福建物构所材料热电转化机理的理论研究取得进展
自旋轨道耦合（SOC）作为固体材料中的基本相互作用之一，对电子的输运行为有着显著的已知影响。但其对声子这种与固体材料中声、热传导直接相关的基本粒子的影响在很大程度上仍然未知。目前所有相关研究都集中在SOC如何影响各种材料中声子输运的谐性项，而少有研究SOC对声子非谐性的影响及其后果的工作。例如在对材料热电性质的研究中，人们通常认为SOC仅影响声子的谐振性质，因此在计算晶格热导率时可以被忽略。 在科技部纳米重点专项、中国科学院战略性先导科技专项以及海西研究院前瞻跨越专项的支持下，中科院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室庄巍课题组从理论上研究了在具有超高热电转换效率的SnSe体系中SOC如何影响声子输运以及热电效率的问题。使用第一性原理计算和玻尔兹曼输运方程，该课题组发现SOC极大地增强了材料中晶格热导率（高达~60%）。庄巍课题组还首次提出这种增强源于其对声子非谐性的影响：SOC通过削弱由Se原子的p轨道形成的离域共振......阅读全文
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
孙向南课题组：利用电子顺磁共振技术测量分子构象研究
分子半导体材料具有超长的室温自旋寿命，在实现室温高效自旋输运和调控方面具有很大潜力，其结构多样性、可设计性以及丰富的光电特性为分子自旋电子学的发展提供了广阔空间。分子半导体材料化学结构与自旋输运性质之间的构效关系研究是开发高效自旋输运分子半导体材料以及构建高效自旋器件的重要基础，而电子顺磁共振技
兰州大学研究团队在声自旋调控研究方面取得重要进展
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518622.shtm近日，兰州大学物理科学与技术学院的杨德政教授和薛德胜教授课题组在《自然·通讯》杂志上发表了题为Acoustic spin rotation in heavy-metal-ferroma
兰州大学研究团队在声自旋调控研究方面取得重要进展
近日，兰州大学物理科学与技术学院的杨德政教授和薛德胜教授课题组在《自然·通讯》杂志上发表了题为Acoustic spin rotation in heavy-metal-ferromagnet bilayers的研究论文。通过声子与电子自旋-电荷动力学的相互作用，首次实现了声子驱动下自旋流中自旋方向
基于自旋轨道力矩效应全电学操控磁矩翻转和信息写入
如何利用全电学方法实现磁性薄膜的确定性磁矩翻转，一直是研发自旋电子学器件的挑战性难题之一。随着研究的不断深入，实现磁矩确定性翻转的方式发生了阶跃性的变化，极大地推动了自旋电子学核心器件——磁随机存储器(MRAM)更新换代式的递进发展。磁随机存储器是最具大规模产业化前景的新一代非易失性存储器之一，
基于自旋轨道力矩效应全电学操控磁矩翻转和信息写入
如何利用全电学方法实现磁性薄膜的确定性磁矩翻转，一直是研发自旋电子学器件的挑战性难题之一。随着研究的不断深入，实现磁矩确定性翻转的方式发生了阶跃性的变化，极大地推动了自旋电子学核心器件——磁随机存储器(MRAM)更新换代式的递进发展。磁随机存储器是最具大规模产业化前景的新一代非易失性存储器之一，
西安交大团队实现电场大范围调控自旋霍尔角
通过自旋轨道矩(SOT)实现电流驱动磁化翻转的方法，具有响应快、功耗低、高稳定性等天然优势，是开发下一代自旋存储和逻辑器件的重要基础。基于这一原理设计的自旋轨道矩磁随机存储器(SOT-MRAM)有望成为新一代超高性能非易失性存储器，具有广阔的应用前景。 在自旋轨道矩磁随机存储器中，电流流经具有强自旋
室温下量子材料实现“自旋”控制
科技日报北京8月16日电 （记者张佳欣）据《自然》杂志16日报道，英国剑桥大学领导的一个国际研究团队找到了一种控制有机半导体中光和量子“自旋”相互作用的方法，即使在室温下也能发挥作用，为潜在的量子应用开辟了新前景。几乎所有量子技术都涉及自旋。电子运动时通常会形成稳定的电子对，一个电子自旋向上，一个电
超冷原子体系助力构造理想外尔半金属
中国科学技术大学（以下简称中国科大）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。该研究成果近日发表于《科学》。 外尔半金属是一类重要的拓
新技术可让金属铂“化身”半导体
日本研究人员最新研究发现，金属铂制成只有2纳米厚的超薄膜时，可以拥有类似硅等半导体的特性。研究人员认为，这一发现挑战了对于半导体材料的传统认知，有助于推动相关领域发展。 传统意义上，金属和半导体被严格区分，金属一般导电性能好，而半导体介于绝缘体和导体之间，导电性可受控制。用硅等常见半导体材料制
物理所预言一种新类型的拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应
日前，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）孙庆丰和谢心澄研究员在铁磁石墨烯体系中预言了一种新类型的拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应【PRL，104,066805(2010)】。 近几年来，一种全新的量子物质态――拓扑绝缘体已蓬勃兴起。与传统的绝缘体比较，拓扑绝缘体有
半导体所合作在铁磁体系观测到双通道近藤效应
寻找物质新基态是凝聚态物理的重要前沿课题，也是科学家同行们激烈竞争的大舞台。金、铜、银等传统金属中电子基态称为费米液体。近年来，随着科学技术的突破式发展，诸如拓扑超导态、拓扑绝缘态、维尔半金属态等一系列新物质态不断被观测到。近藤效应是金属自由电子屏蔽局域磁性杂质时发生的强关联现象。当两个自旋简并
Nature－Physics亮点文章：发现具有负磁性的拓扑平带！
平带的重要性 在强关联体系中研究对称性破缺序与电子拓扑的相互作用，正逐渐衍生为基础科学的新前沿。对这些问题的深入系统研究，不仅可以帮助人们发展更先进的对基本物质态的认知，更会对新兴量子材料的实际应用带来不可或缺的知识储备。具有自旋轨道耦合的平坦能带一直是人们梦寐以求的电子态，因为它既具有强关联
宁波材料所等在磁控电子结构领域取得进展
施加外磁场可以调控磁性材料的电极化、光偏振、温度、几何形状等宏观物性，即实现磁电、磁光、磁热、磁弹等效应。这些效应是构成磁性功能器件如磁探测仪、磁光克尔仪、磁制冷机等的物理基础。考虑到材料的宏观物性与微观电子结构存在密切关系，最直观的想法是通过磁场直接调控电子能带结构，从而改变材料的电学及光学等
我国超冷原子量子模拟研究获重大突破
最近，中国科学技术大学教授潘建伟及其同事陈帅等与清华大学翟荟小组合作，在超冷铷原子玻色气体中人工合成自旋—轨道耦合的基础上，首次在实验上成功确定自旋—轨道耦合玻色气体在有限温度下的相图，标志着我国在超冷原子量子模拟这一重要实验领域占据了一席之地。该实验成果以封面标题的形式发表在4月初出版的《自然
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
物理所激光诱导反铁磁超快自旋动力学研究取得进展
与常规铁磁材料相比，反铁磁材料宏观磁矩为零，难以通过磁性测量研究其静态磁性。由于反铁磁具有强的交换耦合和高共振频率，可在GHz乃至THz方面得到广泛的应用。随着自旋电子器件工作频率越来越高，反铁磁材料的超快自旋动力学越来越成为当前自旋电子学研究的热点。 脉冲激光诱导的超快自旋动力学可为研究反铁
有机半导体材料室温自旋输运和微观弛豫研究获进展
有机半导体材料由轻质元素组成。该材料表现出较弱的自旋轨道耦合作用，能够保持较长的自旋寿命，并在室温下展现出自旋传输潜力。此前，科学家针对有机半导体在自旋阀中作为非磁性中间层的应用开展了研究，但自旋传输效率依然较低。目前，有机半导体的自旋弛豫通常被认为是氢原子的超精细耦合所致，而在结构复杂的有机光电材
量子材料内首次测量电子自旋
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502752.shtm一个国际研究团队首次成功测量了一类新型量子材料内的电子自旋，这一成就有望彻底改变未来量子材料的研究方式，为量子技术的发展开辟新途径，并在可再生能源、生物医学、电子学、量子计算机等诸多领
全电学操控的非易失性多功能可编程自旋逻辑研究
基于自旋的数据存储和运算技术是解决大数据时代计算能力不足和存储空间不够的优选方案之一。而磁随机存储器和自旋逻辑器件分别是自旋电子学可以明确针对存储和逻辑运算两方面挑战难题而提出的对应关键技术。它们两者共同的物理和器件基础是：(1)高磁电阻比值的磁性隧道结材料和(2)电流驱动的磁矩翻转机理。后者还
学者研究提出一种新型非共线交换弹簧磁结构
操纵自旋流的极化方向是深入理解新型电荷-自旋转换机制以及实现高效的电控磁的关键。近日，松山湖材料实验室研究员吴昊团队在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助下，研究并提出一种新型非共线交换弹簧磁结构，能够实现对自旋流极化方向的灵活调控。相关成果发表于《先进材料》（Advanced Mater
半导体所常凯研究员来固体所进行学术交流
10月23日，中科院半导体研究所常凯研究员应邀访问合肥物质科学研究院固体所，并作了题为“自旋轨道耦合系统的奇妙物性”的学术报告。 报告首先介绍了拓扑边缘态的起源，纳米尺度结构中的边缘态和性质，他重点介绍了在量子点中体系会出现类似回音壁形式的边缘态,以及电子在石墨烯材料制成的P
二维锡烯拓扑材料研究取得进展
近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授王兵和副教授赵爱迪研究团队与清华大学助理教授徐勇、教授段文晖以及美国斯坦福大学教授张首晟合作，成功制备出具有纯平蜂窝结构的单层锡烯，并结合第一性原理计算证实了其存在拓扑能带反转及拓扑边界态。相关研究成果11月5日在线发表在《自然-材料》（N
二维锡烯拓扑材料研究取得进展
近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授王兵和副教授赵爱迪研究团队与清华大学助理教授徐勇、教授段文晖以及美国斯坦福大学教授张首晟合作，成功制备出具有纯平蜂窝结构的单层锡烯，并结合第一性原理计算证实了其存在拓扑能带反转及拓扑边界态。相关研究成果11月5日在线发表在《自然-材料》（Nat
我国学者提出磁性外尔半金属中“自旋轨道极化子”概念
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
研究发现化学反应中自旋轨道分波的量子干涉现象
中国科学技术大学王兴安教授课题组与中国科学院大连化学物理研究所孙志刚研究员和杨学明院士课题组合作，发现了基元化学反应中自旋轨道分波的量子干涉现象，揭示了电子自旋-轨道相互作用对化学反应动力学过程的影响。这一研究成果于2021年2月26日发表在《科学》（Science）杂志上。 自1925年乌伦贝
金属所等关于稀土金属增强太赫兹辐射强度的研究获进展
太赫兹（THz）是一种频率介于微波和红外频率之间的电磁波。然而，目前缺乏高效率、高集成度以及易调制的太赫兹辐射源。传统太赫兹产生方式如光电导天线和电光晶体法，存在着太赫兹能量低、带宽小、成本高和波长依赖等问题。基于自旋电子学效应的太赫兹产生方式由于具有激光波长依赖度低、超宽带、高效率和高稳定性等优点
外尔物理量子模拟取得重要进展
中国科学技术大学潘建伟、陈帅等与北京大学刘雄军等合作，在超冷原子模拟拓扑量子材料方面取得了重要进展。研究团队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。该研究成果于4月16日以研究长文的形式发表在国际学术期刊《科学》杂志上。 外尔半金
科学家预言三维自由空间存在稳定孤子
中国科学技术大学教授、中科院院士郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在冷原子非线性效应的研究方面取得新进展。该实验室研究人员周正威等与合作者在具有吸引相互作用的双分量玻色—爱因斯坦凝聚体中引入自旋轨道耦合，首次预言了在三维自由空间中也会存在稳定的孤子。相关成果日前发表于《物理评论快报》。 在一
二维拓扑绝缘体研究获进展
理论研究表明，具有蜂窝状晶格结构的薄膜是二维拓扑绝缘体的重要平台，也是实现量子自旋霍尔效应的理想材料。该体系独特的晶格结构使其在布里渊区的K点处产生狄拉克锥型能带结构，如石墨烯。由于碳元素的自旋轨道耦合强度低，石墨烯难以在狄拉克点处打开能隙，从而实现量子自旋霍尔效应。相比之下，碲元素因强自旋轨道