我国学者发现磁性拓扑绝缘体中的双分量反常霍尔效应
反常霍尔效应是磁性材料的基本输运性质之一。经过长达一百多年的研究,直至本世纪初物理学家们才认识到反常霍尔效应与电子能带的贝里曲率相关。近年来,磁性拓扑绝缘体中的自旋结构、贝里曲率和反常霍尔效应之间的关系受到了广泛的关注。一个重要的实验进展是在Cr、V等掺杂的(Bi,Sb)2Te3薄膜中观察到了量子反常霍尔效应。然而对于磁性掺杂的拓扑绝缘体Bi2Se3,虽然角分辨光电子能谱(ARPES)实验观察到了具有能隙的表面态,人们却从未在这个体系中观察到量子反常霍尔效应。其中,最令人费解的是Mn掺杂的Bi2Se3,尽管有不少实验证实其体态和表面态存在铁磁有序,但反常霍尔效应的实验观测还未被报道过。最近的一项研究甚至还指出ARPES实验中观测到的(Mn,Bi)2Se3表面态的能隙来源于与掺杂原子有关的非磁性共振散射,从而不支持之前关于表面态自旋结构的实验结论。图1 (a)电子输运测量中使用的带有背栅的霍尔器件示意图。(b)SrTiO3(1......阅读全文
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
我国学者发现磁性拓扑绝缘体中的双分量反常霍尔效应
反常霍尔效应是磁性材料的基本输运性质之一。经过长达一百多年的研究,直至本世纪初物理学家们才认识到反常霍尔效应与电子能带的贝里曲率相关。近年来,磁性拓扑绝缘体中的自旋结构、贝里曲率和反常霍尔效应之间的关系受到了广泛的关注。一个重要的实验进展是在Cr、V等掺杂的(Bi,Sb)2Te3薄膜中观察到了量
反常霍尔效应研究取得进展
反常霍尔效应是最基本的电子输运性质之一。虽然反常霍尔效应早在1881年就被Edwin Hall发现,但其微观机制的建立却经历了一百余年的漫长历程。本世纪初,牛谦等人的理论工作揭示了反常霍尔效应的内禀机制与材料能带结构的贝里曲率有关,并得到了广泛的实验支持,反常霍尔效应也因此成为当今凝聚态物理研究
“量子反常霍尔效应”研究取得重大突破
由中国科学院物理研究所和清华大学物理系的科研人员组成的联合攻关团队,经过数年不懈探索和艰苦攻关,最近成功实现了“量子反常霍尔效应”。这是国际上该领域的一项重要科学突破,该物理效应从理论研究到实验观测的全过程,都是由我国科学家独立完成。 量子霍尔效应是整个凝聚态物理领域最重要、最
物理所等反常霍尔效应研究取得进展
反常霍尔效应是最基本的电子输运性质之一。虽然反常霍尔效应早在1881年就被Edwin Hall发现,但其微观机制的建立却经历了一百余年的漫长历程。本世纪初,牛谦等人的理论工作揭示了反常霍尔效应的内禀机制与材料能带结构的贝里曲率有关,并得到了广泛的实验支持,反常霍尔效应也因此成为当今凝聚态物理研究
薛其坤:披荆斩棘叱咤量子竞技场
进入信息时代,芯片已然成为处理信息的“大脑”。在指甲盖大小的芯片里封装数十亿个晶体管,堪称人类最复杂的壮举之一。可是,当数据量指数性爆发,仅凭集成更多晶体管不再“一招鲜”,元器件的发热问题成为限制算力提升的瓶颈。而量子反常霍尔效应,则提供了实现超高性能电子器件的可能性。“超海量数据时代会对信息的存储
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
英专家:量子反常霍尔效应预示新时代的来临
中国科学家从实验中首次观测到量子反常霍尔效应,英国牛津大学专家对此发现予以高度评价,并指出这一成果预示着一个令人兴奋的新时代的来临。 牛津大学物理系讲师索斯藤·赫斯耶达尔说:“这一成果预示着一个令人兴奋的新时代的来临——对于基础物理学来说,观察到量子反常霍尔效应让研究新的量子系统成为可能;
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
追梦电子“高速公路”-:记国家自然科学一等奖薛其坤团队
1月8日,2018年度国家科技奖揭晓。由清华大学物理系和中国科学院物理研究所的科研人员组成的联合攻关团队,因成功在实验上发现量子反常霍尔效应,获得2018年度国家自然科学一等奖。 “天道酬勤。”接受记者采访时,薛其坤用一口山东味的普通话吐露这一朴实的心声。这也是该团队多年来追梦电子“高速公路”
首次在磁性拓扑绝缘体中观测到清晰的拓扑表面态
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
拓扑绝缘体内奇异量子效应室温下首现
科技日报北京10月27日电 (记者刘霞)据《自然·材料》杂志10月封面文章,美国科学家在研究一种铋基拓扑材料时,首次在室温下观察到了拓扑绝缘体内的独特量子效应,有望为下一代量子技术,如能效更高的自旋电子技术的发展奠定基础,也将加速更高效且更“绿色”量子材料的研发。 拓扑绝缘体是一种特殊的材料,内
科学家发现陈数可调量子反常霍尔效应
量子霍尔效应是一种在外加强磁场下由于朗道能级量子化导致无耗散的量子输运特性。然而,外加强磁场这一需求极大限制了该效应的实际应用前景。近几十年来,探索无磁场的量子霍尔效应(即量子反常霍尔效应)吸引物理学家的关注,并在理论和实验上取得很大进展。目前,已经提出或实现的量子反常霍尔效应集中在陈数为1或者2的
我国学者发现陈数可调量子反常霍尔效应
记者18日从中国科学技术大学获悉,该校合肥微尺度物质科学国家研究中心乔振华教授研究组,基于单层过渡金属氧化物发现了理论上陈数可调的量子反常霍尔效应。该成果日前发表在物理类国际学术期刊《物理评论快报》上,并被选为当期封面。 量子霍尔效应是一种在外加强磁场下由于朗道能级量子化导致的无耗散的量子输运
中国科学家实验上发现量子反常霍尔效应
由中国科学院物理研究所和清华大学物理系的科研人员组成的联合攻关团队,经过数年的不懈探索和艰苦攻关,最近成功实现了“量子反常霍尔效应”。这是国际上该领域的一项重要科学突破,该物理效应从理论研究到实验观测的全过程,都是由我国科学家独立完成的。 量子霍尔效应是整个凝聚态物理领域最重要、最基
上海微系统所揭示拓扑绝缘体的铁磁性形成机理
近期,中国科学院上海微系统与信息技术研究所超导实验室原位电子结构方向组,通过使用基于同步辐射光源的软X射线磁性圆二色性能谱和光电子能谱,结合第一性原理计算,首次揭示了具有量子反常霍尔效应的铁磁性拓扑绝缘体中的铁磁性形成机理。该项研究成果为寻找具有更高温度的量子反常霍尔体系、研发新一代超低能耗量子
中国科大团队在陈数可调量子反常霍尔效应研究新进展
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国际量子功能材料设计中心与物理系教授乔振华研究组基于单层过渡金属氧化物发现了理论上陈数可调的量子反常霍尔效应。7月14日,相关研究成果发表在《物理评论快报》上。 量子霍尔效应是一种在外加强磁场下朗道能级量子化导致的无耗散的量子输运特性。然而,
强磁场磁力显微镜—调控拓扑绝缘体磁畴壁手性边界态
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
石墨烯中观察到分数量子反常霍尔效应
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517780.shtm
科学家找到分数量子反常霍尔效应存在证据
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509583.shtm9月27日,《物理评论X》发表上海交通大学物理与天文学院副教授李听昕、上海交通大学李政道研究所李政道学者刘晓雪团队与美国田纳西大学张阳团队合作的最新科研成果,他们设计制备出新型转角二碲
70年来首位中国籍获奖者:北京量子院院长薛其坤摘凝聚态物理最高奖
2024年度的巴克利奖,由中国科学院院士、清华大学教授、北京量子信息科学研究院院长、南方科技大学校长薛其坤获得!这是北京时间2023年10月24日从大洋彼岸的美国物理学会传来的喜讯。据悉,该奖自1953年设立以来,首次颁发给中国籍物理学家。 巴克利奖被公认为是国际凝聚态物理领域的最高奖,旨在表
薛其坤:发现量子反常霍尔效应是中国对科学界重要贡献
中国2018年度国家科技奖励大会8日在北京举行,中国科学院院士、清华大学副校长薛其坤教授领导的清华大学、中科院物理研究所实验团队完成的“量子反常霍尔效应的实验发现”项目,获得本年度国家自然科学奖项中唯一的一等奖。 “建立新的科学理论、发现新的科学效应和科学规律是基础研究‘皇冠上的明珠’。”薛其
半导体所等在拓扑绝缘体研究中获进展
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
物理所成功预言一类新拓扑绝缘体
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
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,并成为凝聚态物理研
半导体所在砷化镓/锗中拓扑相研究方面获重要发现
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
北大拓扑绝缘体纳米材料光热电效应研究获突破
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
《自然》:首次构筑异维超结构并发现面内反常霍尔效应
8月31日,北京理工大学物理学院教授周家东、姚裕贵,北京大学教授吴孝松,日本大阪大学教授Kazu Suenaga和新加坡南洋理工大学教授刘政在《自然》上发表文章《首次构筑出异维超结构和发现面内反常霍尔效应》,首次提出并构筑出全新的异维结构物质,并基于该物质观察到室温面内反常霍尔效应,该结构的成功构筑
《中国科学报》:量子“高速公路”上的中国战车
3月中旬,凝聚态物理学界发生了一件大事。由中国科学院物理研究所和清华大学科研人员组成的团队,在国际上首次实现了“量子反常霍尔效应”。 这一成果在美国《科学》杂志上一经发表,立即引起了不小震动。从上世纪80年代开始,有关量子霍尔效应的研究已先后两次斩获诺贝尔奖,可这一家族中的“量子反常
清华大学王亚愚/张金松等Nature-Commun.
以拓扑绝缘体为代表的拓扑量子材料是近年来凝聚态物理的重要研究领域。由于非平庸的拓扑能带结构,拓扑绝缘体与真空的边界上会出现无能隙的金属性拓扑表面态。在二维非磁性拓扑绝缘体中,由于时间反演对称性的保护,这种拓扑表面态由一对自旋相反、运动方向相反的一维螺旋式边缘态 (helical edge sta