物理所等在拓扑光子晶体中发现理想外尔点和节线锁
近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心光物理重点实验室L01组和英国合作者首次实验发现了理想外尔点及其螺旋表面态，结果在《科学》杂志上发表[Science 359, 1013 (2018)]。同时L01组又首次实验发现了节线锁的光子能带结构及其鼓面表面态，结果在《自然-物理学》杂志上发表[Nature Physics 14, 461 (2018)]。 外尔点是三维能带的线性简并点，倒空间的拓扑荷。2015年，外尔点几乎同时分别由物理所和普林斯顿大学的研究团队各自独立在电子体系（Phy. Rev. X. 5，031013, Science. 347，294），以及光物理L01组研究员陆凌在MIT期间在光子体系（Science. 349，622）中实验得到，掀起了外尔点的研究热潮。随后，各种新的外尔材料及物理体系大量涌现。然而，已发现材料体系中的外尔点都不理想，所有外尔点的能量并不一致，或者在同一能量还存在其他......阅读全文
物理所等在拓扑光子晶体中发现理想外尔点和节线锁
近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心光物理重点实验室L01组和英国合作者首次实验发现了理想外尔点及其螺旋表面态，结果在《科学》杂志上发表[Science 359, 1013 (2018)]。同时L01组又首次实验发现了节线锁的光子能带结构及其鼓面表面态，结果在《自然-物理学》杂
物理所等在拓扑光子晶体中发现理想外尔点和节线锁
近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心光物理重点实验室L01组和英国合作者首次实验发现了理想外尔点及其螺旋表面态，结果在《科学》杂志上发表[Science 359, 1013 (2018)]。同时L01组又首次实验发现了节线锁的光子能带结构及其鼓面表面态，结果在《自然-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
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
光子晶体光纤简介
简介光子晶体光纤简称PCF（Photonic Crystal Fiber），zui早于20世纪90年代中后期开发出来，并迅速进入商用。PCF可分为两大类：基于全内反射的折射率引导型光纤和基于光子带隙效应的光子带隙光纤。前者在结构上，光纤纤芯是固体结构，而光子带隙光纤的纤芯是低折射率材料，比如中空结构
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
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
物理所搭建拓扑量子磁体
拓扑物态具有受保护的拓扑边界模式，对局域扰动展现出鲁棒性，是凝聚态物理和量子信息科学领域的前沿热点课题之一。人工量子系统凭借其结构的可定制性和参数的可调性，已成为研究拓扑物态的重要实验平台。然而，迄今为止，基于人工量子系统的拓扑物态研究集中在无相互作用的系统，而对具有相互作用的多体拓扑物态的量子模拟
物理所搭建拓扑量子磁体
拓扑物态具有受保护的拓扑边界模式，对局域扰动展现出鲁棒性，是凝聚态物理和量子信息科学领域的前沿热点课题之一。人工量子系统凭借其结构的可定制性和参数的可调性，已成为研究拓扑物态的重要实验平台。然而，迄今为止，基于人工量子系统的拓扑物态研究集中在无相互作用的系统，而对具有相互作用的多体拓扑物态的量子模拟
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
光子拓扑自旋态研究新成果拓展光的拓扑学研究范畴
拓扑缺陷在物理学上通常指场分布无法连续形变、物理量无法定义的特殊点，也称为奇点，在涡旋或拓扑结构中普遍存在。拓扑缺陷在宇宙学、流体动力学、空气动力学、声学以及生物学等领域也十分常见，并在某些应用中起着重要作用。 近年来，探索拓扑结构的电磁类比在光学和光子学中引起了极大兴趣。在集成光子学领域，微
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
物理所的又一发现！磁性二维晶体中拓扑磁性斯格明子
磁性斯格明子（Magnetic Skyrmion）是一种具有手性自旋的纳米磁畴结构，具有拓扑保护性、低驱动电流密度，及磁、电场和温度等多物理调控的特性，是未来高密度、高速度、低能耗信息存储器件的核心理想存储单元。开发更多优异性能的磁性斯格明子新材料是目前磁电子学领域的研究热点，也是推进磁性斯格明
新发现：拓扑晶体的绝缘体态
拓扑晶体绝缘体（TCI）是一类受晶体对称性保护的非平庸拓扑态。在保持时间反演对称性的体系中，理论上已预言了三种类型的TCI，分别受到镜面、滑移面和旋转对称性保护。角分辨光电子能谱（ARPES）实验已证实了镜面对称性保护TCI材料SnTe，并在KHgSb中观测到滑移面保护TCI态的部分实验证据。2
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
熟知的金属中藏着未知量子世界：钴的电子结构被彻底改写
钴——这种在过去40年里被认为是最容易理解的磁性金属之一——刚刚向科学家展示了它深藏不露的一面。亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心的国际团队在BESSY II同步辐射装置上，使用自旋角分辨光电子能谱（spin-ARPES）技术，发现钴内部存在密集的磁性节线网络。这些特殊的拓扑能带交叉在室温下依然稳定，其
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
美制成兼具电学光学性质的光子晶体
据美国物理学家组织网7月24日报道，美国科学家研发出了一种新方法，改变了半导体的三维结构，使其在保持电学特性的同时拥有了新的光学性质，并据此研制出了首块光学电学性能都很活跃的新型光子晶体，为以后研制出新式太阳能电池、激光器、超材料等打开了大门。研究发表在最新一期《自然·材料学》杂志上。 光子晶
印刷光子晶体生物检测芯片研究获进展
随着医疗卫生水平提升，具有小型、快速、便捷等特点的即时检测（POCT）方法备受关注。为满足POCT应用需求，有研究设计出多种新型光学生物传感器，并在单个生物芯片上检测出生物标志物。近年来，光子晶体生物传感器凭借高灵敏度、高选择性、快速响应、易于集成、低成本等优势，有望成为生物医学检测领域的新方法。中
美国马里兰大学研究新型拓扑结构优化光子传输
用于量子模拟和量子传感的量子光学器件，都必须依赖于单光子的可靠传输。每一个光子的传输都很重要，所以尽量减少甚至避免光子发生偏转是至关重要的。美国马里兰大学联合量子研究所（JQI）的研究人员最近展示了一种光子芯片，它能够产生并控制单光子，确保光子即使在任意弯曲的传输通路中也不会产生丢失。图片来源：
基于简并腔中涡旋光子的拓扑量子模拟实现
中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、许金时、韩永建等人将携带不同轨道角动量的光子（又称为涡旋光子）束缚在简并光学谐振腔内，通过引入光子的自旋轨道耦合人工合成了一维的拓扑晶格，为拓扑量子模拟开创了一种新的方法。研究成果4月19日发表于《自然-通讯》。实验装置与理论模型示意图：a. 简并光学谐振腔b.
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
实验室通过光子晶体和纳米线组合实现光子集成新突破
LinkedIn与电子一体化的巨大成功故事相反，光子集成技术还处于起步阶段。它面临的最严重的障碍之一是需要使用不同的材料来实现不同的功能，不像电子集成。更复杂的是，许多光子集成所需的材料与硅集成技术不兼容。 到目前为止，在光子电路中放置各种功能纳米线，以达到所需的功能已经表明，虽然完全有可能
济南将建成国内最大光子晶体材料研发中心
近日，济南综保区重点项目---济南晶正电子科技铌酸锂薄膜材料产业化基地项目主体封顶。该项目总建筑面积2.04万平方米，总投资1.5亿元，将建成国内最大光子晶体材料研发中心及国家级创新平台。 晶正电子是我国铌酸锂单晶薄膜产品领军企业。该项目包括7个单体，将建设产业基地及研发中心，主要从事铌酸
金属—有机光子晶体电浸润过程诱导形貌转变
金属光子晶体巧妙地将光子晶体的光调控性能与金属材料的本征性能结合，展现了很多独特的应用而倍受关注。比如，介孔金的光子晶体能够同时放大光散射及表面增强拉曼散射，钨光子晶体可以显示高达1200 K的高操作温度，用于选择性热发射器。金属有机框架材料因具有大的比表面积、可调控的孔尺寸、贯通的三维空腔而在
偶氮苯液晶光子晶体的液相光驱动
近日，中国科学院理化技术研究所江雷院士、王京霞研究员在Adv. Funct. Mater.刊发了最新研究成果——《Janus结构与溶剂/热/光协同促进的液相超级光驱动器》。 智能材料驱动器由于其在软机器人、人工肌肉、发动机和能源转换器等领域的潜在应用，一直受到人们的广泛关注。实际上，由于成本低
3D打印新技术精细“雕刻”光子晶体
在此次研究中，研究团队使用了连续数字光处理3D打印技术，利用紫外线光束在光敏树脂溶液中雕刻形成3D结构。除了在打印方式上创新，研究团队还对打印所需的墨水进行了大胆革新。研究结果表明，连续数字光处理3D打印技术在个性化珠宝配饰及装饰、艺术创作等领域有着比较广阔的应用前景。 实习记者 都芃 五彩
扫描电镜在光子晶体研究方面的应用
光子晶体是一种由不同折射率的介质周期性排列而形成的人工微结构。介电系数在空间上的周期性变化伴随着空间折射率的周期性变化，当介电系数的变化足够大且其变化周期与光波长同步时，光波会产生带状结构，即光子能带结构（photonic band structures）。 频率落在光子能带中的电磁波或光是禁止传播