是凝聚態物理的前沿領域之一，對于發現新的宏觀量子效應和發展低能耗量子器
“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
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
北大拓撲絕緣體納米材料光熱電效應研究獲突破
據北京大學新聞網消息，拓撲絕緣體的材料制備和量子輸運特性是近年來國際研究前沿的一個熱點。在眾多拓撲絕緣體材料中，Bi2Se3是拓撲絕緣體家族中一種重要的三維強拓撲絕緣體。拓撲絕緣體納米結構因其巨大的比表面積和增強的表面電導貢獻非常有利于探索拓撲絕緣體奇異表面態的物理性質和開發拓撲絕緣體在自旋電子
物理所等發現拓撲絕緣體電子退相干新機制
固態系統的量子輸運性質與電子的波動性密切相關。在低溫下，電子波能在很長距離上保持相干性，波的干涉帶來了豐富多彩的介觀物理效應，如Aharonov-Bohm效應、Altshuler-Aronov-Spivak效應、普適電導漲落和弱局域化效應等。研究材料中的電子的退相干機制不僅有助于深入理解量子輸運
研究揭示層間拖拽輸運中的量子干涉效應
中國科學技術大學教授曾長淦、副研究員李林研究團隊與北京大學教授馮濟課題組合作，通過構筑氮化硼絕緣層間隔的多種石墨烯基電雙層結構，首次揭示了在層間拖拽這一復雜的多粒子輸運過程中存在顯著的量子干涉效應。相關研究成果日前在線發表于《自然-通訊》。 量子干涉效應是量子力學中波粒二象性的直接體現。在固體
重大科學研究計劃啟動低維體系量子輸運研究
4月3日，量子調控研究重大科學研究計劃“新型低維體系量子輸運和拓撲態的研究”項目工作部署會在北京召開。項目將系統研究新型低維體系，如石墨烯及類石墨烯、拓撲絕緣體、新型異質結界面等體系中的量子輸運和拓撲態，并利用界面設計、應變、電、磁、光等多種手段對量子輸運和拓撲態實現調控，力爭在新型低維體系量子
鐵磁絕緣體中磁子輸運性質的全電學方法研究獲進展
磁性存儲和磁邏輯等自旋電子學器件的核心在于自旋信息的傳遞，特別是自旋信息的產生、操控和探測是自旋電子學領域的一個基本問題。現有的自旋電子學中自旋信息主要依賴金屬中的傳導電子，一個非常有趣的問題是，是否有其他粒子甚至是準粒子可以作為自旋信息的載體？作為鐵磁體中低能激發態的準粒子——磁子，是一種玻色
清華大學王亞愚/張金松等Nature－Commun.
以拓撲絕緣體為代表的拓撲量子材料是近年來凝聚態物理的重要研究領域。由于非平庸的拓撲能帶結構，拓撲絕緣體與真空的邊界上會出現無能隙的金屬性拓撲表面態。在二維非磁性拓撲絕緣體中，由于時間反演對稱性的保護，這種拓撲表面態由一對自旋相反、運動方向相反的一維螺旋式邊緣態 (helical edge sta
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
“量子反常霍爾效應”研究取得重大突破
由中國科學院物理研究所和清華大學物理系的科研人員組成的聯合攻關團隊，經過數年不懈探索和艱苦攻關，最近成功實現了“量子反常霍爾效應”。這是國際上該領域的一項重要科學突破，該物理效應從理論研究到實驗觀測的全過程，都是由我國科學家獨立完成。 量子霍爾效應是整個凝聚態物理領域最重要、最
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
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
物理所等量子固體中質量輸運機理研究取得進展
“超固態(supersolid)”是指固體在維持周期性晶格的同時還存在超流現象。對于常規固體來說，這兩種性質相互矛盾，但是在固體4He中卻可能共存——這是由于氦原子作為最小的單原子分子具有極大的零點運動，相鄰原子之間的波函數有非常大的交疊，形成宏觀量子效應，從而可以承載超流。包括Andreev和
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
高遷移率氮摻雜石墨烯量子輸運研究取得重要進展！
石墨烯材料因其特殊的能帶結構、超高的遷移率和新奇的輸運特性，成為探索新物性、研制新型量子電子器件的理想體系。其中，對于石墨烯摻雜體系輸運特性的研究有助于理解摻雜石墨烯中的載流子輸運特性和散射機制，在石墨烯材料和電子器件性能優化方面具有重要指導意義。 近日，北京大學信息科學技術學院、固態量子器件
馬丁?伍德爵士中國獎：牛津儀器放飛中國科研夢
【導語】作為一家世界領先的高科技系統設備供應商，牛津儀器將創新視為公司發展的生命線與業務的核心，自1959年以來科技創新一直是牛津儀器公司發展和成功的關鍵；作為一個獎項的設立者，牛
半導體所在砷化鎵/鍺中拓撲相研究方面獲重要發現
中國科學院半導體研究所常凱研究組提出利用表面極化電荷在傳統常見半導體材料GaAs/Ge中實現拓撲絕緣體相。通過第一性原理計算和多帶k.p理論成功地證明了GaAs/Ge極化電荷誘導的拓撲絕緣體相，這為拓撲絕緣體的器件應用又向前推進了一步。 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
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
陳剛教授團隊拓撲保護邊界態輸運研究獲進展
近日，山西大學激光光譜研究所陳剛教授帶領的團隊與武漢大學劉正猷教授等合作，在拓撲邊界態輸運方面取得了重要進展。通過堆垛具有交錯在位能的雙層六角晶格，引入二聚型層間耦合，在國際上首次實驗證實了基于鉸鏈態的三維魯棒輸運。相關成果題為“3D Hinge Transport in Acoustic H
物理所發現ZrTe5中溫度誘導Lifshitz轉變及其拓撲本質
自上世紀70年代以來，科學家們就發現過渡金屬碲化物ZrTe5和HfTe5在電阻-溫度曲線上表現出一個寬峰，并且在寬峰溫度的上下，霍爾效應和熱電勢所測得的載流子發生變號。盡管許多研究組對這一奇異的輸運性質做了研究，但其起源一直是一個懸而未決的問題。近年來，量子拓撲材料研究的興起導致發現了一大批包括
我國學者發現磁性拓撲絕緣體中的雙分量反常霍爾效應
反常霍爾效應是磁性材料的基本輸運性質之一。經過長達一百多年的研究，直至本世紀初物理學家們才認識到反常霍爾效應與電子能帶的貝里曲率相關。近年來，磁性拓撲絕緣體中的自旋結構、貝里曲率和反常霍爾效應之間的關系受到了廣泛的關注。一個重要的實驗進展是在Cr、V等摻雜的(Bi,Sb)2Te3薄膜中觀察到了量
英專家：量子反常霍爾效應預示新時代的來臨
中國科學家從實驗中首次觀測到量子反常霍爾效應，英國牛津大學專家對此發現予以高度評價，并指出這一成果預示著一個令人興奮的新時代的來臨。 牛津大學物理系講師索斯藤·赫斯耶達爾說：“這一成果預示著一個令人興奮的新時代的來臨——對于基礎物理學來說，觀察到量子反常霍爾效應讓研究新的量子系統成為可能;
浦江創新論壇量子科技專題論壇舉辦
9月9日，以“未來之光：量子計算和量子器件的科技創新”為主題的浦江創新論壇量子科技專題論壇在上海張江科學會堂舉行。10余位全球量子科技領域的頂尖專家、學者和企業代表，共同探討量子科技的前沿發展與未來應用。論壇由華東師范大學、上海量子科學研究中心共同承辦。論壇現場。“在量子計算和模擬領域，我們計劃在未
追夢電子“高速公路”－：記國家自然科學一等獎薛其坤團隊
1月8日，2018年度國家科技獎揭曉。由清華大學物理系和中國科學院物理研究所的科研人員組成的聯合攻關團隊，因成功在實驗上發現量子反常霍爾效應，獲得2018年度國家自然科學一等獎。 “天道酬勤。”接受記者采訪時，薛其坤用一口山東味的普通話吐露這一樸實的心聲。這也是該團隊多年來追夢電子“高速公路”
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
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