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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,并且最近几年实验上也取得了巨大突破。与如何制备出整数量子化的反常霍尔效应截然相反的一个问题是:在无序/杂质存在的情况下,量子反常霍尔效应如何被破坏并最终变为Anderson绝缘体?通过系统地利用电子输运特性研究、贝利曲率分析以及局域化长度计算,乔振华课题组与合作者发现了一种新型的量子反常霍尔效应在自旋反转杂质情况下的Anderson局域化的全新物理机制,即价带和导带对应的贝利曲率在杂质的作用下发生交换从而实现量子反常霍尔效应的局域化。该成果发表在7月29日的《物理评论快报》上[Phys. Rev. Lett. 117, 056802 (2......阅读全文

石墨烯:未来材料宠儿

今年3月,浙江大学利用石墨烯等材料制成世界“最轻材料”。   想在一秒钟内下载一部高清电影吗?石墨烯调制器的问世或许能让这个愿望得以实现。   美国华裔科学家张翔教授的研究团队用石墨烯研制出一款调制器,这个只有头发丝四百分之一细的光学调制器具备的高速信号传输能力,有望将互联网传输速度提高一万倍。

石墨烯材料新时代兴起 抓住石墨烯发展的重大机遇

  在当今的中国与世界,关于石墨烯可能引发的材料革命乃至新技术革命讨论非常热烈。最近,我到北京、上海、广州、深圳、江苏、浙江、黑龙江、山东、陕西和中科院、清华大学等地方和研究机构对石墨烯进行了调研。石墨烯具有非常大的发展潜力和应用前景,我们必须统筹规划,精心布局,紧紧抓住石墨烯研发和产业化所带来的重

《麻省理工科技评论》35位中国科技青年入选英雄榜!

  《麻省理工科技评论》于 2016 年正式落地中国,次年,“35 岁以下科技创新 35 人” (Innovators Under 35)中国榜单正式发布!四年成长、四届榜单,我们持续关注和发掘中国科技发展中不断崛起的新兴力量。从实验室里最新的技术研发成果,到各前沿领域的科技创业者们所取得的里程碑式

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

南大团队成功研制超平整石墨烯薄膜

   近日,由南京大学物理学院高力波教授团队领衔,协同学院四个青年学者团队,以“质子辅助生长超平整石墨烯薄膜”为题,在《自然》杂志上发表了将质子辅助生长用于高质量石墨烯制备的研究成果。这项工作,不仅探索出了一种可控生长超平整石墨烯薄膜的方法,更为重要的是,该团队还发现了这种生长方法的内在机制,即质子

第九届上海青年科技英才公示

  为全面贯彻党的十九大精神,聚焦上海“四个中心”和具有全球影响力科技创新中心建设目标,推动实施人才高峰工程,倡导和弘扬尊重劳动、尊重知识、尊重人才、鼓励创新、鼓励创造的社会风尚,按照《上海市中长期人才发展规划纲要(2010—2020年)》和2018年上海市人才工作大会的有关要求

化学所在石墨烯可控制备和性能研究方面取得系列进展

  在中国科学院、科技部、国家自然科学基金委的大力支持下,化学研究所有机固体院重点实验室相关研究人员在石墨烯的可控制备和性能研究方面取得系列进展,相关结果发表在PNAS、JACS (2篇)、Adv. Mater.(3篇),并应邀在Acc. Chem. Res.杂志上发表了述评。  石

“自然图案化”的新型二维原子晶体材料及其功能化研究

  石墨烯是一种由碳原子构成的蜂窝状单层结构。2004年Andre Geim和Konstantin Novoselov用剥离方法成功制备石墨烯并发现了其新奇的量子特性,2010年他们因此获得了诺贝尔物理学奖。石墨烯具有超高的载流子迁移率、超高的透光率、室温下的量子霍尔效应等优良特性,使其在电子学、光

自然图案化新型二维原子晶体材料及其功能化进展

  石墨烯是一种由碳原子构成的蜂窝状单层结构。2004年Andre Geim和Konstantin Novoselov用剥离方法成功制备石墨烯并发现了其新奇的量子特性,2010年他们因此获得了诺贝尔物理学奖。石墨烯具有超高的载流子迁移率、超高的透光率、室温下的量子霍尔效应等优良特性,使其在电子学、光

一周国际要闻:“分区供电法”可大幅提高激光器效率

  本周焦点  室温下工作的量子内存问世  如果没有简单高效的量子内存,量子计算机和量子密码都只能停留在实验室中,但需要精密的试验设备和复杂的冷却技术进行支撑的传统内存一直以来都是量子技术的短板。波兰华沙大学的物理学家开发出一种结构简单、性能优异的新型量子内存,主要元件是一个直径2.5厘米

国科大等提出新的拓扑量子物态——二维外尔半准金属态

  拓扑物态和二维磁性是当前凝聚态物理前沿研究中令人着迷的两大主题,两者结合是否会产生新的量子物态成为人们关注的重要科学问题。最近,中国科学院大学教授苏刚团队与新加坡科技设计大学教授杨声远团队合作回答了这一问题,他们首次提出了一种新的拓扑量子物态——“二维外尔半准金属态(2D Weyl half-s

新型二维原子晶体材料及其功能化研究取得新进展

  石墨烯是一种由碳原子构成的蜂窝状单层结构。2004年,Andre Geim和Konstantin Novoselov用剥离方法成功制备石墨烯并发现了其新奇的量子特性,他们因此获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯具有超高的载流子迁移率、超高的透光率、室温下的量子霍尔效应等优良特性,在电子学、光学、

揭秘|石墨烯电池的弥天大谎

  11月26日下午两点,华为在上海世博中心发布手机新品Mate8。发布会前,市场人士分析,此番华为新品的一大亮点是采用了全新的石墨烯电池。此前华为已在日本展示此项运用石墨烯电池特性的快充技术,5分钟即可将3000mAh电池电量充至48%。  与蓝宝石概念一样,受此消息刺激,石墨

二维锡烯拓扑材料研究取得进展

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授王兵和副教授赵爱迪研究团队与清华大学助理教授徐勇、教授段文晖以及美国斯坦福大学教授张首晟合作,成功制备出具有纯平蜂窝结构的单层锡烯,并结合第一性原理计算证实了其存在拓扑能带反转及拓扑边界态。相关研究成果11月5日在线发表在《自然-材料》(N

院士团队成功在石墨烯和基底之间则形成单层/多层硅烯

  硅烯是硅原子排列成的蜂窝状翘曲结构。因其具有和石墨烯相似的几何构型,理论计算发现硅烯的能带结构与石墨烯类似,在布里渊区的顶角(K点)也存在狄拉克锥,载流子为无质量的狄拉克费米子。由于硅原子比碳原子重,硅烯具有更强的自旋轨道耦合相互作用,理论预言有可能在硅烯中观测到量子自旋霍尔效应和量子反常霍尔效

二维锡烯拓扑材料研究取得进展

近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授王兵和副教授赵爱迪研究团队与清华大学助理教授徐勇、教授段文晖以及美国斯坦福大学教授张首晟合作,成功制备出具有纯平蜂窝结构的单层锡烯,并结合第一性原理计算证实了其存在拓扑能带反转及拓扑边界态。相关研究成果11月5日在线发表在《自然-材料》(Nat

物理所预言一种新类型的拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应

  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

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

中科大南大在多层石墨烯压电效应研究中取得进展

  中国科学技术大学教授乔振华课题组与南京大学教授缪峰、王伯根合作,在多层石墨烯的压电效应的研究方面取得新进展,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。研究成果于9月11日在线发表在《自然·通讯》上,乔振华课题组的博士研究生王科为共同

石墨烯晶界输运性质研究取得系列进展

  以石墨烯为代表的二维原子晶体材料的准粒子(如激子、狄拉克费米子等)由于量子限域效应,显示出室温量子霍尔效应等新奇量子特性,也促进了相关新型电子、光电子器件的应用等相关研究。获得本征的电学输运特性、光电特性等物理性质乃至最终的器件应用的关键在于大面积、高质量样品的生长。近年来,中国科学院物理研究所

上海交通大学连续在Science/Cell/NEJM等发表11项成果

  2019软科世界大学学术排名于2019年8月15日18时正式发布。排名展示了全球领先的1000所研究型大学,中国内地共有132所大学上榜,上海交通大学首次跻身世界百强,位列世界第82。另外,在8月16日,国家自然科学基金委员会公布了基金情况,上海交通大学所获得资助项目及金额都是位居全国前列。  

2019年 上海交大不止发了8篇CNS 还拿了国自科大额资助

  2019软科世界大学学术排名于2019年8月15日18时正式发布。排名展示了全球领先的1000所研究型大学,中国内地共有132所大学上榜,上海交通大学首次跻身世界百强,位列世界第82。另外,在8月16日,国家自然科学基金委员会公布了基金情况,上海交通大学所获得资助项目及金额都是位居全国前列。  

万物皆可拓扑?物理学家发现奇妙拓扑态的材料俯拾皆是

  “脆弱拓扑”是一种新发现的量子现象,它可以让材料获得奇异且激动人心的性质。  材料中隐藏的数学越来越神奇了。物质的拓扑态(由于电子的“扭结”量子态所产生的奇异性质)从罕见的稀奇玩意变成了物理学最热门的领域之一。现在,理论物理学家意识到拓扑无处不在,并将其认定为固态物质形态中最重要的一环。扭开一个

2017世界科技发展回顾

  尽管安全性一度遭到质疑,但基因编辑技术发展势头不可阻挡。  基因测试新技术  新概念造影剂“纳米MRI灯”  巴西转基因大豆  记录DNA数据  具隐身效果的膜材料(模拟效果图)  耐水性超薄太阳能电池  美 国  基因编辑技术火热 干细胞研究获突破  美科学家开展了该国首个对人类胚胎的基因编辑

拓扑绝缘体的实验研究获系列进展

  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

新型二维晶体材料硅烯研究取得进展

  寻找与硅基CMOS工艺兼容的新型电子学材料是凝聚态物理及其应用研究领域的主要任务之一。石墨烯作为由碳原子构成的二维原子晶体因具有优异的电学性质(特别是高载流子迁移率),有望与硅基CMOS工艺兼容成为制造新一代的高性能电子学器件的新型二维材料。近年来, 中科院物理所/北京凝聚态物理国家实验室(

物理所新型二维晶体材料硅烯研究取得进展

  寻找与硅基CMOS工艺兼容的新型电子学材料是凝聚态物理及其应用研究领域的主要任务之一。石墨烯作为由碳原子构成的二维原子晶体,因具有优异的电学性质(特别是高载流子迁移率),有望与硅基CMOS工艺兼容成为制造新一代的高性能电子学器件的新型二维材料。   近年来, 中科院物理研究所/北京凝聚态物

物理所预言新型二维大能隙拓扑绝缘体

  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。当前实验证实的二维拓扑

新型二维材料开发 或将改良石墨烯性质

  石墨烯是一种前程远大的材料,但缺乏带隙限制了它的应用,尤其是在电子组件方面的应用。麻省理工学院与哈佛大学的研究人员开发出一种自组装的新型二维材料,其具备和石墨烯相似的性质,同时还具备天然带隙,可用于制造太阳能电池和晶体管。  该材料的化学式为Ni3(HITP)2,由镍和一种名为HITP的有机化合

拓扑相变研究中国也很强

  一块碲化铋石头,普通人把它归类为“固体”,但它的准确分类应该是“拓扑绝缘体”。“拓扑”二字一加,物质的存在方式极大丰富。10月4日,三位美国人因为“拓扑相变”研究被授予2016年度诺贝尔物理学奖。而中国科学家近几年也在这一领域大放异彩。  “我读着他们的文章开始了研究,对他们的工作非常敬佩,他们