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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,科学家知道的拓扑材料只有几百种,其中被详细研究过的只有十几种。 当物理遇见拓扑:打开一扇窗 拓扑,描述的是几何图形或空间在连续改变形状后还能保持不变的性质。对于普通人来说,这可能是让人云里雾里的科学名词。但当“拓扑”这一数学概念被引入物理学领域后,一方面推动了基础物理学研究的发展,另一方面也促使大量新颖拓扑材料出现。 上世纪80年代初,物理学家第一次把宏观的观测量——霍尔电导和数学上的拓扑不变量联系起来,给出了量子霍尔效应的拓扑诠释。 在南京大学物理学院教授万贤纲看来,这为物理学打开了一扇全新的窗户。2016年诺贝尔物理学奖,就授予了在......阅读全文

万物皆可拓扑?物理学家发现奇妙拓扑态的材料俯拾皆是

  “脆弱拓扑”是一种新发现的量子现象,它可以让材料获得奇异且激动人心的性质。  材料中隐藏的数学越来越神奇了。物质的拓扑态(由于电子的“扭结”量子态所产生的奇异性质)从罕见的稀奇玩意变成了物理学最热门的领域之一。现在,理论物理学家意识到拓扑无处不在,并将其认定为固态物质形态中最重要的一环。扭开一个

物理所海森堡模型能谱研究获进展

  动力学性质的准确计算,是凝聚态物理学量子多体问题中的难题。  所谓动力学性质,主要是指谱学行为,如关联电子系统中的准粒子(quasiparticle)能谱,如量子磁学系统中的自旋波磁振子(magnon)能谱。这类能量、动量依赖的谱函数,可以告诉人们量子多体系统的本质信息,且与现代凝聚态物理学的实

半导体所等证实单层二硫化钼谷圆偏振光吸收性质

  《自然—通讯》(Nature Communications)最近发表了北京大学国际量子材料科学中心(冯济研究员和王恩哥教授为通讯作者)与中国科学院物理研究所和半导体研究所合作的文章Valley-selective circular dichroism of monolayer m

方忠:三大要素保障人才潜心科研

  基础研究是提升我国自主创新能力的关键和突破口。习近平总书记强调,要“在独创独有上下功夫,勇于挑战最前沿的科学问题,提出更多原创理论,作出更多原创发现,力争在重要科技领域实现跨越发展”。近几年,中国科学院物理研究所以近90年的历史积淀,坚守物理学基础研究和应用基础研究领域,接连在铁基超导、拓扑绝缘

马丁•伍德爵士中国奖:牛津仪器放飞中国科研梦

【导语】作为一家世界领先的高科技系统设备供应商,牛津仪器将创新视为公司发展的生命线与业务的核心,自1959年以来科技创新一直是牛津仪器公司发展和成功的关键;作为一个奖项的设立者,牛

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《

科学家发现极端情况下石墨烯可变身拓扑绝缘体

  据美国麻省理工学院网站近日报道,该校科学家通过研究发现,在某些极端情况下,可将石墨烯转化为具有独特功能的拓扑绝缘体,有望为量子计算机的制造提供新思路。相关研究发表在本周出版的《自然》杂志上。   研究人员发现,将石墨烯薄片置于强度为35特斯拉磁场和比绝对零度高0.3摄氏度的低温环境中,可使石墨

中科院物理研究所:三大要素保障人才潜心科研

   基础研究是提升我国自主创新能力的关键和突破口。习近平总书记强调,要“在独创独有上下功夫,勇于挑战最前沿的科学问题,提出更多原创理论,作出更多原创发现,力争在重要科技领域实现跨越发展”。近几年,中国科学院物理研究所以近90年的历史积淀,坚守物理学基础研究和应用基础研究领域,接连在铁基超导、拓扑绝

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。&nb

中国科大提出在单个简并腔系统中模拟拓扑物理的新方案

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在量子模拟方面取得新进展。该实验室周正威、周祥发等提出了一种只需要单个简并腔就可以模拟重要拓扑物理机制的新方案,从而大大简化了在光学谐振腔系统中仿真拓扑现象的物理需求。相关研究成果2月22日发表在《物理评论快报》上[Phys

通过SHMFF水冷磁体证实 层状化合物Nb3SiTe6为拓扑半金属

  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。图

潘建伟等首次在超冷原子体系中观测到任意子激发

  记者从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟教授及其同事苑震生、陈宇翱等人近期在国际上首次通过量子调控的方法,在超冷原子体系中发现了拓扑量子物态中的准粒子——任意子,并证实了任意子的分数统计特性,向着实现拓扑量子计算迈出了重要一步。国际权威学术期刊《自然·物理学》日前发表了该成果。   组成物质世界

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

中国科大等在二维材料拓扑态研究领域取得系列进展

  中国科学技术大学教授乔振华课题组与国内外同行合作,在二维体系拓扑量子态的理论研究方面取得系列进展。相关成果发表在《自然-纳米技术》、《物理评论快报》和《物理学进展报告》上。  量子反常霍尔效应(即零磁场条件下量子霍尔效应)自石墨烯和拓扑绝缘体发现以来受到了凝聚态物理和材料科学领域的广泛关注,并且

薛其坤:发现量子反常霍尔效应是中国对科学界重要贡献

  中国2018年度国家科技奖励大会8日在北京举行,中国科学院院士、清华大学副校长薛其坤教授领导的清华大学、中科院物理研究所实验团队完成的“量子反常霍尔效应的实验发现”项目,获得本年度国家自然科学奖项中唯一的一等奖。  “建立新的科学理论、发现新的科学效应和科学规律是基础研究‘皇冠上的明珠’。”薛其

合肥研究院在拓扑半金属材料研究中取得进展

  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拓扑半金属材料研究方面取得新进展。相关研究结果以Extremely large magnetoresistance in topological semimetal candidate pyrite PtBi2 为题,作为编辑推

中美科学家在光滑基座上种植出两类拓扑绝缘体

  据物理学家组织网10月14日报道,中美科学家携手合作,为未来的电子设备研发出一类名为拓扑绝缘体(TI)的电导体。该研究团队报告称,他们在一个超高真空腔内,分别在砷化镓(GaAs)粗糙和光滑的表面,种植出了两类拓扑绝缘体材料,并对它们输送电子的能力进行了评估。相关研究发表在最新一期的美国

中美合作团队在光滑基座上种植出两类拓扑绝缘体

  据物理学家组织网10月14日报道,中美科学家携手合作,为未来的电子设备研发出一类名为拓扑绝缘体(TI)的电导体。该研究团队报告称,他们在一个超高真空腔内,分别在砷化镓(GaAs)粗糙和光滑的表面,种植出了两类拓扑绝缘体材料,并对它们输送电子的能力进行了评估。相关研究发表在最新一期的美国物理联合会

中科院在狄拉克半金属Cd3As2纳米片中观测到平面霍尔效应

  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狄拉克半金属研究中取得新进展。研究人员在狄拉克半金属Cd3As2纳米片中观测到手性异常导致的平面霍尔效应(planar Hall effect),发现拓扑半金属存在手性异常的关键证据。相关研究结果发表在最近一期的美国物理学会期刊

美国研制出奇特的拓扑超导体材料

  3年前,美国普林斯顿大学的一个研究小组发现了三维拓扑绝缘体,这是一种金属表面的奇怪绝缘体,虽然它独特的属性具有很大应用潜力,但用于量子计算机却并非理想材料。两年来,科学家经过不断探索,完全扭转其性质,使之成为表面是金属、内部却具有超导性的拓扑超导体。这种新材料的发现有望发展出新一代电子

半导体所HgTe半导体量子点研究取得新进展

  近年来,拓扑绝缘体材料以其独特的物性吸引了科学界广泛的研究关注。这类材料内部是绝缘体,而在边界或/和表面则显示出金属的特性。这种独特的性质无法按照传统的材料分类方法来区分。其能带结构由Z2拓扑不变量来刻画。目前人们注意力集中在拓扑绝缘体块材的制备和输运性质研究方面。相对而言,拓扑绝缘体纳米结构的

历史:中科院学部历史上的学科组

作为国家科学院,中国科学院的学科布局涵盖了自然科学、应用科学和工程技术等多学科领域。为了充分发挥各学科专家在全院学术领导和学术评议与咨询工作中的 作用,我院在不同时期,曾成立过各种学科专门委员会(1950~1954)、各学部学科专家组(1955~1966)和学部学科组(1981~1987

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

六名华人当选2018美国科学院院士 “80后”张锋入选!

2018年5月1日,美国国家科学院官网公布了新当选院士名单。因在原创性研究方面的杰出贡献与持续成就,84名美国科学家以及21名外籍科学家当选新一届美国科学院院士。美国科学院(National Academy of Sciences)于1863年由美国前总统亚伯拉罕·林肯宣布成立。目前共由三部分组

Science Advances董蜀湘组在压电超材料研究方面的重要进展

  近半个世纪以来,以集成半导体为代表的有源器件和以各类功能陶瓷材料为基础的有源与无源器件深刻地改变了人类社会。作为广泛存在的分布式智能传感、换能与供能,以及微纳米精密驱动的基础材料,压电陶瓷材料及其应用技术在民用和国防领域发挥着关键性的作用。然而由于受限于本征的6mm点群对称性,天然压电陶瓷的压电

空间科学、大气灰霾追因与控制等先导专项取得重大成果

  1月24日,中国科学院2018年度工作会议在北京召开。中国科学院院长、党组书记白春礼在会上表示,“中国科学院战略性先导科技专项取得了一批重大原创成果。”  据悉,战略性先导科技专项(以下简称“先导专项”)实施7年以来,中科院共启动实施了17项A类先导专项,24项B类先导专项,目前已有10项通过结

中科院科研战略布局显成效 原创成果“井喷”

  北京1月24日电,记者从中国科学院24日召开的2018年度工作会议新闻发布会上获悉,中科院战略性先导科技专项(简称“先导专项”)实施7年来,取得一大批重大原创科技成果。其中包括A类17项、B类24项,已有10项通过结题验收。  突破战略高技术、重大公益性课题  中国科学院院长、党组书记白春礼介绍

二维超导材料观察磁激发态 为制造量子计算机开辟新途径

二维超导材料上的磁场“纳米星星”  法国和俄罗斯科学家日前在二维超导材料上发现一种特殊的磁场扰动,就像一个个微小的振荡星。这些激发态由掺入超导材料的磁性原子产生,这意味着“于渌—芝巴—鲁西诺夫”状态(YSR态)链不只是理论,在实验中也可以观察到。研究人员称,这一成果或为制造量子计算机开辟新途径。  

二维超导材料上观察到磁激发态

  法国和俄罗斯科学家日前在二维超导材料上发现一种特殊的磁场扰动,就像一个个微小的振荡星。这些激发态由掺入超导材料的磁性原子产生,这意味着“于渌—芝巴—鲁西诺夫”状态(YSR态)链不只是理论,在实验中也可以观察到。研究人员称,这一成果或为制造量子计算机开辟新途径。   YSR态由中国物理学家于渌和日

研究发现在二维超导材料上观察到磁激发态

   法国和俄罗斯科学家日前在二维超导材料上发现一种特殊的磁场扰动,就像一个个微小的振荡星。这些激发态由掺入超导材料的磁性原子产生,这意味着“于渌—芝巴—鲁西诺夫”状态(YSR态)链不只是理论,在实验中也可以观察到。研究人员称,这一成果或为制造量子计算机开辟新途径。   YSR态由中国物理学家于渌和