摩尔定律难以为继？新型二维材料有话说
近年来，半导体行业总是笼罩在摩尔定律难以为继的阴霾之下。但北京大学物理学院研究员吕劲团队与杨金波、方哲宇团队最新研究表明，新型二维材料或将续写摩尔定律对晶体管的预言。他们在预测出“具有蜂窝状原子排布的碳原子掺杂氮化硼(BNC)杂化材料是一种全新二维材料”后，这次发表在《纳米通讯》上的研究，通过实验证实了这类材料存在能谷极化现象，并具有从紫外拓展到可见光、近红外以及远红外波段的可调能隙功能。 吕劲告诉科技日报记者，能谷是指能带上具有螺旋特性的极值，不同能谷的电子在旋转方向上恰好相反。能谷极化是指两个不同螺旋性的能谷占据电子数不相等。 二维狄拉克材料能隙被打开 吕劲告诉科技日报记者，得益于极薄的尺寸和光滑的表面，较之三维材料，二维材料具有更好的门控性能和载流子传输特性。 然而，以石墨烯为代表的二维狄拉克材料（包括硅烯和锗烯）在费米面附近具有类似于光子的线性能量动量色散，虽然具有很高的载流子迁移率，遗憾的是它们本......阅读全文
摩尔定律难以为继？新型二维材料有话说
近年来，半导体行业总是笼罩在摩尔定律难以为继的阴霾之下。但北京大学物理学院研究员吕劲团队与杨金波、方哲宇团队最新研究表明，新型二维材料或将续写摩尔定律对晶体管的预言。他们在预测出“具有蜂窝状原子排布的碳原子掺杂氮化硼(BNC)杂化材料是一种全新二维材料”后，这次发表在《纳米通讯》上的研究，通过
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
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
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
石墨烯材料探路二维材料“新世界”
尽管芯片制程已经一步步逼近物理极限，人们对集成电路性能和尺寸的要求却丝毫没有降低。基于新结构、新原理的二维半导体器件以其独特的性能，有望解决硅基器件面临的“瓶颈”。然而，二维材料超薄的厚度（原子级厚度）使其十分脆弱，加工制造过程中极易造成材料损伤或掺杂，从而导致器件实际性能与预期存在巨大差异。
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
新加坡研究团队研发新方法可用二维材料控制电子
新加坡国立大学研究团队研发了一种控制电子的新方法，能把电子封闭在由原子厚度的材料制成的设备中。这项由该校理学院先进二维材料中心教授安东尼奥·卡斯托·尼托领导的研究成果发表在《自然》杂志上。 几乎所有现代技术比如电机、灯泡和半导体芯片要通过设备控制电流，电子不仅小而且运动快，还相互排斥，人们很
南京大学团队二维材料弹道雪崩现象最新成果
半导体PN结是集成电路的“技术心脏”，在其应用中反向击穿是一类基本的物理过程。基于雪崩反向击穿机制的光电探测器是实现单光子探测的重要手段，目前已成为通信网络，光谱技术以及量子通讯等应用中的核心部件。但是传统的雪崩击穿过程需要强电场激发，随机散射严重；造成器件在小偏压，低噪声、可集成以及鲁棒性等方
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
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
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
二维拓扑绝缘体研究获进展
理论研究表明，具有蜂窝状晶格结构的薄膜是二维拓扑绝缘体的重要平台，也是实现量子自旋霍尔效应的理想材料。该体系独特的晶格结构使其在布里渊区的K点处产生狄拉克锥型能带结构，如石墨烯。由于碳元素的自旋轨道耦合强度低，石墨烯难以在狄拉克点处打开能隙，从而实现量子自旋霍尔效应。相比之下，碲元素因强自旋轨道
材料学院吕瑞涛课题组在二维半导体材料与器件太空环境适应性研究方面取得进展
清华新闻网2月24日电 随着人类对太空探索的不断深入，卫星技术在通信、导航、气象监测等领域发挥着日益重要的作用。然而，太空环境的极端条件，如辐射、微重力和高/低温等，对卫星核心电子器件的性能提出了严峻挑战。其中，传统的硅基晶体管由于短沟道效应和表面粗糙导致的载流子散射问题，逐渐接近其理论极限。二维过
我国强磁场红外光谱研究铁基超导中狄拉克费米子获进展
凝聚态物质中的无质量狄拉克（Dirac）费米子是一类能量与动量呈线性关系并且其导带和价带在动量空间某点能量简并的准粒子。由于其对于诸多量子现象的产生起关键性的作用，因此在凝聚态物质中寻找无质量狄拉克费米子是目前凝聚态物理研究最活跃的领域之一。图1 (a)反铁磁态下（温度T ≈ 4.5 K）BaF
新型二维原子晶体硒化铜的制备及其拓扑物性研究获进展
二维过渡金属硫族化合物以其优异性能在光电、催化、新能源和传感器等领域展现出巨大应用潜能。与层状结构的过渡金属二硫化物不同，过渡金属单硫化物的体相都是非层状结构。因此，相比于二维过渡金属二硫化物，二维过渡金属单硫化物的制备比较困难，关于其物性研究也鲜有报道。去年，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物
自学习蒙特卡洛推动电声子耦合狄拉克费米子研究获进展
自学习蒙特卡洛方法——通过提取描述系统低能有效模型的自学习过程，设计出优化的更新方法，克服量子多体系统蒙特卡洛模拟中临界慢化和接收概率低等瓶颈——自2016年提出以来，已经在凝聚态量子多体问题相变和临界现象研究中取得很多成果，受到广泛关注。该方法在量子多体问题大规模数值计算领域中的应用，正在逐步
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
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
我国科学家发现新型费米子
英国《自然》杂志6月19日在线发表了中国科学院物理研究所的一项最新成果，该所科研团队首次发现了突破传统分类的新型费米子——三重简并费米子，为固体材料中电子拓扑态研究开辟了新的方向。该发现从理论预言、样品制备、到实验观测的全过程，均由我国科学家独立完成。 新型费米子的发现，是继“拓扑绝缘体”“量
拉一拉－－－－这种材料会变色
一个多世纪前，科学家李普曼因发明基于干涉现象的彩色照相术获得了诺贝尔物理学奖。现在这种技术已经有些过时了，人们在其基础上创造出了一种拉伸时会改变颜色的新型材料。这种材料可以用来制作裹得太松可以发出警告的绷带，或者用来制作非基于电子学的机械传感器。相关研究近日发表于《自然—材料》。 拉伸变色的材
研究实现人工笼目超晶格中的色散选择型能带调控
近日，中国科学技术大学教授曾长淦、特任副研究员范晓东与武汉大学教授袁声军，以及西班牙Imdea Nanociencia研究所教授Francisco Guinea、博士后詹真合作，利用精心设计的人工笼目超晶格势场，实现了石墨烯中不同色散类型能带的选择性调控。8月6日，相关研究结果发表于《物理评论快报》
二维材料家族添加全新成员
中国科学技术大学化学与材料科学学院吴长征教授实验课题组和武晓君教授理论计算课题组合作，成功实现非范德华力层状材料精准剥离，获得保持计量比的二维材料，为二维材料家族添加全新成员。该新二维材料展现出较之块材提升三个数量级的室温超离子导电行为。相关成果于日前在线发表在《自然•化学》杂志上。 近年来，
二维材料研发取得新成果
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/4/520587.shtm
科研人员制备出双层硼烯
二维材料具有原子尺度的厚度和独特的性能，在纳米电子器件中颇具应用潜力而受到关注。新产业的萌发和快速发展来源于新材料的发现，不断发现新的二维材料、丰富和补充二维材料的性质，是二维材料研究领域的重要课题。硼烯是指由硼元素构成的二维平面结构，由于硼原子相对于碳原子缺少一个价电子，使硼原子之间的化学键较为复
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
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
研究实现人工笼目超晶格中的色散选择型能带调控
近日，中国科学技术大学教授曾长淦、特任副研究员范晓东与武汉大学教授袁声军，以及西班牙Imdea Nanociencia研究所教授Francisco Guinea、博士后詹真合作，利用精心设计的人工笼目超晶格势场，实现了石墨烯中不同色散类型能带的选择性调控。8月6日，相关研究结果发表于《物理评论快报》
宁波材料所在二维纳米防护薄膜材料方面取得进展
石墨烯具有大的比表面积、高的化学惰性以及优异的阻隔性，被认为是已知最薄的防护材料，采用化学气相沉积（CVD）法制备的石墨烯薄膜可直接用于金属的腐蚀防护，逐渐成为制备石墨烯防护薄膜最主要的方法。但石墨烯薄膜在制备过程不可避免会引入空位、晶界等结构缺陷，将其长时间暴露在空气中，腐蚀介质容易通过这些缺
我国研究团队制备出双层硼烯
二维材料具有原子尺度的厚度和独特的性能，在纳米电子器件中颇具应用潜力而受到关注。新产业的萌发和快速发展来源于新材料的发现，不断发现新的二维材料、丰富和补充二维材料的性质，是二维材料研究领域的重要课题。硼烯是指由硼元素构成的二维平面结构，由于硼原子相对于碳原子缺少一个价电子，使硼原子之间的化学键较