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。 “拓扑半金属”是不同于“拓扑绝缘体”的一类全新拓扑电子态，具备奇异的磁输运性质（如手性负磁阻、巨磁电阻），以及极高的载流子迁移率等，是目前量子材料领域研究的热点和前沿。根据能带的结构特点，拓扑半金属可以分为拓扑狄拉克半金属、外尔半金属和“节线”（Node-Line）半金属等。在拓扑节线半金属中，能带的交叉点在晶格动量空间形成连续的闭合曲线。在这种表面平带（flat band）中引入电子关联效应或超导配对，将有望实现分数拓扑态或高转变温度超导等新物态。 田明亮课题组研究员宁伟、博士生安琳琳、张红伟等，利用水冷磁体33T稳......阅读全文
合肥研究院等揭示外尔半金属TaAs的不饱和量子磁性
近日，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、北京大学研究员贾爽、南方科技大学教授卢海舟等人组成的研究团队利用稳态强磁场装置揭示了外尔半金属TaAs的不饱和量子磁性。相关成果以Non-saturating quantum magnetization in Weyl semime
合肥研究院获得稳定高质量拓扑超导单晶材料
中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心科研人员在拓扑超导单晶体研究中取得新进展。研究人员获得高质量的SrxBi2Se3单晶体，这种材料表现出高达91.5%的超导体积比，且该材料在空气中十分稳定。利用稳态强磁场实验装置对SrxBi2Se3单晶体进行了研究，研究人员发现该材料在10特斯拉到35特
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
“拓扑量子输运理论与器件前沿探索”项目指南
为贯彻落实党中央、国务院关于加强基础研究和提升原始创新能力的重要战略部署，国家自然科学基金委员会（以下简称自然科学基金委）数学物理科学部拟资助“拓扑量子输运理论与器件前沿探索”原创探索计划项目（以下简称原创项目）。 拓扑物态是凝聚态物理的前沿领域之一，对于发现新的宏观量子效应和发展低能耗量子器
科学家利用“原子积木”搭建拓扑量子磁体
又是一个深夜，中国科学院物理研究所（以下简称物理所）的C楼实验室灯火通明。2021级博士生王浩紧紧盯着电脑屏幕，十分谨慎地操控着实验，还差两个独立的“原子积木”，一个特殊量子结构的构造就基本完成了。他每一次精确移动“原子积木”，电脑屏幕上的图像都会产生微妙变化。第二天上午，最后两个独立“原子积木”到
拓扑绝缘体量子输运性质研究取得进展
电子-电子相互作用、量子干涉和无序对输运性质的影响是凝聚态物理研究的重要主题。量子干涉的一阶效应包括被广泛研究的弱局域化和反弱局域化效应，分别对应于正交对称性和辛对称性的体系。2004年研究人员发现，对于前者，比如无序足够强的弱自旋轨道耦合半导体，电子-电子相互作用和量子干涉效应产生的二阶量子修正可
拓扑绝缘体量子输运性质研究取得进展
电子-电子相互作用、量子干涉和无序对输运性质的影响是凝聚态物理研究的重要主题。量子干涉的一阶效应包括被广泛研究的弱局域化和反弱局域化效应，分别对应于正交对称性和辛对称性的体系。2004年研究人员发现，对于前者，比如无序足够强的弱自旋轨道耦合半导体，电子-电子相互作用和量子干涉效应产生的二阶量子修
潘建伟院士等合作在超冷原子体系实现理想外尔半金属态
中国科学技术大学潘建伟院士、陈帅教授等与北京大学刘雄军教授等合作，在超冷原子模拟拓扑量子材料方面取得重要进展。他们在国际上首次利用超冷原子体系实现了三维自旋轨道耦合，并构造出有且仅有一对外尔点的理想外尔半金属能带结构。该研究成果4月16日以研究长文形式发表于《科学》。 外尔半金属是一类重要的
我国科学家首次观测到Weyl半金属手征磁效应
Weyl（外尔）半金属的物性研究一直是凝聚态物理学的前沿热点之一，其中Weyl半金属材料的手征磁效应只存在于理论预言中，由于材料制备的困难和表征手段的缺乏，至今尚未在实验室直接观测到手征磁效应。 近日，南京大学于扬课题组与香港课题组合作，利用超导量子电路首次模拟出外尔半金属能带，并在此基础上演
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
分形子拓扑序和量子纠错研究获进展
量子物态的研究是量子多体物理学的基石，并推动着现代技术的进步。当前，随着量子信息技术的蓬勃发展，量子物态的研究也有了新的潜在应用，例如，为量子计算机的设计提供有效的纠错容错方案。基于拓扑序（topological order）理论的拓扑编码（topological codes），由于高容错阈值和
分形子拓扑序和量子纠错研究获进展
量子物态的研究是量子多体物理学的基石，并推动着现代技术的进步。当前，随着量子信息技术的蓬勃发展，量子物态的研究也有了新的潜在应用，例如，为量子计算机的设计提供有效的纠错容错方案。基于拓扑序（topological order）理论的拓扑编码（topological codes），由于高容错阈值和
微波量子库将机械振荡器引入量子技术
在瑞士洛桑联邦理工学院近期的一项实验中，一种微波谐振器与金属微鼓振动发生了耦合作用，通过主动冷却近乎量子力学所允许的最低能量的机械运动，微鼓可以变成一个能够塑造微波状态的量子库。该发现发表在《自然—物理学》杂志上。微鼓的电子显微镜照片扫描 图片来源：美国《科学日报》 纳斯博特·伯尼尔博士和阿列
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
研究发现强磁场下ZrTe5的反常热电效应
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、研究员田明亮，南方科技大学教授卢海舟，上海师范大学教授王春明组成的研究团队，利用稳态强磁场装置，研究了拓扑材料ZrTe5在强磁场下的反常热电效应，相关研究成果以Anomalous thermoelectric effects of ZrT
拓扑电子态研究应用前景广阔
未来，变革性技术会出现在哪个方向？拓扑电子态及其材料研究，极有可能。拓扑电子态是什么？中国科学院院士、中国科学院物理研究所所长方忠这样解释：“它是一大类新的量子物态，其研究对当前物理学的发展产生了深远影响，不仅深刻改变人类对物态的认识，也为变革性技术的出现提供新的可能。”2023年度国家自然科学奖一
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.
拓扑量子计算的各种平台及最新进展
2021年9月22日，拓扑量子计算进展研讨会在北京举行。这次研讨会由中国科学院大学卡弗里理论科学研究所组织，由卡弗里所与中国科学院物理研究所共同举办。拓扑量子计算是利用拓扑材料中具有非阿贝尔统计的准粒子构筑量子比特、执行量子计算的研究方案。由于材料的拓扑稳定性，拓扑量子计算有望解决量子比特退相干
研究揭示拓扑应变诱导的量子态调控摩擦机制
7月6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首次在实验上观察到固—固界面量子摩擦现象，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。相关研究论文发表于《自然-通讯》。 摩擦本质和作用机制是摩擦学的基本科学问题，数百年来，科学家对这一难
拓扑量子体系长波室温新机理THz探测研究获进展
近日，中国科学院上海技术物理研究所研究员王林、陈效双和陆卫团队与意大利拉奎拉大学教授Antonio Politano团队、南京大学教授万贤纲团队合作，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 Semimetal)太赫兹探测结构，揭示由本征对称性破缺导致的室温太
多位业内专家：中国凝聚态物理领域的春天已经到来
2018年年末，对中科院物理所研究员丁洪而言，好消息不止一个。在刚刚公布的中科院改革开放40年40项标志性重大科技成果中，他所从事的拓扑物态研究位列“面向世界科技前沿”15项之一。 与此同时，实验室里，他带领的团队在一种特殊的拓扑材料中发现了一种非常规的手性费米子，通过掺杂可能实现三维拓扑超
研究展现全球首个基于刘维尔奇异点拓扑量子热机
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/496741.shtm《中国科学报》记者从中科院精密测量院获悉，该院冯芒研究团队与广州工业技术研究院、湖南师范大学、美国宾夕法尼亚州立大学等国内外研究机构合作，利用超冷40Ca+离子实验平台，实现了国际上首
天然碲化铀确认具备拓扑超导性－量子计算迎新契机
据最新一期《科学》杂志报道，英国牛津大学和爱尔兰科克大学等机构合作，开发出一种强大的新技术，首次实验证实天然材料碲化铀（UTe2）具备内在拓扑超导性。这为大规模、容错型量子计算机的核心材料筛选提供了关键方法。量子计算机的量子比特极易受到环境噪声干扰，导致“量子退相干”，这限制了量子计算的稳定性和实用
中国科大在拓扑相变量子模拟上取得重要进展
中新社合肥12月18日电 (记者 吴兰)面包圈和茶杯拓扑等价，这是由于他们都有一个穿透的洞，而洞的个数是一个拓扑性质。 拓扑物态是当前物理研究的前沿和主流领域之一，为新材料、新器件的设计带来了新的思路，乃至对人类深入理解宇宙基本粒子的性质都具有重要的意义。2016年，诺贝尔物理学奖便授予了在拓扑
激光调控外尔准粒子的超快运动
拓扑量子态和拓扑量子材料的理论、实验研究近年来方兴未艾，成为凝聚态物理研究领域的重要前沿。拓扑序作为一种全新的物质分类概念，与对称性一样是凝聚态物理中的基础性概念。对拓扑的深刻理解，关系到凝聚态物理研究中的诸多基本问题，例如量子相的基本电子结构、量子相变以及量子相中的许多无能隙元激发等。在拓扑材
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
里程碑|上海科大陈宇林团队Science发文解决全球百年难题
作为一类重要的费米子，Weyl费米子最早是由德国物理学家Hermann Weyl于1929年提出的，用以描述高能物理中遵循外尔方程的一种无质量费米子。在此后的探索中，人们一度认为这种漂亮的费米子纯粹是一个物理概念，在自然界中并不存在。Weyl半金属是结晶固体，具有新兴的相对论性Weyl费米子，并
拓扑晶态绝缘体碲化锡纳米线研究获得新进展
拓扑绝缘体(Topological Insulator)是一种新奇的物质状态，它的体相是绝缘态而表面却是零带隙的金属态。尤其它的表面是受拓扑保护的导电态，不受非磁性杂质和晶体缺陷的干扰，因而在无损耗的量子计算和新奇的自旋电子器件等领域具有重要的应用价值。时间反演对称性保护的三维拓扑绝缘体如B
外尔半金属可增强光电探测器中红外波段响应度3个量级
在国家自然科学基金项目（批准号：91750109, 11725415, 11674013, 11774010, 11704012, 11374021）等资助下，北京大学物理学院量子材料中心孙栋、冯济、陈剑豪等课题组与南洋理工大学刘政课题组组成的联合研究团队在基于拓扑半金属的光电探测研究中取得重要
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