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上世纪70年代人们发现尖晶石结构的ACr2X4 (A = Cd, Hg, X=Se, S)具有铁磁半导体性质，其中Cr3+离子局域磁矩通过超交换形成长程铁磁序，而s-d交换相互作用使s轨道电子主导的导带发生较大的自旋劈裂。由于这类材料中自旋和电荷自由度间的强烈耦合造成了许多有趣现象，在过去几十年吸引了较多关注。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心多个课题组近期开展了系列研究。2011年，凝聚态理论与材料计算重点实验室研究员方忠与合作者通过第一性原理计算预测HgCr2Se4是磁性外尔半金属，并可能会实现量子反常霍尔效应[Phys. Rev. Lett. 107, 186806 (2011)]。随后，极端条件物理重点实验室研究员石友国与合作者利用气相输运法生长了高质量的n型HgCr2Se4单晶[J. Low. Temp. Phys. 171, 127 (2013)]。在此基础上，纳米物理与器件重点实验室研究员李永庆与......阅读全文
中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）表面物理国家重点实验室马旭村研究员领导的研究组与清华大学物理系薛其坤教授领导的研究组合作，在三维拓扑绝缘体薄膜的外延生长、电子结构及有限尺寸效应方面进行研究，取得一系列进展。 拓扑绝缘体是最近几年发现的一种新的
【导语】作为一家世界领先的高科技系统设备供应商，牛津仪器将创新视为公司发展的生命线与业务的核心，自1959年以来科技创新一直是牛津仪器公司发展和成功的关键；作为一个奖项的设立者，牛
不同于传统意义上的“金属”或“绝缘体”，拓扑绝缘体代表一种全新的量子物态：它的体态是有能隙的半导体/绝缘体，表面则表现为没有能隙的金属态。这种完全由材料体态电子结构的拓扑性质所决定的表面态，由于受到对称性的保护，基本不受杂质或无序的影响，因此非常稳定。拓扑绝缘体的研究对探索和发现新的量子现象，以
金属-绝缘体相变(MIT)是体现电子关联的典型宏观表现，其背后往往蕴藏着非常丰富的物理内涵，因此是强关联电子体系的重要研究内容之一。引起MIT的机制多样，包括Mott相变（电子间的库伦相互作用造成半满能带打开带隙）、Anderson局域化(无序杂质造成传导电子的局域化)、Peierls相变(在准
近十几年来，拓扑绝缘体已经成为凝聚态物理领域的一个重要研究方向。对于Z2拓扑绝缘体，其拓扑性质受到时间反演对称性的保护。如果将Z2拓扑绝缘体的时间反演对称性破坏，会形成一类新的拓扑态，即磁性拓扑绝缘体。磁性拓扑绝缘体可以表现出一系列新奇的物理性质，例如量子反常霍尔效应、手性马约拉纳费米子、轴子绝
最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）姚裕贵研究组与美国橡树岭国家实验室的肖笛、张振宇研究组等合作，成功预言了一类新的拓扑绝缘体。 拓扑绝缘体作为一种新奇的量子物态，自问世以来就受到了广泛的关注。与普通绝缘体相比，拓扑绝缘体同时具有绝缘体和导体双重性，即在块
截止2019年10月10日，浙江大学在Cell，Nature及Science上发表了7篇重要研究成果，iNature系统总结了这些成果： 【1】高熵合金是一类材料，其中包含五个或更多近似等原子比例的元素。它们非常规的成分和化学结构有望实现前所未有的机械性能组合。这类合金的合理设计取决于对几乎无
杨振宁、姚期智为“求是杰出科学家奖”和“杰出科学成就集体奖”颁奖。 全国人大常委会原副委员长、中国科协名誉主席周光召主持颁发“求是杰出科学家奖”和“杰出科学成就集体奖”。教授获“求是杰出科学家奖”，方忠、戴希、张海军、薛其坤、陈曦、贾金峰和马旭村获“求是杰出科学家集体奖”。 20
拓扑绝缘体，顾名思义是绝缘的，有趣的是在它的边界或表面总是存在导电的边缘态，这是拓扑绝缘体的独特性质。近期，理论预测存在的拓扑绝缘体在实验上被证实存在于二维与三维材料中，引起了科研界的大量关注。通常二维电子气体系中存在着量子霍尔效应，实验中观测到了手性边界态存在于材料的边界。在三维体材料的拓扑绝缘体
拓扑绝缘体是当前凝聚态物理研究的重要量子材料之一。 理想的拓扑绝缘体体内为绝缘态，而表面为金属态，表面电子态受轨道-自旋相互作用和时间反演对称性的保护。由于具有M2X3（M通常为五族金属元素Bi或Sb，X为六族非金属元素Te、Se或S）化学组成的硫族化合物的原子具有相近的电负性，同时又具有斜方六
近日，由中国科学技术大学教授陆亚林领导的量子功能材料和先进光子技术研究团队在量子功能材料研究方面取得重要进展。该团队副研究员翟晓芳、副教授傅正平等人，与美国劳伦兹伯克利国家实验室博士Jinghua Guo、中国科大教授赵瑾、湖南大学教授马超等合作，在研究新型高温、高对称性铁磁绝缘体过程中，把高质
日前，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）孙庆丰和谢心澄研究员在铁磁石墨烯体系中预言了一种新类型的拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应【PRL，104,066805(2010)】。 近几年来，一种全新的量子物质态――拓扑绝缘体已蓬勃兴起。与传统的绝缘体比较，拓扑绝缘体有
众所周知，二维拓扑绝缘体的体内是绝缘的，而其边界是无能隙的金属导电态。且这种金属态中存在自旋－动量的锁定关系，相反自旋的电子向相反的方向运动，由于受到时间反演不变性的保护，它们之间的散射是禁止的，因此是自旋输运的理想“双向车道”高速公路，可用于新型低能耗高性能自旋电子器件。当前实验已经确定具有量
最近，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）超导国家重点实验室赵忠贤院士、孙力玲研究员及博士研究生张超等与周兴江研究员及博士生陈朝宇合作，利用自主研制的先进的低温－高压－磁场综合测量系统，对拓扑绝缘体Bi2Te3单晶进行了系统的研究。通过高压原位磁阻和交流磁化率的双重测
日前，浙江大学信息与电子工程学院教授陈红胜课题组成功研制出首个三维光学拓扑绝缘体，将三维拓扑绝缘体从费米子体系扩展到了玻色子体系，有望大幅度提高光子在波导中的传输效率。研究成果今日于《自然》杂志正式发表。 这项研究由浙江大学陈红胜教授课题组和新加坡南洋理工大学教授Baile Zhang、Yid
拓扑绝缘体是当前凝聚态物理研究的重要量子材料之一。理想的拓扑绝缘体体内为绝缘态，而表面为金属态，表面电子态受轨道-自旋相互作用和时间反演对称性的保护。由于具有M2X3（M通常为五族金属元素Bi或Sb，X为六族非金属元素Te、Se或S）化学组成的硫族化合物的原子具有相近的电负性，同时又具有斜方六面
固态系统的量子输运性质与电子的波动性密切相关。在低温下，电子波能在很长距离上保持相干性，波的干涉带来了丰富多彩的介观物理效应，如Aharonov-Bohm效应、Altshuler-Aronov-Spivak效应、普适电导涨落和弱局域化效应等。研究材料中的电子的退相干机制不仅有助于深入理解量子输运
无相互作用拓扑绝缘体的研究已然汗牛充栋，对于描述这些拓扑物质形态的拓扑不变量，如缠绕数、陈数、Z2不变量等，人们在理论和实验上都了解得比较清楚。相比之下，对于相互作用下拓扑物态的性质和分类，则有太多问题悬而未决。电子相互作用所引入的关联效应，一方面使得体系本身变得复杂，另一方面却往往可以产生更加
《自然》：金属钠在高压下转变为宽带隙绝缘体 据吉林大学消息：吉林大学超硬材料国家重点实验室马琰铭教授与德国马普所Eremets教授和瑞士苏黎世高工Oganov教授等科学家合作，在高压下碱金属钠的结构相变研究上取得突破性进展，发现金属钠在200万大气压转变为“透明”的宽带隙绝缘体。这一成果发
拓扑绝缘体已成为材料研究领域中的“明星”，吸引着众多科学家的目光，理论和实验两方面的研究工作进展都极为迅速。拓扑绝缘体是一种新奇的量子物态，具有绝缘体和导体双重特性，通过引入超导序和铁磁序，拓扑绝缘体可能在量子计算机和自旋电子学等领域有着潜在的广泛应用。然而，要实现这些应用，首先
根据《中国科学院杰出科技成就奖条例》（试行）的有关规定，经2011年中国科学院杰出科技成就奖评审委员会评审，确定2011年中国科学院杰出科技成就奖建议名单，现将有关建议名单予以公布，同时在中国科学院院网站公布。 自公布之日起1个月内为异议期。任何单位和个人对评审结果如有异议，应以书面
拓扑绝缘体(Topological Insulator)是一种新奇的物质状态，它的体相是绝缘态而表面却是零带隙的金属态。尤其它的表面是受拓扑保护的导电态，不受非磁性杂质和晶体缺陷的干扰，因而在无损耗的量子计算和新奇的自旋电子器件等领域具有重要的应用价值。时间反演对称性保护的三维拓扑绝缘体如B
据北京大学新闻网消息，拓扑绝缘体的材料制备和量子输运特性是近年来国际研究前沿的一个热点。在众多拓扑绝缘体材料中，Bi2Se3是拓扑绝缘体家族中一种重要的三维强拓扑绝缘体。拓扑绝缘体纳米结构因其巨大的比表面积和增强的表面电导贡献非常有利于探索拓扑绝缘体奇异表面态的物理性质和开发拓扑绝缘体在自旋电子
中国科学院半导体研究所常凯研究组提出利用表面极化电荷在传统常见半导体材料GaAs/Ge中实现拓扑绝缘体相。通过第一性原理计算和多带k.p理论成功地证明了GaAs/Ge极化电荷诱导的拓扑绝缘体相，这为拓扑绝缘体的器件应用又向前推进了一步。 拓扑绝缘体是目前凝聚态物理的前沿热点问题之一。它具有
近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心的研究组发展出一套自动计算材料拓扑性质的新方法，在近4万种材料中发现了8千余种拓扑材料，十几倍于过去十几年间人们找到的拓扑材料的总和，并据此建立了拓扑电子材料的在线数据库。国际学术刊物《自然》在线发表了该成果【1】。 拓扑学是数学的重要分
拓扑量子材料由于具有奇异的电子性质，在自旋电子学器件和量子计算等领域前景应用广阔，受到人们关注。已知的拓扑量子材料包括拓扑绝缘体、Dirac半金属、拓扑节线半金属和外尔半金属等材料体系。其中，本征的拓扑绝缘体具有拓扑非平庸的绝缘体态以及受时间反演对称性保护的金属表面态。目前，拓扑绝缘体的实验证据
图1：量子霍尔效应（左）与量子化反常霍尔效应（右）的比较示意图 最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室方忠、戴希研究组在无需外磁场的量子霍尔效应研究中取得重要进展。本工作发表在《科学》杂志上【R.Yu,et.al., Science, 3June2010
拓扑绝缘体是目前凝聚态物理的前沿热点问题之一。它具有独特的电子结构，它在体内能带存在能隙，表现出绝缘体的行为；表面或边界的能带是线性的无能隙的Dirac锥能谱，因而是金属态。这种量子物态展现出丰富而新奇的物性，如量子自旋霍尔效应、磁电耦合、量子反常霍尔效应等。由于这种新奇的物性源
近日，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心张昌锦课题组博士王景荣和中国科学技术大学刘国柱课题组合作在半金属-激子绝缘体相变的研究中取得新进展。相关工作以Excitonic pairing and insulating transition in two-dimensional semi-D
自上世纪70年代以来，科学家们就发现过渡金属碲化物ZrTe5和HfTe5在电阻-温度曲线上表现出一个宽峰，并且在宽峰温度的上下，霍尔效应和热电势所测得的载流子发生变号。尽管许多研究组对这一奇异的输运性质做了研究，但其起源一直是一个悬而未决的问题。近年来，量子拓扑材料研究的兴起导致发现了一大批包括