带填充状态对二维电子气Rashba自旋轨道耦合的影响

由于电荷与轨道重构,强关联氧化物界面常常形成具有独特性质的第三相,其中最有意思的发现就是两个绝缘氧化物界面的高导电性二维电子气。与常规半导体二维电子气不同,界面势阱中的电子具有d电子特征,可以占据不同的d轨道,从而带来一系列新特性例如二维超导电性以及磁性与超导电性共存等。 针对如何获得自旋极化二维电子气,如何实现对电子气的高效调控等问题,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学国家重点实验室孙继荣团队展开了系统深入的研究,先后发现光激发与栅极电压结合会产生协同效应,使栅极电压对界面电子气的调节效应强化了两个量级(Nat. Commun. 5, 5554 (2014))。随后,他们利用EuO对二维电子气的磁邻近效应,成功地在EuO/KTaO3界面获得了强磁性的自旋极化二维电子气(Phys. Rev. Lett. 121, 116803 (2018))。 二维电子气研究的另外一个重要问题是电子气独有特性的调控,即......阅读全文

带填充状态对二维电子气Rashba自旋轨道耦合的影响

  由于电荷与轨道重构,强关联氧化物界面常常形成具有独特性质的第三相,其中最有意思的发现就是两个绝缘氧化物界面的高导电性二维电子气。与常规半导体二维电子气不同,界面势阱中的电子具有d电子特征,可以占据不同的d轨道,从而带来一系列新特性例如二维超导电性以及磁性与超导电性共存等。  针对如何获得自旋极化

固体所在二维垂直异质结的自旋极化输运研究中取得进展

  近日,固体所郑小宏研究员小组与加拿大麦吉尔大学、山西大学等单位合作,在基于二维垂直异质结构获得完全自旋极化电流的研究中取得新的进展,相关结果发表在Nanoscale(Nanoscale 10, 174-183 (2018))上。图1. (a) h-BN/graphene/h-BN垂直异质结构;(

Nature子刊:自旋极化STM等对量子材料中自旋流的原位探测

  近日,北京大学量子材料科学中心韩伟研究员、谢心澄院士和日本理化学研究所Sadamichi Maekawa教授受邀在国际著名刊物 Nature Materials (《自然-材料》)撰写综述文章,介绍“自旋流-新颖量子材料的灵敏探针”这一新兴领域的前沿进展。  自旋电子学起源于巨磁阻效应的发现,在

半导体所HgTe二维电子气边缘态输运全电控制研究获进展

  普通的半导体材料二维电子气的霍尔沟道在外磁场下会展现整数量子霍尔效应。其物理起源是洛伦兹力导致沟道边缘附近出现具有金属特性的边缘态。反转能带的半导体材料HgTe二维电子气霍尔沟道甚至无外磁场时其边缘也会呈现出金属态特性,即量子自旋霍尔效应。这项工作被评为2007年度十大科学进展之一

物理所合作发现二维电子液体的自旋流电流转换效应

  自旋电子学可能导致面向未来的新一代信息技术。自旋流的产生、调控以及自旋流-电流的转换是自旋电子学研究的核心问题。具有Rashba 形式自旋-轨道耦合的二维电子体系为自旋流的高效调控提供了新机遇。对于二维电子体系,V. M. Edelstein 预言存在一种新物理效应,即Edelstein效应:与

基于光学伽伐尼效应产生纯自旋流研究提出新的鲁棒方案

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所计算物理与量子材料研究部研究员郑小宏课题组在利用光学伽伐尼效应产生纯自旋流的研究中,基于结构对称性提出一个新的鲁棒方案,即在具有空间反演对称性的二维反铁磁体系中实现光生纯自旋流。相关研究成果以Two-dimensional centrosymmet

我国学者成功实现了少层VSe2单晶纳米片的可控制备

  具有本征磁性的二维晶体材料及其磁性是新型二维原子晶体材料及其应用的重要研究方向,在下一代低功耗的信息处理与存储及自旋器件等方面具有潜在的应用。理论计算及实验表明,单层二硒化钒(VSe2)具有本征铁磁性,居里温度高于室温。在强自旋-轨道耦合作用下,其导带底和价带顶的自旋会发生极化,为本征谷极化材料

二维材料内首次探测到自旋结构

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500619.shtm   ?“魔角”石墨烯自旋结构艺术图。图片来源:物理学家组织网科技日报讯 (记者刘霞)美国桑迪亚国家实验室综合纳米技术中心和奥地利因斯布鲁克大学的科学家在最新一期《自然·物理学

中日美三国科学家联合破解核自旋极化特性

  中国吉林大学、日本东北大学和美国奥克拉荷马大学的研究人员通过联合研究破解了原子核自旋极化特性。这一研究成果刊登在英国科学杂志《自然通讯》(Nature Communications)的网络版上。  研究人员将垂直方向磁场作用于封闭在二维结构里的电子,进行冷却后,发现电阻消失。这说明,电流方向上的

天大团队成果为自旋电子学开辟新路径

日前,天津大学教授胡文平、雷圣宾、李奇峰和副教授沈永涛联合团队在国际知名期刊《自然·材料》上发表了研究成果。该团队开发了一种名为“石蜡辅助浸入法”的新技术,成功制备出具有可控手性的石墨烯卷,为二维材料的手性调控及其在自旋电子学领域的应用提供了全新思路。据介绍,该研究进展不仅为材料科学领域注入了新活力

吴施伟小组以折纸方式操控双层二硫化钼电子态

  复旦大学物理系吴施伟课题组与龚新高的计算组合作,巧妙地通过“折纸”方式,研究了与天然结构截然不同的二硫化钼双层材料,并通过这些样品实现了对二硫化钼能带结构、能谷、自旋电子态的操控。相关研究成果8月31日在线发表于《自然—纳米技术》。  过渡金属二硫属化物是近年来在国际上最受关注的二维量子功能材料

揭开了二维材料中自旋结构的秘密

  二十年来,物理学家一直试图直接操纵石墨烯等二维材料中的电子自旋。这样做可以在蓬勃发展的二维电子学世界中带来关键性的进展,在这个领域中,超快、小型和灵活的电子设备会根据量子力学进行计算。  研究人员发现了一种新的实验技术来研究二维量子材料中的电子自旋特性,克服了一个长期的挑战,并有可能使基于这些材

美科学家发明新同质外延自旋电子石墨烯隧道装置

  美国海军研究实验室(NRL)的科学家们已经发明出一种新型室温条件下电子隧道装置,这种装置包括的隧道势垒和传输信道都是由石墨烯构成的。这种功能化的同质外延装置为自旋电子学石墨烯器件的实现提供了一个简练的方法。其研究结果发表在杂志ACS纳米研究报告。   海军实验研究所表明氢化石墨烯是以氢原子结束的

新技术可制备手性石墨烯卷

记者25日从天津大学获悉,该校3位教授胡文平、雷圣宾和李奇峰合作开发出一种名为“石蜡辅助浸入法”的新技术。该技术能够让石墨烯“卷”起来,并精确控制其“卷曲方向”,制备出具有可控手性的石墨烯卷。这一突破不仅为二维材料的手性调控提供了全新思路,还为未来量子计算和自旋电子器件的发展铺平了道路。相关成果发表

美研究发现新型超导或将来自二维电子气

  真正的二维物质具有量子效应和其它奇特现象,如一个原子厚的碳原子层石墨烯,具有独特的力学、电学和光学属性。还有一种二维电子气(2DEG),是平面电子集合,位于特殊半导体(如砷化镓)间的接口,具有量子霍尔效应、自旋霍尔效应等现象。  据物理学家组织网9月10日(北京时间)报道,对平面电子集合二维物质

中国科大自旋电子学材料的理论设计获进展

  近日,中国科学技术大学杨金龙教授研究组在电场调控半导体载流子自旋取向方面取得重要理论进展,使得制备电学可控的自旋电子学材料成为可能。该成果发表在《美国化学会志》上。  自旋电子学是基于电子的自旋进行信息的传递、处理与存储的,它具有目前传统微电子学无法比拟的优势。在自旋电子学应用中,如何实现用电场

我国科学家制备出可控手性石墨烯卷

       日前,我国科学家开发了一种名为“石蜡辅助浸入法”的新技术,成功让二维材料“卷起来”,制备出具有可控手性的石墨烯卷,为未来量子计算和自旋电子器件的发展奠定了坚实基础。  由天津大学教授胡文平、雷圣宾、李奇峰和副教授沈永涛带领团队取得的这一研究成果近日发表在国际权威期刊《自然·材料》上。 

电子自旋共振波谱仪

  电子自旋共振波谱仪是一种用于化学、材料科学领域的分析仪器,于2014年2月24日启用。  技术指标  1、灵敏度:可检测到的绝对最小自旋数: ≦ 1.5*109 spins/G 线宽; 信噪比: S/N ≧ 2000:1 2、分辨率:数字化分辨率:24 bit;磁体分辨率:10 mG 3、稳定性

电子顺磁/电子自旋共振波谱仪

现在有确凿的证据表明,自由基是人类疾病的主要原因,如电离辐射,硫酸铁中毒,用高压氧治疗的早产儿,百草枯(除草剂)中毒,紫外线辐射诱发的癌症和四氯化碳中毒等。电子顺磁共振(EPR),也被称为电子自旋共振(ESR),是一种精密的光谱技术,可以检测化学和生物系统中的自由基。在我们看来,生物电子自旋共振的核

铁磁金属/拓扑绝缘体异质结中自旋流电荷流转换效率

  自旋流的产生、操作和探测是自旋电子学研究的最基本问题,其中一个关键目标是在室温以上实现电荷流-自旋流的高效转换。电荷流-自旋流转换效率与材料中的自旋-轨道耦合密切相关,通过逆自旋霍尔效应(Inverse Spin Hall effect)和逆埃德尔施泰因效应(Inverse Edelstein

量子自旋液体首次在准二维材料内“现形”

  据英国剑桥大学官方网站消息,英美两国科学家首次在准二维材料α-氯化钌(α-RuCl3)内,观察到一种新量子物态——量子自旋液体的“蛛丝马迹”。研究人员表示,最新研究或有助于量子计算机的研制。   量子自旋液体是一种神秘的量子物质形态,由物理学家菲尔·安德森于1973年提出。科学家们认为,它隐藏在

二维磁铁中观察到磁振子自旋

据最新一期《自然》杂志报道,美国多家大学和橡树岭国家实验室的合作研究表明,磁性半导体溴化铬中的磁振子可与激子配对,激子准粒子会发光,从而为研究人员提供了一种 “看到”旋转准粒子的途径。 所有磁铁,从简单的冰箱贴到计算机中的内存磁盘、再到实验室研究使用的强磁体,都包含称为磁振子的旋转准粒子。

二维材料中首次实现核自旋量子位控制

  据15日发表在《自然·材料》上的论文,美国普渡大学的研究人员通过使用光子和电子自旋量子位来控制二维(2D)材料中的核自旋,实现了在2D材料中写入和读取带有核自旋的量子信息。他们用电子自旋量子位作为原子尺度的传感器,首次在超薄六方氮化硼中实现了对核自旋量子位的实验控制。该研究工作拓展了量子科学和技

二维范德华材料助力室温自旋逻辑研究获突破

近日,松山湖材料实验室自旋量子材料与器件课题组与北京大学、北京航空航天大学、华南师范大学和大湾区大学合作,在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助下,在二维范德华材料助力室温自旋逻辑研究方面取得新突破。相关成果发表于《纳米快报》(Nano Letters)。近年来,依靠缩小器件尺寸和增大集成

中国科大二维材料固态自旋色心研究取得进展

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在二维范德瓦尔斯材料固态自旋色心领域取得重要进展。该团队李传锋、唐建顺研究组与匈牙利魏格纳物理研究中心教授AdamGali等合作,实验研究并理论解释了六方氮化硼(hexagonalboronnitride,hBN)中带负电硼空位(VB-)色心受磁场调

全球首个二维半金属材料获验证

两个原子厚的铁和钯层(左图,黄色/红色):自旋分辨动量显微镜实验表明,只有具有特定自旋方向(红色/蓝色表示)的电子才能在所谓的费米面上找到,因此它们对电荷传输有积极贡献。图片来源:于利希研究中心德国于利希研究中心的研究人员研制出全球首个二维半金属材料并获实验证实,这是一种仅允许单一自旋方向(“自旋向

我国科学家在单层铁磁材料GdAg2中发现外尔节线

  自旋电子学器件的发展在一定程度上依赖于磁性材料的发展。在2017年,科学家首次在实验上获得了二维铁磁材料,引发了该领域的研究热潮,但是实现拓扑性的二维铁磁材料仍面临较大挑战。  中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心与北京理工大学以及日本广岛大学的研究人员合作,利用同步辐射角分辨光电子

电子顺磁共振波谱仪——电子自旋技术

使用一台在其探针的尖端涂覆有金属铁的特制隧道扫描显微镜,不同的电子自旋方向导致单个钴原子具有不同的形状。不同的电子自旋方向导致单个钴原子具有不同的形状。对一个金属锰盘上的钴原子进行了操纵。(电子顺磁共振波谱仪)借助这个特制探针,通过改变单个钴原子在锰板表面的位置,使钴原子中电子自旋的方向产生了变化。

电子自旋顺磁共振仪简介

  电子自旋顺磁共振仪可使用在物理、生物、化学等领域,可作为研究领域最有效的科研手段之一。主要测样品中单电子、自由基及自由基对。可检测的样品状态为液体、固体、粉末、薄膜以及动物内脏组织。 对于有机光化学体系可测自旋标记、自旋捕获及电子转移样品。更重要的是检测短命样品的中间体(纳秒级)。

微电子自旋共振波谱仪

  微电子自旋共振波谱仪是一种用于化学、自然科学相关工程与技术、材料科学、环境科学技术及资源科学技术领域的分析仪器,于2018年7月11日启用。  技术指标  灵敏度:8*1013 spin/T;分辨率 0.006mT;最大磁场强度0.7T;扫描宽度10-4-0.65T;波段范围:X波段;微波功率: