研究人员发现边界三维磁拓扑结构对边界湍流输运的作用
近日，等离子体所边界诊断组在研究边界三维磁拓扑结构对边界湍流输运的作用方面取得新进展。研究发现在磁岛偏滤器位形中刮削层磁岛区存在两种典型的径向湍流输运模式，分别为宽谱湍流和低频湍流，且磁拓扑结构对湍流输运有显著影响，相关结果发表在Nuclear Fusion期刊。 磁约束聚变边界等离子体输运主要是由湍流输运引起，在芯部的热和粒子排出过程中起到重要作用。等离子体所六室边界诊断组在EAST托卡马克和W7-X新一代仿星器等装置详细研究了湍流对边界等离子体输运的贡献，已取得很多重要成绩。在此基础之上，刘少承项目副研究员和梁云峰研究员等通过最新研制的复合型探针测量，发现W7-X磁岛偏滤器位形的刮削层磁岛区域存在两种典型的径向湍流输运模式，磁岛中心区域由40–160kHz的宽谱湍流主导，该湍流模式在离子逆磁漂移方向传播，很可能由密度梯度引起的漂移波湍流驱动；近刮削层区域则由5-30kHz的低频湍流主导，伴随着明显的间歇性湍流结构特征，......阅读全文
清华大学王亚愚/张金松等Nature－Commun.
以拓扑绝缘体为代表的拓扑量子材料是近年来凝聚态物理的重要研究领域。由于非平庸的拓扑能带结构，拓扑绝缘体与真空的边界上会出现无能隙的金属性拓扑表面态。在二维非磁性拓扑绝缘体中，由于时间反演对称性的保护，这种拓扑表面态由一对自旋相反、运动方向相反的一维螺旋式边缘态 (helical edge sta
磁畴壁拓扑结构在实验上的发现与调控
兼具温度、电流、磁场等多物理场协同调控的高分辨洛伦兹透射电镜在实空间探索纳米尺度新型磁畴结构、原位揭示与磁性相关的新奇物理现象微观机制以及自旋原理性器件应用方面发挥着越来越重要的作用。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实验室张颖研究团队在沈保根院士总体组织下，近几年利用高分辨磁
新研究发现SPB中心对流核外存在奇异的混合效应
湍对流运动现象广泛存在于各种天体中，是引起物质输运（混合）以及能量传输的主要物理过程之一，在恒星结构演化理论中占据至关重要的位置。湍流元在对流区受浮力作用而运动，到边界处浮力为零，但仍有速度。因此，湍流元将继续运动，延伸对流对物质和能量的输运效果，直至湍流元停止。这会导致实际混合区域要比对流区大
研究发现磁场重联扩散区可演化为湍流态
磁场重联是一种基本的等离子体物理过程。该过程中，磁自由能被快速地释放而转化为等离子体动能和热能，并产生高能电子。由磁场重联产生的高能电子被认为是伽马射线爆，太阳耀斑，以及磁暴等现象的主要驱动原因。等离子体湍流是另一种基础的等离子体现象，广泛存在于空间等离子环境中。在等离子体湍流中，能量可以从大尺度输
中国科学家首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联
湍流磁重联可能触发太阳耀斑的假想图。（仲佳勇供图） 我国科研人员依托上海高功率激光物理国家实验室“神光Ⅱ”装置，首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联物理过程，并通过标度变换用于解释太阳耀斑爆发现象，实验证实湍流过程对耀斑快速触发以及高能带电粒子加速的重要性。相关成果论文于1月17日刊
湍流结构及颗粒—湍流相互作用研讨会举行
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504799.shtm7月7日至11日，国际理论与应用力学联合会（IUTAM）湍流结构及颗粒—湍流相互作用研讨会在兰州大学举行。本次IUTAM研讨会由兰州大学湍流—颗粒研究中心、西部灾害与环境力学教育部重点
物理所搭建拓扑量子磁体
拓扑物态具有受保护的拓扑边界模式，对局域扰动展现出鲁棒性，是凝聚态物理和量子信息科学领域的前沿热点课题之一。人工量子系统凭借其结构的可定制性和参数的可调性，已成为研究拓扑物态的重要实验平台。然而，迄今为止，基于人工量子系统的拓扑物态研究集中在无相互作用的系统，而对具有相互作用的多体拓扑物态的量子模拟
物理所搭建拓扑量子磁体
拓扑物态具有受保护的拓扑边界模式，对局域扰动展现出鲁棒性，是凝聚态物理和量子信息科学领域的前沿热点课题之一。人工量子系统凭借其结构的可定制性和参数的可调性，已成为研究拓扑物态的重要实验平台。然而，迄今为止，基于人工量子系统的拓扑物态研究集中在无相互作用的系统，而对具有相互作用的多体拓扑物态的量子模拟
合肥研究院研究发现具有内部输运垒的离轴锯齿
近日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所EAST团队科研人员在离轴锯齿振荡期间观察到了内部输运垒的形成过程。相关研究成果发表于Nuclear Fusion。 在磁约束聚变实验装置中，内部输运垒和反磁剪切位形是获取高约束模等离子体的重要保障。EAST团队在探索反磁剪切位形的等离子体放
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
共振磁扰动抑制边界局域模及偏滤器热负荷集成控制研究
近日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所EAST大科学工程团队研究员孙有文带领的三维物理课题组，关于ITER相关运行参数下的共振磁扰动（RMP）抑制边界局域模（ELM）的研究取得关键进展。课题组与ITER科学部负责人Alberto Loarte合作，在ELM抑制与偏滤器热负荷集成控制
哈工程博士生获蒙恩—福尔廷森最佳论文奖
日前，2022年度蒙恩—福尔廷森最佳论文奖评选结果出炉，哈尔滨工程大学船舶工程学院2020级博士生龚民江等撰写的论文《振荡边界层中有限幅值扰动的非模态增长》获得最佳论文奖。该奖项旨在鼓励船舶与海洋工程结构力学和水动力学领域重要创新成果和技术突破，每年在全球范围内评选船舶与海洋工程结构力学和水动力
二维量子磁体中观察到新奇“拓扑克尔效应”
记者7日从中国科学技术大学获悉，该校国际功能材料量子设计中心访问博士后李肖音等，与中国科学院强磁场科学中心等单位合作，在二维新型量子磁体斯格明子元激发的理论与实验研究中取得重要进展。他们创造性地提出了“拓扑克尔效应”的概念，并将研究成果日前在线发表于国际期刊《自然·物理》。斯格明子的概念起源于粒子物
北大拓扑绝缘体纳米材料光热电效应研究获突破
据北京大学新闻网消息，拓扑绝缘体的材料制备和量子输运特性是近年来国际研究前沿的一个热点。在众多拓扑绝缘体材料中，Bi2Se3是拓扑绝缘体家族中一种重要的三维强拓扑绝缘体。拓扑绝缘体纳米结构因其巨大的比表面积和增强的表面电导贡献非常有利于探索拓扑绝缘体奇异表面态的物理性质和开发拓扑绝缘体在自旋电子
等离子体所创新团队国际合作伙伴计划项目通过验收
3月22日下午，中国科学院基础科学局在等离子体所组织召开了中科院创新团队国际合作伙伴计划“磁约束等离子体物理研究团队”项目结题验收现场评估会。来自中国科技大学、合肥工业大学、国家同步辐射实验室和合肥物质科学研究院等单位的9位专家组成评审组。 评审组认真听取了项目负责人李建刚作的团
云南天文台等在湍流持续加热爆发磁绳研究中获进展
近日，《天体物理学杂志》（The Astrophysical Journal）发表了中国科学院云南天文台博士叶景及其合作者的最新研究成果。该研究基于太阳爆发灾变标准模型，发现了磁绳在失稳上升后远离太阳表面依然被强烈加热的现象及日冕物质抛射（CME）周围相关的波状结构，对CME底部的湍动等离子体特
研究提出反常霍尔角的双变量数学模型
磁性材料的反常霍尔输运效应来源于能带内禀贡献及杂质外禀散射，其重要参量反常霍尔角代表纵向电流密度驱动横向反常霍尔电流密度的能力。大反常霍尔角在反常霍尔磁传感、自旋电子学磁畴翻转等方面发挥关键作用。过去70年来，反常霍尔角长期处于0.1°~3°（0.2%~5%）较低水平，且缺乏调控模型和实验方案，导致
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。 “拓
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
中科大在湍动磁场重联电子加速领域取得重要进展
近日，中国科学技术大学陆全明和王荣生研究团队，在湍动磁场重联电子加速研究领域取得重要进展。相关成果在线发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。 论文第一作者为中科大博士生李新民，共同通讯作者为中科大地球和空间科学学院教授王荣生和陆全明。 基于地球磁层多尺度卫
合肥研究院发现新的三重简并拓扑半金属
近日，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中取得新进展。研究人员通过对层状结构的PtBi2在40特斯拉高磁场下的量子输运特性测量及第一性原理能带计算研究，发现层状结构的PtBi2是新一类三重简并拓扑半金属，相关研究成果在线发表在《自然-通讯》（Natu
“量子反常霍尔效应”研究取得重大突破
由中国科学院物理研究所和清华大学物理系的科研人员组成的联合攻关团队，经过数年不懈探索和艰苦攻关，最近成功实现了“量子反常霍尔效应”。这是国际上该领域的一项重要科学突破，该物理效应从理论研究到实验观测的全过程，都是由我国科学家独立完成。 量子霍尔效应是整个凝聚态物理领域最重要、最
我国学者发现磁性拓扑绝缘体中的双分量反常霍尔效应
反常霍尔效应是磁性材料的基本输运性质之一。经过长达一百多年的研究，直至本世纪初物理学家们才认识到反常霍尔效应与电子能带的贝里曲率相关。近年来，磁性拓扑绝缘体中的自旋结构、贝里曲率和反常霍尔效应之间的关系受到了广泛的关注。一个重要的实验进展是在Cr、V等掺杂的(Bi,Sb)2Te3薄膜中观察到了量
磁约束聚变高性能等离子体稳定性控制研究获进展
近日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所先进实验超导托卡马克（EAST）团队研究员孙有文等人对在EAST托卡马克上利用外加共振磁扰动抑制边界局域模的物理过程进行了深入研究，并取得了新进展，相关研究成果发表在国际期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。
合肥研究院在等离子体芯部湍流研究中取得进展
近日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所副研究员张涛带领微波反射仪诊断组在EAST上观察到m/n=1/1内扭曲模引起的局域高频密度涨落现象，研究结果以Destabilization of field-line localized density fluctuation with a
科学家在二维量子磁体中发现“拓扑克尔效应”
近日，中国科学院合肥物质科学研究院与中国科学技术大学等合作，依托稳态强磁场实验装置（SHMFF），在二维新型量子磁体斯格明子元激发的理论与实验研究中取得进展，提出“拓扑克尔效应”的概念。斯格明子的概念起源于粒子物理，被广泛应用于描述凝聚态磁性材料中一类独特的拓扑元激发，其自旋在实空间以旋涡状或环状排
研究获得锯齿型石墨烯纳米带中室温铁磁性的直接实验证据
石墨烯作为独特的二维材料，其p轨道电子磁性与传统磁性材料中d/f轨道电子的局域磁性不同，这为探索纯碳基量子磁性开辟了新的研究方向。锯齿型石墨烯纳米带（zGNRs）因在费米能级附近可能具有独特的磁性电子态，被认为在自旋电子学器件领域具有潜力。然而，通过电输运方法探测zGNRs的磁性面临多重挑战。例
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
合肥研究院等在拓扑磁结构的转变研究中取得进展
近期，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场中心研究团队等利用透射电镜定量电子全息磁成像技术，在单轴手性磁体Cr1/3NbS2中发现了磁孤子向磁斯格明子的拓扑相变。相关研究成果发表在Advanced Materials上。 拓扑磁结构是构筑新型磁存储器的基本单元。在手性磁体中，拓扑磁结构的形成和自
Bi2Se3超薄膜中上下表面态间的屏蔽库仑耦合方面获进展
拓扑绝缘体由于具有受时间反演保护的拓扑表面态而展现出许多新奇特性，例如量子自旋霍尔效应、磁掺杂时的量子反常霍尔效应以及在拓扑/铁磁异质结中的非局域磁阻尼贡献等。这种拓扑表面态通常寄宿在样品表面约几个纳米左右的深度中，因此具有较大表面占比的超薄膜是放大这些新奇特性的理想体系。然而，随着厚度的减薄，