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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的研究组发展出一套自动计算材料拓扑性质的新方法，在近4万种材料中发现了8千余种拓扑材料，十几倍于过去十几年间人们找到的拓扑材料的总和，并据此建立了拓扑电子材料的在线数据库。国际学术刊物《自然》在线发表了该成果【1】。 拓扑学是数学的重要分支，它的研究对象是在连续的形变下空间的不变性。比如，一个物体上面有多少洞（是指贯穿前后的洞，不是坑），这个洞的数目就是在连续形变下的一个不变量。因为具有相同的“洞数”（学名是“欧拉数”），一个有把儿的茶杯可以连续地变成一个游泳圈，而不可以连续地变成一个球。在上世纪80年代对量子霍尔效应态的研究中，人们认识到，就像几何形体一样，固体中电子的波函数也具有这样的“拓扑不变量”，称为“陈数”（因数学家陈省身得名）；对于量子霍尔效应态而言，陈数直接对应了量子化的霍尔电导。由于电子的波函数生活在无穷维的希尔伯特空间，人们无法像欧拉数那样直观地去理......阅读全文
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
声子是凝聚态物质中最常见的粒子之一，是晶格振动的能量量子化的体现，集体激发的准粒子，与材料的热学、光学、电学和力学等基本物性密切相关。2017年前，从拓扑绝缘体，拓扑半金属到拓扑超导，拓扑电子材料的研究引领了前沿，关于固体材料的拓扑声子尚未研究。与其他体系的拓扑物性一样，因拓扑性的保护声子会在材
“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
3.杨辉/李亦学/Lars M. Steinmetz等团队建立新型脱靶检测技术，基因编辑工具安全性评估或迎来新突破 CRISPR/Cas9是广泛关注的新一代基因编辑工具，自从2012年被发明以来，它一直以其高效性和特异性备受世人的期待，然而值得注意的是，CRISPR/Cas9从问世以来，其脱靶风险
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
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
拓扑绝缘体已成为材料研究领域中的“明星”，吸引着众多科学家的目光，理论和实验两方面的研究工作进展都极为迅速。拓扑绝缘体是一种新奇的量子物态，具有绝缘体和导体双重特性，通过引入超导序和铁磁序，拓扑绝缘体可能在量子计算机和自旋电子学等领域有着潜在的广泛应用。然而，要实现这些应用，首先
最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）姚裕贵研究组与美国橡树岭国家实验室的肖笛、张振宇研究组等合作，成功预言了一类新的拓扑绝缘体。 拓扑绝缘体作为一种新奇的量子物态，自问世以来就受到了广泛的关注。与普通绝缘体相比，拓扑绝缘体同时具有绝缘体和导体双重性，即在块
在过去的十年中，拓扑材料 -其中散装材料中的电子带拓扑结构导致强大的，非常规的表面状态和电磁 -引起了很多关注。尽管已经通过实验证实了几种理论上提出的拓扑材料，但拓扑性质的广泛实验探索以及在现实装置中的应用，受到缺乏拓扑材料的限制，其中来自平凡费米表面态的干扰被最小化。
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
摘要： 【1】中国科学技术大学薛天，初宝进及马萨诸塞大学医学院Han Gang共同通讯在Cell在线发表题为“Mammalian Near-Infrared Image Vision through Injectable and Self-Powered Retinal Nanoantenna
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
拓扑绝缘体是近年来凝聚态物理的研究热点之一。这类材料不同于传统的“金属”和“绝缘体”，其体内部为有能隙的绝缘态，其表面则是无能隙的金属态。这种金属表面态是由其内在电子结构拓扑性质决定的，受时间反演不变性的保护，因而受缺陷、杂质等外界影响较小。目前，理论上预言的拓扑绝缘体都是半导体材料，电子间的关
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
强磁场中心张昌锦课题组利用稳态强磁场实验装置的五号水冷磁体，在30特斯拉磁场强度和0.36K极低温条件下进行了精密的数据测量，对近期发现的潜在的拓扑超导材料PdTe2的电子结构进行了研究，得到了完美的强磁场振荡信号。该工作从磁性和电性两个方面给出了该体系中占主导地位的单带电子结构，这一结果对后期
2019年上半年很快就结束了，iNature盘点了中国学者在Cell，Nature及Science发表的成果，我们发现总共有86篇（截至2019年6月24日），具体介绍如下： 4-6月发表的文章 【1】2019年6月21日，西北工业大学王文，中科院昆明动物研究所/BGI 张国捷及丹麦哥本哈根
8月22日，记者从上海交通大学获悉，该校物理与天文学院特别研究员王世勇与瑞士、德国、美国科学家合作，首次合成具有拓扑性质的石墨烯纳米带。相关成果近日发表于《自然》杂志。 在物理学中，拓扑是物质的一个基本属性。拓扑材料具有传统材料不具备的新颖物理性。比如，此类材料的导电边缘由于受到材料本征的拓扑
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
磁性量子材料的缺陷工程及其局域量子态自旋的调控，有望用于构筑未来实用化的自旋量子器件，是目前凝聚态物理研究的热点领域之一。近年来，基于过渡金属的笼目晶格（kagome lattice）化合物成为揭示和探索包括几何阻挫、关联效应和磁性以及量子电子态的拓扑行为等丰富物理学性质的新颖材料平台。在这些近
记者25日从中科院合肥物质科学研究院了解到，该院强磁场科学中心科研人员近期研发出一种新型高质量单晶体。这种材料的超导性能高达91.5％，且在空气中十分稳定，在10特斯拉到35特斯拉磁场区间出现了周期性的量子振荡信号，证明其存在拓扑保护表面态。 拓扑超导态是物质的一种新状态，拓扑超导体的表面存在
中国科学院半导体研究所常凯研究组提出利用表面极化电荷在传统常见半导体材料GaAs/Ge中实现拓扑绝缘体相。通过第一性原理计算和多带k.p理论成功地证明了GaAs/Ge极化电荷诱导的拓扑绝缘体相，这为拓扑绝缘体的器件应用又向前推进了一步。 拓扑绝缘体是目前凝聚态物理的前沿热点问题之一。它具有
一块碲化铋石头,普通人把它归类为“固体”,但它的准确分类应该是“拓扑绝缘体”。“拓扑”二字一加,物质的存在方式极大丰富。10月4日,三位美国人因为“拓扑相变”研究被授予2016年度诺贝尔物理学奖。而中国科学家近几年也在这一领域大放异彩。 “我读着他们的文章开始了研究,对他们的工作非常敬佩,他们
外尔半金属的费米面有且仅有孤立的能带交叉点构成，因而其低能激发的准粒子可以用描述外尔费米子的外尔方程来刻画，具有外尔费米子的零质量、确定手性等特征。虽然自由粒子形式的外尔费米子至今未能被实验确认，但在外尔半金属中却能够实现外尔费米子形式的准粒子，这为研究外尔费米子的行为提供了新途径。固体中的外尔
根据《中国科学院杰出科技成就奖条例》（试行）的有关规定，经2011年中国科学院杰出科技成就奖评审委员会评审，确定2011年中国科学院杰出科技成就奖建议名单，现将有关建议名单予以公布，同时在中国科学院院网站公布。 自公布之日起1个月内为异议期。任何单位和个人对评审结果如有异议，应以书面
英国著名杂志《Nature》周刊是世界上最早的国际性科技期刊，自从1869年创刊以来，始终如一地报道和评论全球科技领域里最重要的突破。其办刊宗旨是“将科学发现的重要结果介绍给公众，让公众尽早知道全世界自然知识的每一分支中取得的所有进展”。近期《Nature》下载论文最多的十篇文章（2017年7月
寻找马约拉纳束缚态是当前凝聚态物理研究的热点问题。马约拉纳束缚态是实现拓扑量子计算的基础。近日，清华大学物理系李渭副教授、薛其坤教授的研究团队与中科院上海硅酸盐研究所的黄富强研究员及南京大学的张海军教授合作，在一种新型的过渡金属硫族化合物2M-WS2中发现了马约拉纳束缚态存在的证据，这是科学家首
拓扑物态和二维磁性是当前凝聚态物理前沿研究中令人着迷的两大主题，两者结合是否会产生新的量子物态成为人们关注的重要科学问题。最近，中国科学院大学教授苏刚团队与新加坡科技设计大学教授杨声远团队合作回答了这一问题，他们首次提出了一种新的拓扑量子物态——“二维外尔半准金属态（2D Weyl half-s
量子自旋液体是凝聚态物理学家追寻已久的新奇物质形态。它由诺贝尔奖得主P. W. Anderson在70年代首次提出，80年代末被用来尝试解释当时刚发现的高温超导现象。传统的物质形态可以用能带理论和对称性自发破缺理论来描述，而自旋液体作为没有对称性破缺的量子物质形态需要用新的理论框架来描述。这个新
近年来，量子材料的研究已经成为凝聚态物理领域的新热点。量子材料通常具有非平凡的拓扑特性。磁性斯格明子（skyrmion）材料是一类具有纳米尺度的拓扑自旋涡旋结构的量子材料。因其具有拓扑及超低电流密度驱动等特性，在基础理论研究及器件化商业应用研究等领域得到了广泛关注。磁性双斯格明子（biskyrm
最近，中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室和化学与材料科学学院教授曾杰研究组在拓扑绝缘体二维层状纳米材料Bi2Se3的结构设计、合成与生长机理研究方面取得新进展。研究人员对Bi2Se3晶体的成核及生长进行了动力学调控，通过引入螺旋位错首次实现了二维层状材料的螺旋生长，将材料由分立的层状转变成