物理所等在ZrTe5体态能带反转研究中取得进展
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大部分来自对金属表面态的测量。作为拓扑绝缘体非平庸体态的特征之一，体态导带和价带能带性质的反转很少被实验直接探测到。理论研究表明，拓扑绝缘体体态能带性质的反转导致由体态导带底和价带顶分别演化而来的两个第零朗道能级在某个临界磁场相交，而对于拓扑平庸的绝缘体，其体态的两个第零朗道能级之间的能量间距随磁场的增加而增大，因此，体态导带和价带的两个第零朗道能级在某个临界磁场相交，是拓扑绝缘体体态导带和价带能带性质反转的重要特征之一。 ZrTe5是兼具一维链状和二维层状结构特点的van der Waals材料。理论预言，该材料的三维晶体为拓扑绝......阅读全文
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
新材料如何实现“量子飞跃”
长期以来，人们对量子信息技术应用的关注一直集中在数据传输和加密等领域。新研究将目光转向化学领域，使量子系统有望助力开发新药和新材料等。研究人员最近使用量子计算机对简单分子进行建模，实现新材料的“量子飞跃”，成为量子计算商用化的开始。 美国《麻省理工科技评论》日前将“材料的量子飞跃”列入２０
二维量子磁体中观察到新奇“拓扑克尔效应”
记者7日从中国科学技术大学获悉，该校国际功能材料量子设计中心访问博士后李肖音等，与中国科学院强磁场科学中心等单位合作，在二维新型量子磁体斯格明子元激发的理论与实验研究中取得重要进展。他们创造性地提出了“拓扑克尔效应”的概念，并将研究成果日前在线发表于国际期刊《自然·物理》。斯格明子的概念起源于粒子物
强磁场中心拓扑绝缘体量子线研究取得新进展
3月28日，国际期刊《自然》子刊《科学报告》(Scientific Reports)发表中科院强磁场科学中心田明亮研究小组的最新科研成果：单晶碲化铋Bi2Te3纳米线中的一维弱反局域化(One-dimensional weak antilocalization in single-cry
科研人员揭示拓扑应变诱导的量子态调控摩擦机制
7月21日，记者从中国科学院兰州化学物理研究所获悉，该所纳米润滑课题组在量子摩擦研究方面取得重要进展，研究团队首次在实验中观察到固体和固体界面量子摩擦现象，系统构建了电子、声子耗散与摩擦的内在关系，揭示了拓扑应变诱导的量子态调控摩擦机制。相关研究成果已发表于《自然·通讯》。摩擦本质和作用机制是摩擦学
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
上海技物所在拓扑量子体系长波室温新机理THz探测研究...
上海技物所在拓扑量子体系长波室温新机理THz探测研究取得进展近日，中国科学院上海技术物理研究所研究员王林、陈效双和陆卫团队、意大利拉奎拉大学Antonio Politano教授团队和南京大学万贤纲教授团队合作，提出了C3V反演结构特征的第二类狄拉克半金属材料(Type-II Dirac Semime
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
拓扑材料高压超快动力学研究取得进展
近日，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所计算物理与量子材料研究部与广东大湾区空天信息研究院、中科院合肥研究院强磁场科学中心等合作，探究了高压下拓扑绝缘体Sb2Te3的电子和声子动力学，探索了压力对该材料电声耦合强度、相干声子以及热声子瓶颈等的影响。相关研究成果发表在Physical Re
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
二维拓扑材料内发现新奇电子效应
德国尤利希研究中心领导的一个国际研究团队在最新一期《自然·通讯》杂志上撰文指出，他们首次证明了在二维材料中存在一种奇异的电子态——费米弧，这为新型量子材料及其在新一代自旋电子学和量子计算中的潜在应用奠定了基础。 研究人员解释说，他们检测到的费米弧是费米面的一种特殊形式。费米面在凝聚态物理中用于
拓扑材料高压超快动力学研究取得进展
近日，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所计算物理与量子材料研究部与广东大湾区空天信息研究院、中科院合肥研究院强磁场科学中心等合作，探究了高压下拓扑绝缘体Sb2Te3的电子和声子动力学，探索了压力对该材料电声耦合强度、相干声子以及热声子瓶颈等的影响。相关研究成果发表在Physical Revi
瑞典发现常温磁性量子新材料
瑞典查尔姆斯理工大学研究人员展示了一种常温二维磁性量子材料。此前，此类材料仅能在极低温实验室环境中展示。该材料基于铁基合金（Fe5GeTe2）和石墨烯开发，具备单原子厚度，可用作自旋极化电子的源和检测器，在超快速、低功耗传感器应用以及先进磁存储和计算方面具有广泛的应用价值。该材料可用于下一步发展
室温下量子材料实现“自旋”控制
科技日报北京8月16日电 （记者张佳欣）据《自然》杂志16日报道，英国剑桥大学领导的一个国际研究团队找到了一种控制有机半导体中光和量子“自旋”相互作用的方法，即使在室温下也能发挥作用，为潜在的量子应用开辟了新前景。几乎所有量子技术都涉及自旋。电子运动时通常会形成稳定的电子对，一个电子自旋向上，一个电
院士出力，攻克量子点材料难关
中国科学技术大学获悉，该校中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰院士、樊逢佳教授等人与其他科研人员合作，在量子点合成过程中引入晶格应力，调控量子点的能级结构，获得了具有强发光方向性的量子点材料，此材料应用在量子点发光二极管（QLED）中有望大幅提升器件的发光效率。这一研究成果日前发表在《科学进展》杂志
量子点材料：现状、机遇和挑战
量子点属于一大类新材料——溶液纳米晶中的一种。溶液纳米晶具有晶体和溶液的双重性质，量子点是其中马上具有突破性工业应用的材料。 与其他纳米晶材料不同，量子点是以半导体晶体为基础的。尺寸在1~100纳米之间，每一个粒子都是单晶。量子点的名字，来源于半导体纳米晶的量子限域效应，或者量子尺寸效应。当半
Science：磁性拓扑绝缘体畴壁上的量子化手性边缘传导
对畴壁（DW）构型和运动的控制可以实现磁性和介电材料在微小外部磁场下的非易失响应。东京大学K. Yasuda和Y. Tokura（共同通讯作者）利用磁力显微镜尖端设计并制造出在量子反常霍尔态中的磁畴，通过运输测量证明了沿指定DW手性一维边缘传导现象的存在。研究结果可促进低功耗的自旋电子器件的实现
中国科大等利用量子模拟技术实现拓扑数的直接测量
近日，中国科学技术大学教授、中国科学院院士杜江峰领衔的实验课题组和耶鲁大学理论合作者蒋良，利用金刚石中自旋作为量子模拟器，在国际上首次直接测量了拓扑数。研究成果以“编辑推荐”的形式发表在8月4日的《物理评论快报》上[Phys. Rev. Lett. 117, 060503 (2016)]。 拓
科学家在二维量子磁体中发现“拓扑克尔效应”
近日，中国科学院合肥物质科学研究院与中国科学技术大学等合作，依托稳态强磁场实验装置（SHMFF），在二维新型量子磁体斯格明子元激发的理论与实验研究中取得进展，提出“拓扑克尔效应”的概念。斯格明子的概念起源于粒子物理，被广泛应用于描述凝聚态磁性材料中一类独特的拓扑元激发，其自旋在实空间以旋涡状或环状排
中国科大在超冷原子拓扑量子体系研究领域取得新进展
中国科学技术大学教授潘建伟及同事陈帅、邓友金等与北京大学刘雄军、维也纳工业大学、卡尔加里大学的合作者们，在超冷原子拓扑量子体系的实验研究方面取得新进展。他们用量子淬火动力学方法在人工合成的二维自旋轨道耦合超冷原子体系中得到了直接判断体系拓扑的动力学判据，并据此精确测定了体系的拓扑相图。相关研究成
准一维拓扑材料的电子结构研究中取得进展
维度的降低会显著影响材料的物理化学性质，同时也将引起一系列新奇的量子现象，例如二维材料石墨烯中发现的线性色散。维度对于拓扑材料则更为重要：拓扑材料具有受对称性保护的边缘态，从而使得由缺陷或杂质引起的电子背散射被禁止；进一步将拓扑材料的维度降低到一维则会显著增强电子的各向异性，使边缘态中自旋极化的
半导体所在新奇拓扑材料研究方面取得新进展
随着近年来蓬勃发展的拓扑材料研究，人们在固体材料中陆续寻找到新奇的准粒子，从而模拟原本仅存在于高能物理中的粒子。例如，石墨烯、拓扑绝缘体的边缘态（二维）/表面态（三维）中的低能电子可视作无质量的狄拉克费米子；外尔半金属的低能电子可用手性区分的外尔费米子刻画。此外，多重简并费米子、点-线费米子等的
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
我国学者成功构建石墨烯泡沫材料网络拓扑模型
近期，中科院合肥物质科学研究院等机构的学者们合作，通过研究石墨烯泡沫的扫描电子显微镜镜像，成功构建了一种三维孔片网络拓扑模型，并引入参数和几何量实现了对其力学行为的有效评估。国际知名学术期刊《美国化学会·纳米》日前发表了该成果。 石墨烯泡沫是以准二维石墨烯作为基本组件，以无序堆砌为主要建构方式
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
磁性拓扑绝缘体中的量子化反常霍尔效应研究取得进展
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
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
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
科学家发现新型量子物质
一项发表于新一期《自然·物理》杂志、由美国莱斯大学等机构科研人员主导的研究，报道了一种能为未来技术提供动力的新型量子物质态。该研究融合了量子临界性与电子拓扑学这两个重要物理领域，可为计算、传感及材料科学带来新的发展机遇。 团队通过理论模型预测，电子在强相互作用下能够产生拓扑行为。量子临界性通常
硅材料中发现新型量子“积木”
美国加州大学圣巴巴拉分校科学家在硅材料中发现了一种强韧的新型量子“积木”——碳氮（CN）中心。这一成果或将为量子技术发展开辟新路径。相关论文发表于新一期《物理评论B》杂志。 图片来源：物理学家组织网 此次发现的CN中心，本质上是一种存在于晶体内部的原子级“点缺陷”，类似于科学家此前已在金刚石