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首次在铁基超导体中发现马约拉纳任意子专题

1937年,物理学家埃托雷·马约拉纳(Ettore Majorana)把描写费米子的基本运动方程(狄拉克方程)分解成电荷共轭不变的两部分(即马约拉纳方程),得到了“自己是自己的反粒子”的马约拉纳费米子。81年来,马约拉纳费米子的相关研究一直是物理学最前沿的问题之一。 近年来,理论研究表明在凝聚态物质中也可能存在遵守马约拉纳性质的准粒子,被称为“固体宇宙”中的马约拉纳费米子。更神奇的是,当一个马约拉纳费米子被束缚在一“点”上时,变成两个马约拉纳任意子,具有奇特的非阿贝尔统计,可以用来构造拓扑量子比特,应用于自容错的量子计算机。 近期,中国科学院物理研究所/中国科学院大学高鸿钧和丁洪领导的联合研究团队利用极低温-强磁场-扫描探针显微系统首次在铁基超导体中观察到了马约拉纳零能模,即为马约拉纳任意子。该马约拉纳零能模纯净度高,能在相对更高的温度下得以实现,且材料体系简单。该成果对构建稳定的、高容错、可拓......阅读全文

铁基超导体超导涡旋中马约拉纳零能模的拓扑本质

  铁基超导体超导涡旋中的马约拉纳零能模是当前人们关注的前沿问题。近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员丁洪、中科院院士高鸿钧与美国麻省理工学院教授Liang Fu通力合作,在铁基超导体FeTe0.55Se0.45单晶样品上发现了伴随马约拉纳零能模出现的涡旋束缚态能级序列半整数

寻找马约拉纳:来自另一个宇宙的救赎

  量子计算机,事关人类对未来的想象,近些年以来,既是科学研究的最前沿,也是各国竞相研发的焦点。  一支由中国科学家领导的团队给新型量子计算机的研制带来了更多可能性。8月17日在线出版的《科学》杂志上,报道了中国科学院物理研究所/中国科学院大学高鸿钧和丁洪领导的联合研究团队的一项新发现,他们首次在超

2019年中国学者发表CNS统计,谁是CNS发表之王?

  物理与材料学领域  【1】2019年12月11日,中科院物理所张余洋、丁洪及高鸿钧共同通讯在Science 在线发表题为“Nearly quantized conductance plateau of vortex zero mode in an iron-based superconducto

盘点|2019年中国学者在CNS发表30篇文章 近半独立完成 !

  2019年即将结束,中国学者总共在Cell,Nature及Science发表了180项研究成果,其中生命科学领域有105篇,材料学有30篇,化学有12篇,地球科学有15篇,物理学有18篇。我们盘点一下材料学:  按杂志来划分:Cell 发表了0篇,Nature 发表了11篇,Science 发表

中科院发布改革开放四十年40项标志性重大科技成果

  12月19日,中国科学院发布改革开放四十年40项标志性重大科技成果。  中科院以“三个面向”为线索,在系统梳理改革开放40年来广大科研人员取得的众多重大科技成果基础上,发布面向世界科技前沿成果15项、面向国家重大需求成果15项、面向国民经济主战场成果10项。  习近平总书记在庆祝改革开放40周年

马约拉纳零能模中近量子化的电导平台发现了

  马约拉纳费米子是由物理学家埃托雷·马约拉纳(Ettore Majorana)预言的一种基本粒子,其具有电中性且反粒子是自身。在凝聚态物理的材料体系中,被拓扑缺陷上束缚的马约拉纳准粒子,其产生湮灭算符满足自共轭关系,通常呈现出零能电导信号,被称为马约拉纳零能模。理论证明,马约拉纳零能模满足非阿贝尔

中国学者一周6篇CNS!浙大”开挂“

   看点预告  ● 浙大继续“开挂”,拿下今年第9篇CNS  ● 昆明理工研究成果登上Nature,同一团队10月刚完成Science首秀  ● 寻找马约拉纳零能模再下一城,中科院丁洪、高鸿钧团队发Science  本周,中国学者在Cell、Nature和Science上共发文6篇。  其中,浙大

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

铁基高温超导材料中一种新型一维拓扑边界态被发现

  中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室王征飞教授与美国犹他大学刘锋教授,清华大学薛其坤院士、马旭村研究员,中科院物理所周兴江研究员合作,首次发现了铁基高温超导材料中的一种新型一维拓扑边界态,该成果于7月4日在线发表于《自然—材料》。  超导材料与拓扑材料是近年来凝聚态物理研究的两大热点。理

2011年"中国高等学校十大科技进展"入选项目介绍

  2011年12月12日,由教育部科学技术委员会组织评选的2011年度“中国高等学校十大科技进展”在京揭晓。现将2011年度入选项目名单予以介绍。 一、正调控水稻种子大小、粒重和产量的GS5基因克隆与功能研究   主持单位:华中农业大学 主持人:何予卿   经过近10年的研究,由华中农业大学

首次发现新奇拓扑量子态

   最新发现与创新   从中国科学院合肥物质科学研究院获悉,该院稳态强磁场中心的郝宁宁研究员课题组,在拓扑新物态研究中取得最新进展,他们发现硫化铁化合物中存在一种交错二聚型反铁磁序,并且这种反铁磁序会调制体系进入一种新的拓扑物态:拓扑晶体反铁磁相。相关研究成果日前相继发表在欧洲物理学会《

物理所等在铁基超导体中发现类马约拉纳费米子

  在微观世界里,遵从费米统计的电子通过配对形成玻色子,它们的凝聚形成超导电子基态,使宏观世界中的材料具有超导性。在谱学实验中,电子配对反映为可测量的超导能隙。超导体中的杂质原子可能破坏电子间的配对,并在能隙中形成束缚态。通过观察束缚态的各种特征,包括与其对应的能量及其空间的分布等,人们可以深入研究

华人科学家群力突破80年物理难题:张富春这样解读

  7月21日,学术期刊《科学》(Science)在线发表了由美国加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)王康隆课题组主导,斯坦福大学张守晟课题组及上海科技大学寇煦丰课题组等8家单位合作完成的一项研究成果——研究团队首次在磁性拓扑绝缘体薄膜与超导体结合的异质结构中发现了一维手性马约拉纳费米子存在的证据[

科研人员发表系统性综述:铁基超导体中存在的拓扑物理

  铁基高温超导和拓扑物理是当前凝聚态物理的两个重要前沿研究领域。在过去长期的研究中,这两个领域各自独立发展,互相之间很少有研究交集。最近几年,经过多个研究组的共同努力,结合理论和实验发现:某些铁基高温超导体可以是由内禀超导近邻效应产生的自赋性拓扑超导体(Connate Topological Su

两院院士评选的2018年中国、世界十大科技进展新闻揭晓

  由中国科学院、中国工程院主办,中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办,中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2018年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,于1月2日在京揭晓。其中,港珠澳大桥正式通车运营、我国新一代百亿亿次超级计算机“天河三号”原型机首次亮相、我国水稻

拓扑物理学即将迎来爆发吗

   拓扑物理学领域可能即将迎来它的爆发。2月28日凌晨,来自中科院物理所、南京大学和美国普林斯顿大学的3个研究组分别在《自然》杂志发布了最新相关研究成果。  他们的研究表明,数千种已知材料都可能具有拓扑性质,即自然界中大约24%的材料可能具有拓扑结构。  这个数字让人震惊。因为在这之前,科学家知道

在厚积薄发中绽放自信——中国铁基超导研究发展纪实

  上世纪80年代末90年代初,中、美、日三国科学家的“超导大战”至今仍让人记忆犹新。在那场“大战”中,中国科学院物理研究所超导研究团队不分昼夜地在实验室工作,困得实在受不了了,就在桌子上躺一躺或在椅子上靠一会儿打个盹儿,醒了继续做实验。那时,他们研究的是铜氧化物高温超导体。   正是在这一波研究

《科学》评出2012年十大突破

                      2012年,科学界充满着泪水。83岁的希格斯热泪盈眶,在他预言存在“上帝粒子”40多年之后,科学家们发现了它,这历史性的一天“能发生在我的有生之年,简直难以置信”。  与此同时,科学界也充满欢乐。“轮子!这是轮子!”“好奇”号火星车在红色星

过渡金属硫化物中伊辛超导电性研究获系列新进展

  二维层状过渡金属硫化物MX2(M代表Mo,Nb,W;X代表S,Se,Te)中的强自旋-轨道耦合作用与结构的多样性赋予这类材料许多新奇的物理性质,如在少数层1Td相的WTe2中观测到量子自旋霍尔效应,在少数层2H相的MoS2与NbSe2中观测到伊辛超导电性等。这些发现使得MX2材料成为当前凝聚态物

2018年科研界因压力过大而发生的那些悲剧

  在过去一年中,学术圈发生了很多起高学历人才“轻生”的事件,不仅给家人与朋友带来了无尽的悲痛,同时也引起了整个社会的震动。在此我们进行简要梳理,最重要的还是提醒科研工作者们保持乐观的心态,及时调整自己的生活与工作节奏,避免悲剧的再次发生。1. 浙大博士跳江轻生事件  浙江大学博士生侯京京于10月1

物理学重大突破:科学家找到“天使粒子”

  物理学迎来重大突破:由4位华人科学家领衔的科研团队终于找到了正反同体的“天使粒子”——马约拉那费米子,从而结束了国际物理学界对这一神秘粒子长达80年的漫长追寻。  相关论文发表在今天出版的《科学》杂志上。该成果由加利福尼亚大学洛杉矶分校王康隆课题组和美国斯坦福大学教授张首晟课题组、上海科技大学寇

聚焦中科院物理所:铁基超导领域的中国军团

  凌晨两三点钟,中国科学院物理研究所(以下简称物理所)研究员王楠林和同事陈根富、雒建林匆匆走出D楼的大门,各自回家休息。   三四个小时后,他们又回到实验室继续工作。   2008年3月,铁基超导研究竞争全面铺开,王楠林和他的同事经常要过着这样的生活:在实验室工作到凌晨,回家冲个澡,休息几个小

科学家首次在超导块体中发现马约拉纳任意子

中国科学家领导的一支研究团队首次在超导块体中观察到了马约拉纳任意子,即马约拉纳零能模,对于未来构建高度稳定的量子计算机具有重要意义。该研究成果北京时间17日由国际顶级学术期刊。 量子计算机将带来颠覆式突破,但传统的量子比特很容易受到外界干扰而发生“退相干”(量子状态间丧失相互干涉性质),导

超导“小时代”(28):费米海里钓铁鱼

“姜尚因命守时,立钩钓渭水之鱼,不用香饵之食,离水面三尺, 尚自言曰:‘负命者上钩来!’”                 &nb

铁基高温超导材料研究取得重要进展

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室王征飞教授与美国犹他大学刘锋教授,清华大学薛其坤院士、马旭村研究员,中科院物理所周兴江研究员合作,首次发现了铁基高温超导材料中的一种新型一维拓扑边界态,该成果在线发表于《自然—材料》杂志。  自然界中至今还没有发现拓扑超导材料,如何设计寻找拓扑超

2014-2015中国物理学会各奖项揭晓

序号获奖者姓名工作单位奖项1白雪冬中国科学院物理研究所胡刚复物理奖2何 源中国科学院近代物理研究所胡刚复物理奖3刘运全北京大学饶毓泰物理奖4卢仲毅中国人民大学叶企孙物理奖5靳常青中国科学院物理研究所叶企孙物理奖6林承键中国原子能科学研究院吴有训物理奖7何红建清华大学王淦昌物理奖8苑长征中国

迷踪80年的马约拉纳费米子被捕获

  马约拉纳费米子是一种由物质和反物质组成的神秘粒子,对它的搜寻已经困扰了物理学家80年。22日,上海交通大学贾金锋科研团队宣布,通过一种由拓扑绝缘体材料和超导体材料复合而成的特殊人工薄膜,已在实验室里成功捕捉到了马约拉纳费米子。这不仅有助于量子计算机的研制,还有助于进一步揭开暗物质的谜团。这项成果

困扰物理学家80年 神秘莫测的马约拉纳费米子被发现

  马约拉纳费米子是一种由物质和反物质组成的神秘粒子,已经困扰了物理学家80年。美国科学家近日宣布,他们已经找到了这种神秘莫测的粒子,这不仅有助于量子计算机的研制,还有助于科学家们进一步弄清暗物质的性质。  物理学家们认为,每个粒子都有自己的反粒子,它们的质量相同,但电性相反。马约拉纳费米子却是个例

解析《中国科学院“十三五”发展规划纲要》

   近日,中国科学院发布了《中国科学院“十三五”发展规划纲要》。为做好规划纲要的宣贯工作,现以“问答”方式就规划纲要的编制工作、总体考虑和指导思想、主要目标任务、重点改革举措等大家可能关心关注的相关内容,进行简要介绍,以帮助大家增进对规划纲要的了解。  1. 中科院“十三五”规划纲要编制工作经过哪

解析《中国科学院“十三五”发展规划纲要》

  近日,中国科学院发布了《中国科学院“十三五”发展规划纲要》。为做好规划纲要的宣贯工作,现以“问答”方式就规划纲要的编制工作、总体考虑和指导思想、主要目标任务、重点改革举措等大家可能关心关注的相关内容,进行简要介绍,以帮助大家增进对规划纲要的了解。  1. 中科院“十三五”规划纲要编制工作经过哪些