中科院金属所发现拓扑狄拉克节线量子态

最近,中科院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室研究员陈星秋、博士生李荣汉等通过第一原理计算,在金属铍单质中发现拓扑狄拉克节线量子态。 金属单质铍具有十分罕见的性质,不但极轻高强,而且是优异的等离子体面向材料,但其特殊性质的机理依然成谜。另外,上述拓扑非平庸的表面态从上个世纪80年代起就先后被国际上诸多研究团队实验观察到,但当时其产生机理并未被揭示。 当前研究表明,其特殊的表面电子能带结构来源于体材料中的拓扑狄拉克节线量子态,基于这个认识,金属铍的诸多特殊现象可以得到完美解释,解决了长久以来困扰人们的谜题。另外,这一发现也证实了拓扑狄拉克节线量子态的存在。 近几年,在实际材料中寻找这种新的量子态成为广受关注的热门领域,虽然科学家先后在很多材料中预测存在这种量子态,但均未被实验验证。 新结果证实了这种量子态诱发的拓扑非平庸表面态,为拓扑狄拉克节线量子态的存在提供了强有力的证据。同时,研究还进一步发现该类型量子态也存......阅读全文

中科院金属所发现拓扑狄拉克节线量子态

  最近,中科院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室研究员陈星秋、博士生李荣汉等通过第一原理计算,在金属铍单质中发现拓扑狄拉克节线量子态。  金属单质铍具有十分罕见的性质,不但极轻高强,而且是优异的等离子体面向材料,但其特殊性质的机理依然成谜。另外,上述拓扑非平庸的表面态从上个世纪80年代起就先

金属所在碱土金属单质中发现拓扑狄拉克节线量子态

  金属单质铍具有十分罕见的性质,不但具有极轻高强的特点,而且是优异的等离子体面向材料(比如核聚变堆铍毯),是反应堆中最好的中子减速剂,是透X射线的能力最强的金属等。因此,铍在原子能、火箭、导弹、航空、宇宙航行以及冶金工业中有重要作用。同时,铍还具有特殊的电子结构,其电子输运性质接近于半金属,磁场条

拓扑狄拉克节线量子态诱发表面电声耦合反常增强现象

  最近,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心材料设计与计算研究部的研究人员及合作者发现了金属铍表面的巨大电声耦合的反常增强是其块体材料中拓扑狄拉克节线量子态诱发的。因为该节线态会导致鼓膜类拓扑表面态,它们在表面费米能级附近局域,增高了态密度,尤其是通过与低频区表面声子的耦合诱发了巨大的电声

过渡金属二硫化物中的狄拉克锥及拓扑表面态

  东京大学M. S. Bahramy和圣安德鲁斯大学 P. D. C. King(共同通讯作者)等人通过DFT理论计算和自旋、角分辨光电效应,发现在过渡金属二硫化物(TMDs)中普遍存在Ⅰ型和Ⅱ型三维块体狄拉克费米子的共存以及拓扑表面态和表面谐振的转变。并已证实这存在于六种TMDs中,为进一步调整

拓扑半金属,Nodalline材料电子结构的新发现

  中国科学院超导电子学卓越创新中心、上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室研究员沈大伟与副研究员刘中灏课题组,与中国人民大学教授王善才、雷和畅、刘凯团队以及德国莱布尼茨固体物理材料研究所(IFW—Dresden)教授Sergey Borisenko研究小组成员进行合作,利用高分辨角分

我国学者证实拓扑半金属TiB2中存在节线型的电子结构

  中国科学院超导电子学卓越创新中心、上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室研究员沈大伟与副研究员刘中灏课题组,与中国人民大学教授王善才、雷和畅、刘凯团队以及德国莱布尼茨固体物理材料研究所(IFW—Dresden)教授Sergey Borisenko研究小组成员进行合作,利用高分辨角分

一种单原子层的铁磁材料中发现自旋极化的外尔节线

  最近十几年,能带的拓扑理论发展迅速。目前,人们已经发现了多种拓扑能带结构,比如狄拉克锥(Dirac cone)、外尔锥(Weyl cone)以及狄拉克/外尔节线(Dirac/Weyl nodal line)。这类拓扑能带结构会带来奇特的物理现象,比如手性反常、超大磁阻等。然而,除了石墨烯早已被证

物理所等在拓扑节线等离激元的实验观测研究中取得进展

  等离激元描绘了电子体系中由库伦相互作用产生的电子密度集体振荡行为,是凝聚态物理中最基本的元激发之一。目前,等离激元研究已发展出等离激元光子学等相关学科,在生物医学、光通讯等方面有广泛应用前景。通常,等离激元存在于金属、半导体以及半金属中,其特征与体系的电子能带密切相关。特别地,对于半金属体系,能

国家脉冲强磁场科学中心获多项研究进展

近期,设在华中科技大学的国家脉冲强磁场科学中心在拓扑狄拉克半金属领域取得多项研究进展,成果在《自然•通讯》(Nature Communications)、《物理评论X》(Physical Review X)等国际顶级刊物上相继发表。 拓扑狄拉克半金属是一种全新的拓扑量子材料,其体

中科院物理所在ZrSiS体电子态中观测到狄拉克节线和节面

  近日,Science Advances的一项成果显示,中国科学院物理研究所EX7组博士生付彬彬、研究员钱天、丁洪等发现在空气中解理ZrSiS样品可消除表面态,再借助软X射线ARPES探测范围较深的特点,可以观测到干净的体态电子结构。基于这个方法,他们对ZrSiS体态中的节面和节线电子结构开展了系

我国科学家发现狄拉克半金属自旋密度波态

  复旦大学物理学系修发贤课题组通过研究狄拉克半金属ZrTe5在强磁场下的输运性质,首次观测到一种新奇的磁场诱导的自旋密度波态,这一发现为狄拉克半金属的研究提供了新的角度和思路。相关研究成果发表于《自然通讯》。  狄拉克半金属具有和石墨烯相似的能带结构,它展现出高磁阻、高迁移率等优良电学性质。大量理

固体所在高压调控PdTe2拓扑狄拉克点的理论研究获进展

  近期,固体所在高压调控PdTe2拓扑狄拉克点的理论研究方面取得新进展,研究发现改变外加压力可以调控材料中第I类和II类狄拉克点的产生和消失。相关研究结果发表在《物理评论B》 (Physical Review B 96, 075101 (2017))上。  过渡金属二硫族化合物MX2具有丰富的物理

黑磷高压调控的三维狄拉克半金属研究获进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所物质计算科学研究室研究员邹良剑与中国科学技术大学教授陈仙辉研究团队以及香港大学教授沈顺清合作,在静水压调控块体黑磷的电子结构研究方面取得新进展,证明压力下黑磷可以从半导体转变成狄拉克半金属,相关研究结果最近发表在《物理评论B》上【Physical

碳硅烯狄拉克锥成因获解

  二维单原子碳层-石墨烯(Graphene)具有奇特的电子结构特征,其能带在费米能级处呈现上下对顶的圆锥形,形成所谓的狄拉克锥(Dirac Cone)。近日,上海大学理学院物理系刘轶教授及其科研团队通过理论计算首次发现,两种新型结构的碳硅烯也具有狄拉克锥特征的电子结构,这为研发和设计新型纳米电子器

拓扑半金属材料研究取得新进展

最近,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课题组在拓扑半金属研究中取得新进展。研究人员通过SHMFF水冷磁体33T强磁场下的电输运量子振荡测量,给出了层状化合物Nb3SiTe6为拓扑半金属的实验证据,相关研究结果在线发表在美国物理学会期刊Physical Review B上。 “拓

通过SHMFF水冷磁体证实-层状化合物Nb3SiTe6为拓扑半金属

  最近,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课题组在拓扑半金属研究中取得新进展。研究人员通过SHMFF水冷磁体33T强磁场下的电输运量子振荡测量,给出了层状化合物Nb3SiTe6为拓扑半金属的实验证据,相关研究结果在线发表在美国物理学会期刊Physical Review B上。图

强磁场下的三维狄拉克半金属材料研究获进展

  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课题组在稳态强磁场实验装置水冷磁体和极低温测试系统的支持下,在三维狄拉克半金属研究中取得新进展,相关研究结果在线发表在美国物理学会Physical Review B 上。  三维拓扑狄拉克半金属是目前凝聚态领域和材料科学领域研究的热点,它被人

首次发现新奇拓扑量子态

   最新发现与创新   从中国科学院合肥物质科学研究院获悉,该院稳态强磁场中心的郝宁宁研究员课题组,在拓扑新物态研究中取得最新进展,他们发现硫化铁化合物中存在一种交错二聚型反铁磁序,并且这种反铁磁序会调制体系进入一种新的拓扑物态:拓扑晶体反铁磁相。相关研究成果日前相继发表在欧洲物理学会《新物理学杂

MoB2中螺旋节线声子谱的预言和验证的联合研究获进展

  近年来,越来越多的拓扑绝缘体和拓扑半金属材料被预言、验证和研究,推动了拓扑材料理论的不断发展和完善。在对称性指标理论和拓扑量子化学理论提出后,中国科学院物理研究所研究员方辰、方忠等确立了对称性数据与拓扑不变量的关系,形成拓扑词典,再与研究员翁红明等合作,发展了高通量计算判别拓扑材料的方法,反过来

外尔轨道及三维量子霍尔效应研究获进展

华南师范大学物理学院教授王瑞强和邓明勋团队在拓扑狄拉克半金属中的外尔轨道及三维量子霍尔效应研究方面取得新进展。相关成果近日在线发表于《物理评论B》(Physical Review B)。属于拓扑半金属家族的外尔半金属以其低能外尔费米子激发而闻名,这些激发在外尔节点附近具有确定的手性。外尔节点以相反的

静水压调控拓扑材料ZrTe5能带结构研究获进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心副研究员张警蕾与研究员田明亮课题组、浙江大学袁辉球课题组合作,在静水压调控拓扑材料ZrTe5能带结构研究中取得新进展。相关研究结果以Disruption of the Accidental Dirac Semimetal State in ZrTe

合肥研究院在拓扑半金属材料研究中取得进展

  近期,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课题组在拓扑半金属材料研究方面取得新进展。相关研究结果以Extremely large magnetoresistance in topological semimetal candidate pyrite PtBi2 为题,作为编辑推

基于Ⅱ型狄拉克精准调控的高性能太赫兹光电器件

       近日,中国科学院上海技术物理研究所科研人员与南京大学、复旦大学、东华大学、中国科学技术大学及上海科技大学的相关团队合作,提出了原子尺度上精细调控Ⅱ型狄拉克半金属的新方法,该研究成果以Colossal Terahertz Photoresponse at Room Temperature

科学家首次观察到半狄拉克费米子

美国宾夕法尼亚州立大学和哥伦比亚大学科学家携手,首次观察到一类特殊准粒子——半狄拉克费米子。这类准粒子在朝一个方向移动时拥有质量,而朝另一个方向移动时则失去质量。研究人员表示,对这些准粒子开展深入研究,有望促进下一代电池、传感器等技术发展。相关论文发表于新一期《物理评论X》杂志。研究示意图。图片来源

刷新校史!这所985高校问鼎Nature

  近期,国防科技大学副研究员杨镖与香港科技大学、香港大学研究团队合作,首次直接观测到一维能带系统中的非阿贝尔拓扑荷,取得重要进展,相关研究在最新一期《自然》[Nature, 594,195–200 (2021)]杂志全文发表,这也是国防科大首次以共同通讯单位在《自然》正刊发表论文。  近年来,拓扑

物理所等实验发现外尔费米子

  1928年,狄拉克提出了描述相对论电子态的狄拉克方程。1929年,德国科学家外尔(Hermann Weyl)指出,当质量为零时,狄拉克方程描述的是一对重叠的具有相反手性的新粒子,即外尔费米子。这种神奇的粒子带有电荷,却不具有质量。但是80多年过去了,人们一直没有能够在实验中观测到外尔费米子。中微

笼目超导体CsTi3Bi5中的多重非平庸电子结构的观测研究

  二维笼目(kagome)晶格体系材料由于独特的晶体构型和拥有平带、范霍夫奇点和狄拉克锥等特殊的电子结构,为研究超导、电子关联以及拓扑及其相互作用提供了理想平台。其中,笼目超导体AV3Sb5 (A=K, Rb和Cs)因新颖的电荷密度波序、向列相序以及展现出的反常霍尔效应和可能的非常规超导电性等,激

笼目超导体CsTi3Bi5中的多重非平庸电子结构

  二维笼目(kagome)晶格体系材料由于独特的晶体构型和拥有平带、范霍夫奇点和狄拉克锥等特殊的电子结构,为研究超导、电子关联以及拓扑及其相互作用提供了理想平台。其中,笼目超导体AV3Sb5 (A=K, Rb和Cs)因新颖的电荷密度波序、向列相序以及展现出的反常霍尔效应和可能的非常规超导电性等,激

合肥研究院三维狄拉克半金属ZrTe5能带调控研究获进展

  近期,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课题组在三维狄拉克半金属材料ZrTe5研究中取得新进展,研究人员通过机械剥离ZrTe5单晶的办法研究了不同厚度ZrTe5纳米片的输运性能,结果发现纳米片的厚度能够显著调制其能带特征,相关研究结果以Thickness-tuned tran

中科院在狄拉克半金属Cd3As2纳米片中观测到平面霍尔效应

  近期,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课题组在狄拉克半金属研究中取得新进展。研究人员在狄拉克半金属Cd3As2纳米片中观测到手性异常导致的平面霍尔效应(planar Hall effect),发现拓扑半金属存在手性异常的关键证据。相关研究结果发表在最近一期的美国物理学会期刊