新型高质量拓扑超导材料问世超导性能高达91.5%并稳定

记者25日从中科院合肥物质科学研究院了解到,该院强磁场科学中心科研人员近期研发出一种新型高质量单晶体。这种材料的超导性能高达91.5%,且在空气中十分稳定,在10特斯拉到35特斯拉磁场区间出现了周期性的量子振荡信号,证明其存在拓扑保护表面态。 拓扑超导态是物质的一种新状态,拓扑超导体的表面存在厚度约1纳米的受拓扑保护的无能隙的金属态,内部则是超导体。如果把一个拓扑超导体一分为二,新的表面又自然出现一层厚度约1纳米的受拓扑保护的金属态。这种奇特的拓扑性质使得拓扑超导体被认为是永远不会出错的量子计算机的理想材料。 中国科学院强磁场科学中心研究小组利用高温熔融法,成功地把碱土金属元素锶(Sr)插入到典型的拓扑绝缘体材料硒化铋(Bi2Se3)中,获得了高质量的拓扑超导单晶体。这种材料超导性能高达91.5%。研究人员将该材料放置于空气中长达4个月时间,发现该材料的超导性质没有发生变化,说明其在空气中十分稳定。 研究人员利用稳态强......阅读全文

新型高质量拓扑超导材料问世-超导性能高达91.5%并稳定

  记者25日从中科院合肥物质科学研究院了解到,该院强磁场科学中心科研人员近期研发出一种新型高质量单晶体。这种材料的超导性能高达91.5%,且在空气中十分稳定,在10特斯拉到35特斯拉磁场区间出现了周期性的量子振荡信号,证明其存在拓扑保护表面态。  拓扑超导态是物质的一种新状态,拓扑超导体的表面存在

强磁场下拓扑超导材料电子态研究取得进展

  强磁场中心张昌锦课题组利用稳态强磁场实验装置的五号水冷磁体,在30特斯拉磁场强度和0.36K极低温条件下进行了精密的数据测量,对近期发现的潜在的拓扑超导材料PdTe2的电子结构进行了研究,得到了完美的强磁场振荡信号。该工作从磁性和电性两个方面给出了该体系中占主导地位的单带电子结构,这一结果对后期

美国研制出奇特的拓扑超导体材料

  3年前,美国普林斯顿大学的一个研究小组发现了三维拓扑绝缘体,这是一种金属表面的奇怪绝缘体,虽然它独特的属性具有很大应用潜力,但用于量子计算机却并非理想材料。两年来,科学家经过不断探索,完全扭转其性质,使之成为表面是金属、内部却具有超导性的拓扑超导体。这种新材料的发现有望发展出新一代电子

铁基超导体超导涡旋中马约拉纳零能模的拓扑本质

  铁基超导体超导涡旋中的马约拉纳零能模是当前人们关注的前沿问题。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研究员丁洪、中科院院士高鸿钧与美国麻省理工学院教授Liang Fu通力合作,在铁基超导体FeTe0.55Se0.45单晶样品上发现了伴随马约拉纳零能模出现的涡旋束缚态能级序列半整数

物理所铁基超导材料拓扑性质研究取得进展

  铁基超导体和拓扑绝缘体是近年来凝聚态物理研究的热点问题。铁基超导体是非常规超导体,不同于传统的电声耦合机制的BCS超导体,其超导配对机制的解释仍然是凝聚态物理理论的一个难点;同时,不同于单带的铜基非常规超导体,铁基超导体的多带特性使其具有更丰富的电子结构。拓扑绝缘体的发现突破了人们对绝缘相的认识

合肥研究院获得稳定高质量拓扑超导单晶材料

  中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心科研人员在拓扑超导单晶体研究中取得新进展。研究人员获得高质量的SrxBi2Se3单晶体,这种材料表现出高达91.5%的超导体积比,且该材料在空气中十分稳定。利用稳态强磁场实验装置对SrxBi2Se3单晶体进行了研究,研究人员发现该材料在10特斯拉到35特

高压诱导拓扑绝缘体碲化铋超导性研究取得新进展

  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

界面超导体系与拓扑半金属体系表面电子声子相互作用

  电子-声子相互作用在凝聚态物理中极为重要,不仅与材料的热力学、载流子动力学等宏观物理性质密切相关,还在超导电子配对、电荷密度波的形成等微观物理现象中起到重要作用。  中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心表面物理国家重点实验室SF06组研究员郭建东、副研究员朱学涛和博士生曹彦伟(已毕业

科研人员发表系统性综述:铁基超导体中存在的拓扑物理

  铁基高温超导和拓扑物理是当前凝聚态物理的两个重要前沿研究领域。在过去长期的研究中,这两个领域各自独立发展,互相之间很少有研究交集。最近几年,经过多个研究组的共同努力,结合理论和实验发现:某些铁基高温超导体可以是由内禀超导近邻效应产生的自赋性拓扑超导体(Connate Topological Su

北京国际学术交流季—拓扑物质中的磁性与超导学术会议在京举办

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铁基高温超导材料中一种新型一维拓扑边界态被发现

  中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室王征飞教授与美国犹他大学刘锋教授,清华大学薛其坤院士、马旭村研究员,中科院物理所周兴江研究员合作,首次发现了铁基高温超导材料中的一种新型一维拓扑边界态,该成果于7月4日在线发表于《自然—材料》。  超导材料与拓扑材料是近年来凝聚态物理研究的两大热点。理

铁基高温超导材料研究取得重要进展

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室王征飞教授与美国犹他大学刘锋教授,清华大学薛其坤院士、马旭村研究员,中科院物理所周兴江研究员合作,首次发现了铁基高温超导材料中的一种新型一维拓扑边界态,该成果在线发表于《自然—材料》杂志。  自然界中至今还没有发现拓扑超导材料,如何设计寻找拓扑超

物理所等提出一类基于铁基非常规配对的拓扑超导体

  近年来,铁基高温超导体作为自赋性拓扑超导体,引起了科研人员的兴趣。理论研究表明,铁基高温超导体是一个理想的实现Majorana零能模的体系;科研人员在多个铁基材料表面观测到Majorana零能模,揭开了在铁基超导体系中探寻Majorana零能模的序幕,这使铁基超导体可能成为拓扑计算的载体。  但

拓扑量子计算的各种平台及最新进展

  2021年9月22日,拓扑量子计算进展研讨会在北京举行。这次研讨会由中国科学院大学卡弗里理论科学研究所组织,由卡弗里所与中国科学院物理研究所共同举办。拓扑量子计算是利用拓扑材料中具有非阿贝尔统计的准粒子构筑量子比特、执行量子计算的研究方案。由于材料的拓扑稳定性,拓扑量子计算有望解决量子比特退相干

物理所拓扑化合物研究取得新进展

  最近,中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)靳常青研究组和方忠研究组密切合作,在拓扑化合物研究中取得新进展。相关工作发表在美国《国家科学院院刊》上【Proc. Natl Acad. Sci. (PNAS) 108, 24 (2011);doi: 10.1073/pnas

物理所等在铁磷基超导家族中发现马约拉纳零能模平台

  近几年来,在拓扑非平庸的铁基超导材料中研究马约拉纳零能模是凝聚态物理学家关注的前沿问题之一。近期,中国科学院院士、中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员高鸿钧团队和物理所研究员丁洪团队、北京师范大学教授殷志平团队、美国麻省理工学院教授傅亮团队合作,在自掺杂的双层铁基超导体CaKFe4

科学家发现一种潜在的拓扑超导体材料——层状2M相硫化钨

  由于丰富的晶体结构和较强的自旋轨道耦合及其导致的多种奇特的电子结构和物理化学特性,以MoS2为代表的VIB族层状过渡金属二硫族化合物MX2 (M= Mo, W; X= S, Se, Te)受到了研究人员的广泛关注。根据层内的配位和层面的堆垛情况,该类化合物可以分为具有三棱柱构型的2H相、具有八面

低温超导和高温超导如何区别?

超导材料从超导温度上可以分为两大类,一类是40K以下的,即低温(常规)超导材料,40K以上的叫做高温超导材料。  一般来说,把临界温度高于40K的超导体称为高温超导体,而把临界温度高于300K左右的超导体称为室温超导。也就是说,在超导界,“室温”其实是要比“高温”高得多的。至于为什么高温超导体的分界

硫族化合物三维拓扑绝缘体高压研究获进展

  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

我国学者对三维拓扑绝缘体BTS和BSTS的研究取得重要进展

  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

合肥研究院铋单晶纳米线表面超导研究获进展

  2月10日,国际期刊《纳米快报》(Nano Letters)发表了中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究员田明亮与美国宾夕法尼亚州立大学合作完成的最新科研成果:《铋单晶纳米线中表面超导电性研究》(Surface Superconductivity in Thin Cylindrical

二维超导材料观察磁激发态-为制造量子计算机开辟新途径

二维超导材料上的磁场“纳米星星”  法国和俄罗斯科学家日前在二维超导材料上发现一种特殊的磁场扰动,就像一个个微小的振荡星。这些激发态由掺入超导材料的磁性原子产生,这意味着“于渌—芝巴—鲁西诺夫”状态(YSR态)链不只是理论,在实验中也可以观察到。研究人员称,这一成果或为制造量子计算机开辟新途径。  

超导“小时代”(29):高温超导新通路

天下同归而殊途,一致而百虑。                                    ——《周易·系辞下》                      【作者注】《超导小时代》系列文章自2015年9月在《物理》杂志连载,欢迎大家订阅、围观。此文发表于《物理》2018年第3期,详见http

二维超导材料上观察到磁激发态

  法国和俄罗斯科学家日前在二维超导材料上发现一种特殊的磁场扰动,就像一个个微小的振荡星。这些激发态由掺入超导材料的磁性原子产生,这意味着“于渌—芝巴—鲁西诺夫”状态(YSR态)链不只是理论,在实验中也可以观察到。研究人员称,这一成果或为制造量子计算机开辟新途径。   YSR态由中国物理学家于渌和日

研究发现在二维超导材料上观察到磁激发态

   法国和俄罗斯科学家日前在二维超导材料上发现一种特殊的磁场扰动,就像一个个微小的振荡星。这些激发态由掺入超导材料的磁性原子产生,这意味着“于渌—芝巴—鲁西诺夫”状态(YSR态)链不只是理论,在实验中也可以观察到。研究人员称,这一成果或为制造量子计算机开辟新途径。   YSR态由中国物理学家于渌和

研究揭示HalfHeuslar合金YPtBi的非常规超导电性

  拓扑量子计算可有效抵抗杂质、相互作用等的扰动,从而解决量子退相干与纠错的问题,实现容错量子计算。本征拓扑超导材料的超导态具有非常规的超导能隙结构,在晶体材料的自然边界可产生马约拉纳零能模式,是实现拓扑量子计算的主要方案之一。相比其他方案,该方案从原理上可回避诸如两种材料的晶格不匹配对拓扑保护的影

亚稳相MX2的材料制备和新奇物理化学性质研究获进展

  层状过渡金属硫化物亚稳相MX2 (M = Mo, W; X = S, Se)具有丰富的晶体结构和电子结构,是材料学、电化学和凝聚态物理领域研究的热点材料。近年来,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员黄富强、助理研究员方裕强团队,在亚稳相MX2的材料制备和新奇物理化学性质研究中取得系列进展。  经典朗

亚稳相MX2的材料制备和新奇物理化学性质研究获进展

  层状过渡金属硫化物亚稳相MX2 (M = Mo, W; X = S, Se)具有丰富的晶体结构和电子结构,是材料学、电化学和凝聚态物理领域研究的热点材料。近年来,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员黄富强、助理研究员方裕强团队,在亚稳相MX2的材料制备和新奇物理化学性质研究中取得系列进展。  经典朗

亚稳相MX2的材料制备和新奇物理化学性质研究获进展

  层状过渡金属硫化物亚稳相MX2 (M = Mo, W; X = S, Se)具有丰富的晶体结构和电子结构,是材料学、电化学和凝聚态物理领域研究的热点材料。近年来,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员黄富强、助理研究员方裕强团队,在亚稳相MX2的材料制备和新奇物理化学性质研究中取得系列进展。   经典

科学家利用超导量子芯片模拟多种陈绝缘体

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508097.shtm量子霍尔效应是凝聚态物理学中的基本现象,人们发展了拓扑能带理论来研究此类拓扑物态,发现量子霍尔系统的能带结构是和系统的边界态密切相关的,即存在体相与边缘的对应,并利用陈数来区分不同的拓