石墨烯中观察到分数量子反常霍尔效应，奇异电子态可实现更强大量子计算
分数量子霍尔效应通常在非常高的磁场下出现，但麻省理工学院的物理学家现在在简单的石墨烯中观察到了它。在5层石墨烯/六方氮化硼 (hBN) 莫尔超晶格中，电子（蓝球）彼此强烈相互作用，并且表现得好像它们被分解成分数电荷一样。图片来源：桑普森·威尔科克斯。美国科学促进会优瑞科网站 美国麻省理工学院物理学家在5层石墨烯中观察到了一种难以捉摸的分数电荷效应。这是结晶石墨烯中“分数量子反常霍尔效应”（“反常”指的是不存在磁场）的第一个证据。这将使一种新形式量子计算成为可能，这种类型的计算对微扰的抵抗力更强。最新一期《自然》杂志报道了这一研究结果。 在非常特殊的物质状态下，电子可由一个整体分裂成几个部分。这种被称为“分数电荷”的现象十分少见。如果它能够被聚集和控制，这种奇异的电子态可有助于建立弹性、容错的量子计算机。到目前为止，物理学家已经观察到数次分数量子霍尔效应，大多是在非常高的、精心维护的磁场下观察到的。 去年8月，华盛顿大学的科......阅读全文
石墨烯中观察到分数量子反常霍尔效应
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517780.shtm
石墨烯与硅烯中的量子反常霍尔效应研究获理论新突破
近日，中国科学技术大学教授乔振华研究组与校内外同行合作在预言石墨烯和硅烯中的量子反常霍尔效应方面取得新突破，研究成果发表在3月14日和21日的《物理评论快报》上。 通过与校内外同行合作，乔振华提出一种新的实验方案来实现量子反常霍尔效应：将石墨烯置于反铁磁绝缘体材料铁铋酸的铁磁面上，由于石墨
科学家找到分数量子反常霍尔效应存在证据
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509583.shtm9月27日，《物理评论X》发表上海交通大学物理与天文学院副教授李听昕、上海交通大学李政道研究所李政道学者刘晓雪团队与美国田纳西大学张阳团队合作的最新科研成果，他们设计制备出新型转角二碲
高校合作在分数量子反常霍尔效应研究方面获进展
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509571.shtm中国科学家在量子霍尔效应相关的研究上取得重要进展。凝聚态物理领域的量子霍尔效应的相关研究曾经三获诺奖，一次是二维电子系统中量子霍尔效应的发现，另一次是分数量子霍尔效应的发现，这两次发现
物理所预言硅烯中的量子自旋霍尔效应
最近，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）姚裕贵研究员以及博士生刘铖铖、冯万祥采用第一性原理，系统地研究了硅烯的晶体结构、稳定性、能带拓扑和自旋轨道耦合打开的能隙，预言了在硅烯中可以实现量子自旋霍尔效应。 近几年来，拓扑绝缘体的研究在世界范围内飞速发展，并成为凝聚态物理研
首现弱磁场下扭曲双层石墨烯奇异分数态
美国哈佛大学与麻省理工学院的研究人员合作，首次在弱磁场下观察到扭曲的双层石墨烯的奇异分数态。这项研究发表在15日的《自然》杂志上，为未来的量子设备和应用铺平了道路。 奇异的量子粒子和现象只有最极端的条件才会出现。换句话说，必须具备极低的温度或极高的磁场。人们已经对室温超导做了很多研究，但在弱磁
弱磁场下扭曲双层石墨烯奇异分数态首现
美国哈佛大学与麻省理工学院的研究人员合作，首次在弱磁场下观察到扭曲的双层石墨烯的奇异分数态。这项研究发表在15日的《自然》杂志上，为未来的量子设备和应用铺平了道路。 奇异的量子粒子和现象只有最极端的条件才会出现。换句话说，必须具备极低的温度或极高的磁场。人们已经对室温超导做了很多研究，但在弱磁
天然双层石墨烯内发现新奇量子效应
由德国哥廷根大学领导的一个国际研究团队在最新一期《自然》杂志上发表论文称，他们在对天然双层石墨烯开展的高精度研究中，发现了新奇的量子效应，并从理论上对其进行了解释。这一系统制备简单，为载荷子和不同相之间的相互作用提供了新见解，有助于理解所涉及的过程，促进量子计算机的发展。 2004年，两位英国
室温非线性霍尔效应
最新Nature Nanotechnology：室温非线性霍尔效应 几何相位和拓扑之间的紧密联系使得基于霍尔效应的现象已成为现代材料和物理学的主要研究重点之一，这促使了人们对物质拓扑态的探索和许多相应实际应用的开发。在线性响应方式下，霍尔电导率需要通过磁化或外部磁场来打破时间反演对称性。但最近
光磁电效应和霍尔效应的异同
光磁电效应和霍尔效应的异同虽然，光磁电效应与霍尔效应相似，但是它们是不同的效应。体现在三个方面：1）光磁电效应中在磁场作用下移动的是电子空穴对，而霍尔效应中移动的是自由电子。2）针对材料不同，一个是半导体材料，一个是导体材料。3）使用情形也不一样，一个需要光照，一个不需要。利用光磁电效应可制成半导体
光磁电效应和霍尔效应的异同
虽然，光磁电效应与霍尔效应相似，但是它们是不同的效应。体现在三个方面，1）光磁电效应中在磁场作用下移动的是电子空穴对，而霍尔效应中移动的是自由电子。2）针对材料不同，一个是半导体材料，一个是导体材料。3）使用情形也不一样，一个需要光照，一个不需要。利用光磁电效应可制成半导体红外探测器。这类半导体材料
什么是－电荷效应－浓缩效应－转移电泳
电泳过程必须在一种支持介质中进行。Tiselius等在1937年进行的自由界面电泳没有固定支持介质，扩散和对流都比较强，影响分离效果。所以出现了固定支持介质的电泳，样品在固定的介质中进行电泳过程，减少了扩散和对流等干扰作用。最初的支持介质是滤纸和醋酸纤维素膜，目前这些介质在实验室已经应用得较少。在很
研究者设计梯度表面能调控的复合型转移媒介
石墨烯等二维材料的载流子迁移率高、光-物质相互作用强、物性调控能力优，在高带宽光电子器件领域具有重要的科学价值和广阔的应用前景。 当前，发展与主流半导体硅工艺兼容的二维材料集成技术受到业内广泛关注，其中首要的挑战是将二维材料从其生长基底高效转移到目标晶圆衬底上。然而，传统的高分子辅助转移技术通常
霍尔效应测试仪简介
霍尔效应测试仪，是用于测量半导体材料的载流子浓度、迁移率、电阻率、霍尔系数等重要参数，而这些参数是了解半导体材料电学特性必须预先掌控的，因此是理解和研究半导体器件和半导体材料电学特性必备的工具。 霍尔效应测试仪介绍 该仪器为性能稳定、功能强大、性价比高的霍尔效应仪,在国内高校、研究所及半导体
反常霍尔效应研究取得进展
反常霍尔效应是最基本的电子输运性质之一。虽然反常霍尔效应早在1881年就被Edwin Hall发现，但其微观机制的建立却经历了一百余年的漫长历程。本世纪初，牛谦等人的理论工作揭示了反常霍尔效应的内禀机制与材料能带结构的贝里曲率有关，并得到了广泛的实验支持，反常霍尔效应也因此成为当今凝聚态物理研究
超平整石墨烯晶圆转移与集成光电器件
石墨烯等二维材料的载流子迁移率高、光-物质相互作用强、物性调控能力优，在高带宽光电子器件领域具有重要的科学价值和广阔的应用前景。当前，发展与主流半导体硅工艺兼容的二维材料集成技术受到业内广泛关注，其中首要的挑战是将二维材料从其生长基底高效转移到目标晶圆衬底上。然而，传统的高分子辅助转移技术通常会
多层石墨烯压电效应研究取得新进展
中国科大合肥微尺度物质科学国家实验室与物理学院乔振华教授与南京大学缪峰教授、王伯根教授合作，在多层石墨烯的压电效应的研究方面取得重要进展，首次在实验上观察到石墨烯材料体系中正的压电效应，并在理论上揭示了多层结构内层间相互作用对该效应的显著贡献。研究成果以“The positive piezoco
山西大学发现量子霍尔态的界面电荷序调控新机制
近日，山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室韩拯教授课题组实现了一种垂直电场调控的准二维界面局域电子态，进而通过库伦相互作用对石墨烯自身能带产生有效调控并在磁场下呈现新奇量子霍尔态。研究以“石墨烯中量子霍尔相的界面电荷耦合操控”（Quantum Hall phase in graphe
中外合作发现氧化石墨烯薄膜离子筛选效应
记者日前从中国科学技术大学获悉，该校教授吴恒安与诺奖得主、英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆合作，发现氧化石墨烯薄膜具有精密快速筛选离子的性能。相关成果近期发表于《科学》杂志。 据介绍，石墨烯表面本来是排斥水的，但浸入到水中后，石墨烯薄膜里的毛细通道却允许水的快速渗透。此次研究人员发
中外合作发现氧化石墨烯薄膜离子筛选效应
记者日前从中国科学技术大学获悉，该校教授吴恒安与诺奖得主、英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆合作，发现氧化石墨烯薄膜具有精密快速筛选离子的性能。相关成果近期发表于《科学》杂志。 据介绍，石墨烯表面本来是排斥水的，但浸入到水中后，石墨烯薄膜里的毛细通道却允许水的快速渗透。此次研究人员发现，水环
中国科大等在二维材料拓扑态研究领域取得系列进展
中国科学技术大学教授乔振华课题组与国内外同行合作，在二维体系拓扑量子态的理论研究方面取得系列进展。相关成果发表在《自然-纳米技术》、《物理评论快报》和《物理学进展报告》上。 量子反常霍尔效应（即零磁场条件下量子霍尔效应）自石墨烯和拓扑绝缘体发现以来受到了凝聚态物理和材料科学领域的广泛关注，并且
石墨烯检测方法大汇总，石墨烯快速检测
超全面石墨烯检测方法大汇总，看完就是石墨烯检测专家了！ 2004年，康斯坦丁博士通过胶带从石墨上分离出石墨烯这种“神器的材料”，它的出现在全世界范围内引起了极大轰动…… 石墨烯具有非同寻常的导电性能、极低的电阻率极低和极快的电子迁移的速度、超出钢铁数十倍的强度，极好的透光性……这些优异的性能
氧化石墨烯和石墨烯性能的区别
氧化石墨烯和石墨烯性能的区别采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,将其采用水合肼还原获得石墨烯,以氧化石墨烯和石墨烯为吸附剂,分别采用透射电镜(TEM),傅里叶变换红外光谱(FT-IR),拉曼光谱(RS)和X射线衍射光谱(XPS)对阴阳离子的不同吸附性能进行了分析表征.结果表明:两吸附剂对罗丹
通过石墨烯膜进行质子传输会产生巨大光电效应
英国曼彻斯特大学Geim研究团队---通过石墨烯膜进行质子传输会产生巨大光电效。石墨烯最近已被证明对热质子，氢原子核是可透性的，于是人们对其在相关技术中用作质子传导膜产生了极大兴趣。然而，目前仍然不清楚光对质子渗透的影响情况。在该研究中，Lozada-Hidalgo 等人证明了，透过铂纳米颗粒修
石墨烯拉曼光谱测试详解－（四）表面增强拉曼效应
当一些分子吸附在特定的物质（如金和银）的表面时，分子的拉曼光谱信号强度会出现明显地增幅，我们把这种拉曼散射增强的现象称为表面增强拉曼散射（Surface-enhanced Raman scattering，简称SERS）效应。SERS技术克服了传统拉曼信号微弱的缺点，可以使拉曼强度增大几个数
关于霍尔效应实验仪的概述
霍尔效应实验仪可形象地观察到霍尔电势的产生、了解霍尔传感器的道理。线圈的励磁电流、霍尔传感器的工作电流换向可用闸刀控制，也可选用继电器控制。继电器取代双刀双掷开关，大大提高了仪器的可靠性，减少故障。FB510 A 型霍尔效应实验仪用亥姆霍兹线圈或螺线管产生稳恒磁场，线圈的励磁电流、霍尔传感器的
霍尔效应实验仪的性能特点
1. 把励磁电流、霍尔传感器工作电流和霍尔电压接口采用不同规格的插座和专用连接线，接线互换是插不到插座中的，完全消除了接线错误的可能性，防止损坏霍尔片和设备确保仪器安全。 2. 励磁电流、霍尔传感器的工作电流换向均用继电器控制，取代了过去传统的双刀双掷开关，最大的优点是大大提高了仪器的可靠性，
石墨烯表征手段
石墨烯的表征主要分为图像类和图谱类图像类以光学显微镜透射电镜TEM扫描电子显微镜、SEM和原子力显微分析AFM为主而图谱类则以拉曼光谱Raman红外光谱IRX射线光电子能谱、XPS和紫外光谱UV为代表其中TEM、SEM、Raman、AFM和光学显微镜一般用来判断石墨烯的层数而IRX、XPS和UV则可
石墨烯怎么制作
石墨烯制作方法：一、机械剥离法机械剥离法是利用物体与石墨烯之间的摩擦和相对运动，得到石墨烯薄层材料的方法。这种方法操作简单，得到的石墨烯通常保持着完整的晶体结构。2004年，英国两位科学使用透明胶带对天然石墨进行层层剥离取得石墨烯的方法，也归为机械剥离法。二、氧化还原法氧化还原法是通过使用硫酸、硝酸
物理所可调拓扑能带系统实现分数量子霍尔态研究获进展
作为量子霍尔效应家族中的一个重要成员，分数量子霍尔效应在近十年来的实验和理论研究中都得到了十分广泛的关注。近年来，随着冷原子光晶格实验技术的飞速发展，如何在格点模型中实现分数量子霍尔态成为了一个重要研究课题。分数量子霍尔效应是一类由粒子间关联引起的、有分数填充数状态的多粒子凝聚效应，是一种有“拓