碲化锆块体单晶体材料中首次观测到三维量子霍尔效应
从20世纪80年代初在二维电子体系中被发现至今,量子霍尔效应作为超导之外的另一个著名宏观量子现象在凝聚态物理中催生出了一个越趋活跃的研究领域。其内在本质,是将数学中的拓扑概念引入物理,超越了Landau根据对称性破缺理论对物质分类的传统标准,为近年的拓扑物态与拓扑材料的快速发展奠定了基础。 量子霍尔效应是否只存在于二维体系?这个基础问题从二维量子霍尔效应发现后不久即引起领域的关注。早在1987年,Bertrand Halperin从理论上就预言了三维量子霍尔效应的存在和它的测量特征。但要验证这个新奇效应,对材料体系与测量手段的要求都非常高;尽管已有诸多尝试,实验上仍缺乏可信的观测证据。 中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心国际功能材料量子设计中心(ICQD)和物理系教授乔振华与南方科技大学教授张立源、新加坡科技设计大学教授杨声远、美国佛罗里达州立大学教授杨昆、麻省理工学院教授Patrick A. Lee以及布鲁......阅读全文
首次观测到电子漩涡
理论学家曾预测,电子能够像水分子般集体流动并产生涡流、湍流等流体现象。但现实是,电子在流经普通金属和半导体时,其动量和轨迹会受材料中杂质及原子振动影响,很难呈现流体状态。只有在特殊材料或特定条件下,电子间量子效应占主导地位,才能不受材料影响,表现出粘性流体行为。近日,一项发表在《自然》杂志上的研究,
《自然》:首次构筑异维超结构并发现面内反常霍尔效应
8月31日,北京理工大学物理学院教授周家东、姚裕贵,北京大学教授吴孝松,日本大阪大学教授Kazu Suenaga和新加坡南洋理工大学教授刘政在《自然》上发表文章《首次构筑出异维超结构和发现面内反常霍尔效应》,首次提出并构筑出全新的异维结构物质,并基于该物质观察到室温面内反常霍尔效应,该结构的成功构筑
南大首次在“原子乐高”中实现界面磁自旋霍尔效应
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517548.shtm自旋电子学研究如何利用电子自旋进行信息存储、传输和处理,其核心研究内容之一就是探索和调控新型的电荷-自旋转换机制。对该转换机制的研究不但有助于揭示电子自旋在材料中的行为,解开自旋与电荷
数学物理领域最难的13个问题,终于有一个被完全破解
历经了六年,论文才正式发表。 20世纪末,普林斯顿大学的物理和数学教授Michael Aizenman列出了数学物理领域中最令人困惑的13个开放难题。在近20年的时间里,这13个问题中只有一个被部分解决。而现在,加州理工大学的研究人员Spiros Michalakis和微软的研究人员
碲化镉的化学性质及制法
碲化镉为黑色立方系晶体状,有毒!熔点1041℃,温度更高即分解,相对密度6.2015。不溶于水、酸,但能与硝酸作用而分解。潮湿时易被空气氧化。制法:由碲、镉单质混合熔化,在氢气流中升Chemicalbook华,或镉的亚碲酸盐或碲酸盐在氢气流中加热还原,也可由碲化钠与被醋酸酸化的醋酸镉溶液作用,当从溶
碲化镉太阳能电池性能详解
CdTe是Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体,带隙1.5eV,与太阳光谱非常匹配,最适合于光电能量转换,是一种良好的PV材料,具有很高的理论效率(28%),性能很稳定,一直被光伏界看重,是技术上发展较快的一种薄膜电池。碲化镉容易沉积成大面积的薄膜,沉积速率也高。CdTe薄膜太阳电池通常以CdS /CdT e异质结
天然双层石墨烯内发现新奇量子效应
由德国哥廷根大学领导的一个国际研究团队在最新一期《自然》杂志上发表论文称,他们在对天然双层石墨烯开展的高精度研究中,发现了新奇的量子效应,并从理论上对其进行了解释。这一系统制备简单,为载荷子和不同相之间的相互作用提供了新见解,有助于理解所涉及的过程,促进量子计算机的发展。 2004年,两位英国
实验室模拟出极端“量子真空”效应
英国牛津大学与葡萄牙里斯本大学高等技术学院合作,借助先进的计算模型,首次实现了强激光束改变“量子真空”的实时三维模拟。这一突破性成果标志着人类首次在实验室条件下模拟光与真空空间的相互作用,将原本仅存在于科幻小说中的概念变为现实。相关研究5日发表于《通讯·物理学》杂志。根据量子物理学理论,“量子真空”
锡纳米粒子量子壳效应被证实
德国斯图加特的马普固体研究所专家利用隧道扫描显微镜研究锡纳米粒子证实,金属粒子的电阻损耗与粒子大小有关,当金属粒子呈纳米状态时,材料获得超导性能的温度会大幅增加。因此,在粒子足够小的前提下,通过量子效应可增强金属粒子超导性能60%。这一理论还可预测粒子的纳米精度,并为开发室温环境下
最纯砷化镓半导体面世
美国普林斯顿大学研究人员在《自然·材料》杂志报告称,他们研制出了世界上迄今最纯净的砷化镓。该砷化镓样品的纯度达到每100亿个原子仅含有一个杂质,纯度甚至超过了用于验证一千克标准的世界上最纯净的硅样品。 砷化镓是一种半导体,主要用于为手机和卫星等提供电力。新研究得到的砷化镓样品呈正方形,边长与一
强磁场中心拓扑绝缘体量子线研究取得新进展
3月28日,国际期刊《自然》子刊《科学报告》(Scientific Reports)发表中科院强磁场科学中心田明亮研究小组的最新科研成果:单晶碲化铋Bi2Te3纳米线中的一维弱反局域化(One-dimensional weak antilocalization in single-cry
山西大学发现量子霍尔态的界面电荷序调控新机制
近日,山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室韩拯教授课题组实现了一种垂直电场调控的准二维界面局域电子态,进而通过库伦相互作用对石墨烯自身能带产生有效调控并在磁场下呈现新奇量子霍尔态。研究以“石墨烯中量子霍尔相的界面电荷耦合操控”(Quantum Hall phase in graphe
激子拓扑序研究新进展
南京大学物理学院王锐、王伯根和杜灵杰等人与美国麻省大学艾姆赫斯特分校Tigran Sedrakyan和北京大学杜瑞瑞组成的联合研究团队在电子-空穴关联系统中的激子拓扑序研究方面取得了进展。研究成果以“电子-空穴双层中的激子拓扑序(Excitonic topological order in im
拓扑晶态绝缘体碲化锡纳米线研究获得新进展
拓扑绝缘体(Topological Insulator)是一种新奇的物质状态,它的体相是绝缘态而表面却是零带隙的金属态。尤其它的表面是受拓扑保护的导电态,不受非磁性杂质和晶体缺陷的干扰,因而在无损耗的量子计算和新奇的自旋电子器件等领域具有重要的应用价值。时间反演对称性保护的三维拓扑绝缘体如B
物理所可调拓扑能带系统实现分数量子霍尔态研究获进展
作为量子霍尔效应家族中的一个重要成员,分数量子霍尔效应在近十年来的实验和理论研究中都得到了十分广泛的关注。近年来,随着冷原子光晶格实验技术的飞速发展,如何在格点模型中实现分数量子霍尔态成为了一个重要研究课题。分数量子霍尔效应是一类由粒子间关联引起的、有分数填充数状态的多粒子凝聚效应,是一种有“拓
理论物理所等在超导量子芯片上模拟黑洞的量子效应
黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类特殊天体。20世纪70年代初,霍金、贝肯斯坦等的研究表明黑洞具有热力学性质:黑洞具有正比于其视界面积的熵;黑洞会以热辐射的形式向外辐射粒子,其辐射温度正比于其表面引力;黑洞的质量、熵和温度等满足热力学第一定律。黑洞的热力学揭示了引力的量子效应。因此普遍认为黑洞是
什么是碲化镉薄膜太阳能电池?
碲化镉薄膜太阳能电池简称CdTe电池,它是一种以p型CdTe和n型CdS的异质结为基础的薄膜太阳能电池。
碲化镉薄膜太阳能电池的优点
1、理想的禁带宽度:CdTe的禁带宽度一般为1.47eV,CdTe的光谱响应和太阳光谱非常匹配。2、高光吸收率:CdTe的吸收系数在可见光范围高达104cm-1以上,95%的光子可在1μm厚的吸收层内被吸收。3、转换效率高:碲化镉薄膜太阳能电池的理论光电转换效率约为28%。4、电池性能稳定:一般的碲
碲化镉薄膜太阳能电池的结构
碲化镉薄膜太阳能电池是在玻璃或是其它柔性衬底上依次沉积多层薄膜而构成的光伏器件。一般标准的碲化镉薄膜太阳能电池由五层结构组成:1、玻璃衬底:主要对电池起支架、防止污染和入射太阳光的作用。2、TCO层:即透明导电氧化层。主要起的是透光和导电的作用。3、CdS窗口层:n型半导体,与p型CdTe组成p-n
碲化锌的理化性质、制备方法和用途
理化性质碲化锌是灰色或棕红色粉末。通过升华可得宝石红立方系晶体。在干燥空气中稳定。熔点1238.5℃,相对密度6.3415。遇水则分解,放出有恶臭和有毒的碲化氢气体。用途:作半导体中光电导体。化学式ZnTe。分子量192.97。灰色或棕红色粉末或红色立方Chemicalbook晶体。有毒!通过升华可
拓扑自旋电子学研究获进展
华南师范大学物理学院教授邓明勋/研究员王瑞强团队与合作者,在拓扑自旋电子学领域取得重要进展:在非磁拓扑Dirac半金属材料中发现了一种全新的自旋极化现象——非平衡隐藏自旋极化。相关成果9月5日在线发表于《物理评论快报》(Physical Review Letters)。 隐藏自旋极化是指在中心
科学家实现二维金属碲化物材料的宏量制备
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队,联合中国科学院院士、深圳先进技术研究院、金属研究所研究员成会明,北京大学电子学院副教授康宁,在二维过渡金属碲化物材料的宏量制备方面取得进展,为过渡金属碲化物二维材料的规模化制备提供了可能性。4月3日,相关研究成果在线发表在《自然》(Nature)上
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
《中国科学报》:量子“高速公路”上的中国战车
3月中旬,凝聚态物理学界发生了一件大事。由中国科学院物理研究所和清华大学科研人员组成的团队,在国际上首次实现了“量子反常霍尔效应”。 这一成果在美国《科学》杂志上一经发表,立即引起了不小震动。从上世纪80年代开始,有关量子霍尔效应的研究已先后两次斩获诺贝尔奖,可这一家族中的“量子反常
量子态叠加效应尺度刷新纪录
美国斯坦福大学的研究团队成功地让原子云处在相距半米的两个状态进行了叠加,这将量子态叠加效应的最大尺度纪录从1厘米扩展到了54厘米。相关研究论文发表在最新一期的《自然》杂志上。 研究团队认为,新研究成果可能意味着找到了量子世界与经典世界之间的分界点,因为相对那些量子水平的物体,新研究成果更适用于
拓扑绝缘体内奇异量子效应室温下首现
科技日报北京10月27日电 (记者刘霞)据《自然·材料》杂志10月封面文章,美国科学家在研究一种铋基拓扑材料时,首次在室温下观察到了拓扑绝缘体内的独特量子效应,有望为下一代量子技术,如能效更高的自旋电子技术的发展奠定基础,也将加速更高效且更“绿色”量子材料的研发。 拓扑绝缘体是一种特殊的材料,内