首次实现磁性隧道结双金属量子阱层中的共振隧穿
磁性隧道结中的量子阱共振隧穿效应由于其重要的科学与应用价值而被广泛关注和研究。在半导体领域，多量子阱之间的共振隧穿已经被证实和应用，例如共振隧穿二极管、多量子阱的发光二极管等。然而，目前为止还没有在金属结构中实现多量子阱的共振隧穿。在金属量子阱层中由于各种退相干因素使得电子很难保持相干性，从而使得在实验上实现多金属量子阱层之间的共振隧穿效应非常具有挑战性，这对磁性隧道结中的量子阱共振隧穿尤其如此。 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国家重点实验室M02课题组研究员韩秀峰领导的研究团队，2014年通过与法国让拉莫研究所/洛林大学博士陆沅、教授Stéphane Mangin、Michel Hehn等所在的“纳米磁性和自旋电子学组”合作，一同设计并制备了基于新型尖晶石结构的MgAl2O4单晶势垒的核心结构为Fe(001)/MgAlOx/Fe(d)/MgAlOx/Fe的双势垒磁性隧道结。在中间Fe层厚度d分别为6......阅读全文
首次实现磁性隧道结双金属量子阱层中的共振隧穿
磁性隧道结中的量子阱共振隧穿效应由于其重要的科学与应用价值而被广泛关注和研究。在半导体领域，多量子阱之间的共振隧穿已经被证实和应用，例如共振隧穿二极管、多量子阱的发光二极管等。然而，目前为止还没有在金属结构中实现多量子阱的共振隧穿。在金属量子阱层中由于各种退相干因素使得电子很难保持相干性，从而使
宽量子阱双势垒磁性隧道结中长程相位相干性研究获进展
双势垒磁性隧道结利用在两个平行绝缘层之间的超薄磁性金属层形成二维量子阱(QW)，并通过调节金属层厚度和磁矩方向来控制量子阱共振隧穿，是研究自旋相关的量子阱态、量子阱分立能级、量子阱共振隧穿磁电阻(QW-TMR)等自旋量子效应及自旋量子调控的标准结构，也是研发各种基于量子阱共振隧穿磁电阻效应的新型
量子隧穿效应“孵出”能效更高的隧穿晶体管
据美国物理学家组织网3月27日(北京时间)报道，美国圣母大学和宾夕法尼亚州立大学的科学家们表示，他们借用量子隧穿效应，研制出了性能可与目前的晶体管相媲美的隧穿场效应晶体管(TFET)。最新技术有望解决目前芯片上晶体管生热过多的问题，在一块芯片上集成更多晶体管，从而提高电子设备的计算能力。
物理所金属有机骨架中磁性量子隧穿研究获进展
金属-有机骨架(Metal-Organic Framework，MOF)是指金属离子与有机官能团通过共价键或离子-共价键相互连接，共同构筑的长程有序晶态结构。这类MOF材料因在催化、储氢和光学元件等方面具有潜在的应用价值而受到广泛关注，是近十年来化学和材料科学领域的一个研究热点。最近几年，金
科学家首次观察到量子隧穿效应
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/495014.shtm 科技日报北京3月1日电 （记者张佳欣）在经典物理世界中，从一座大山的这边穿到那边，只能消耗体力翻山越岭。但在量子物理世界里，有一种“穿墙术”存在，这就是量子隧穿效应。奥地利因斯布
穿隧磁阻效应的概念
穿隧磁阻效应(Tunnel Magnetoresistance,TMR)穿隧磁阻效应是指在铁磁-绝缘体薄膜(约1纳米)-铁磁材料中，其穿隧电阻大小随两边铁磁材料相对方向变化的效应。此效应首先于1975年由MichelJulliere在铁磁材料(Fe)与绝缘体材料(Ge)发现；室温穿隧磁阻效应则于19
磁性物质吸附重金属的原理
磁性金属-有机骨架 (magnetic metal-organic frameworks,MMOFs)是指金属离子与有机官能团通过共价键或离子-共价键相互连接，共同构筑的长程有序晶态结构。这类MOF材料因在催化、储氢和光学元件等方面具有潜在的应用价值而受到广泛关注，是近十年来化学和材料科学领域的一个
褚君浩院士等发现有机铁电量子隧穿效应
中科院上海技物所褚君浩院士、孟祥建研究员课题组基于聚偏氟乙烯聚合物（PVDF）材料，构建了铁电隧穿结固态器件，发现了铁电极化操控的直接量子隧穿效应。相关研究成果日前发表于《自然—通讯》。 量子隧穿效应是一种量子特性，是电子等微观粒子能够穿过其本来无法通过的“墙壁”的现象。铁电量子
上海技物所等在铁电隧道效应研究中取得进展
近日，中国科学院上海技术物理研究所研究员、中科院院士褚君浩以及研究员孟祥建课题组在铁电量子隧穿效应研究中取得新进展。该课题组的王建禄博士与博士研究生田博博、赵晓林等对铁电隧道结进行了系统研究，制备了聚偏氟乙烯聚合物(PVDF)材料的铁电隧道结固态器件，发现了铁电极化操控的直接量子隧穿效应。研究结
大连化物所张东辉团队揭示OH－+－HCl反应中量子隧穿的本质
近日，大连化物所分子反应动力学国家重点实验室张东辉院士团队揭示了造成OH + HCl → H2O + Cl反应低温强非Arrhenius行为的共振诱导量子隧穿的本质机理。 在经典图像中，一个化学反应只有在碰撞能量高于势垒的情况下才会发生，反应速率对温度的依赖关系遵循Arrhenius公式。而在
隧道磁阻技术（TMR）及其应用简介（一）
一、概述1、磁阻概念：材料的电阻会因外加磁场而增加或减少，电阻的变化量称为磁阻（Magnetoresistance）。物质在磁场中电阻率发生变化的现象称为磁阻效应。同霍尔效应一样，磁阻效应也是由于载流子在磁场中受到洛伦兹力而产生的。从一般磁阻开始，磁阻发展经历了巨磁阻（GMR）、庞磁阻（CMR）、异
除气态、液态和固态外－水分子在绿宝石内或有量子隧穿态
教科书告诉我们，水有三种状态：气态、液态和固态，但据美国能源部下属的橡树岭国家实验室（ORNL）官网消息，该实验室科学家通过中子散射和计算机模拟，揭示了水分子在极端限制条件下的新行为——量子隧穿。研究人员表示，最新现象或许会引发诸多领域科学家的广泛讨论。研究发表在最新一期的《物理评论
当钙钛矿遇到多晶硅隧穿结
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512357.shtm近年来，国内对钙钛矿电池技术和产业化研究持续加深，相关领域的理论突破也颇受关注。钙钛矿晶硅叠层太阳电池，以其具有超过单结电池Shockley-Queisser理论极限的超高效率和成本
量子实验改写百年化学定律
科技日报讯（记者刘霞）美国和加拿大科学家开展的一项实验表明，已延用135年的阿伦尼乌斯公式需进行修改，才能应用于量子领域。相关论文发表于新一期《物理评论X》杂志。具有不同能级量子波函数的双势阱。图片来源：英国《新科学家》网站阿伦尼乌斯公式由1903年诺贝尔化学奖得主、瑞典科学家斯万特·奥古斯特·阿伦
金属所通过外延应变调控铁电极化 实现巨大隧穿电致电阻效应
铁电隧道结具有简洁的金属-超薄铁电-金属叠层器件结构。铁电隧道结利用铁电极化翻转调控量子隧穿效应以获得不同电阻态，从而实现数据存储功能。由于铁电极化亚纳秒尺度的超快翻转以及紧凑的交叉阵列结构，铁电隧道结具有高速读写、低功耗和高存储容量等优点，近年来在信息存储领域备受关注。隧穿电致电阻 （或开关比）是
PRL－高鸿钧谢心澄等－单分子自旋态量子调控研究
量子调控研究是国家中长期科技发展战略规划的重要内容。近日，中科院物理所纳米物理与器件实验室高鸿钧研究组与谢心澄研究员及英国利物浦大学Werner A. Hofer教授合作在单分子自旋态的量子调控研究中取得新进展。他们发现在酞菁铁分子Kondo效应中由于分子中心铁原子在金属表面的吸附位置不同对Kond
2013中国新材料与产业化国际论坛在宁波召开
11月13日至14日，作为2013中国(宁波)新材料与产业化国际论坛的学术交流活动之一—磁电子材料与器件国际研讨会在宁波召开。来自国内外磁性材料专家以及相关企业的100余位代表参加会议。中国科学院宁波材料技术与工程研究所副所长李润伟研究员主持会议。 会议期间，来自国内外从事磁性材
量子级联激光器的原理
量子级联激光器(Quantum Cascade Laser，简称QCL)是一种新型半导体激光器。 QCL原理 传统的半导体激光器，工作原理都是依靠半导体材料中导带的电子和价带中的空穴复合而激发光子，其激射波长由半导体材料的禁带宽度所决定,由于受禁带宽度的限制，使得半导体激光器
科学家利用扫描隧道显微镜首次揭示水的全量子效应
左图为利用扫描隧道显微镜测量水的量子效应的示意图。右图为单个水分子的非弹性电子隧穿谱，从中可分辨水分子的拉伸、弯曲和转动等振动模式，这些振动可以作为灵敏的探针来探测氢核的量子运动对氢键的影响。 记者日前从中国科学院获悉，由中科院院士、北京大学教授王恩哥和北京大学教授江颖领导的课题组在国际上首次
半导体异质结隧穿电子调控机制研究取得进展
中科院上海技物所红外科学与技术重点实验室胡伟达、苗金水团队与宾州大学德普·贾瑞拉教授合作，通过耦合局域场调控二维原子晶体能带，实现硒族半导体/硅半导体异质结隧穿电子的有效操控，为混合维度异质结构在高性能电子与光电子器件研制方面提供了理论与实验基础。相关成果于2022年10月28日以“Heteroju
科大基于自旋量子计算与弱磁信号灵敏探测研究获进展
中国科学技术大学教授杜江峰研究组经过三年多努力，搭建了一系列具有国际领先水平的光探测磁共振实验平台，开展基于掺杂金刚石单自旋的量子计算与弱磁信号灵敏探测等前沿科学研究，取得了一系列进展。相关成果发表在2014年《自然》、《自然 • 物理》和《物理评论快报》上。 精确操控量子比特是量子计
我国首次在原子尺度揭示水的核量子效应
《科学》杂志在创刊125周年之际，公布了本世纪125个最具挑战性的科学问题，其中包括：水的结构如何？理解水的结构和物性对于人类的社会和生命活动具有非常直接和深远的意义。研究发现，核量子效应研究对于理解水的微观结构和动力学非常关键。北京大学量子材料科学中心江颖、王恩哥课题组围绕“原子尺度上水的核
科学家发现过渡金属硫族化合物新进展
中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心与安徽大学量子材料与物理研究所等合作利用低温强磁场扫描隧道显微镜/谱仪（STM/STS）对一种典型的过渡金属硫族元素化合物2H-NbSe2及其微量Ta掺杂单晶样品进行探测研究，研究人员通过对该体系的高分辨隧道谱测量和理论分析，证实了该体系存在非弹性电子隧
美团对研发超薄磁性材料有望用于开发新型存储设备
美国一个科研团队基于二维磁体三碘化铬开发出了超薄磁性材料，有望用于研制新型存储设备，从而大幅提高信息存储密度并减少能量耗损。图片来源于网络 发表在最新一期美国《科学》杂志上的研究显示，研究人员利用新型二维磁性材料三碘化铬，可基于“电子自旋”对电子流动进行调控，从而实现存储信息。 华盛顿大学许
美首次制造出不使用半导体的晶体管
据美国每日科学网站6月21日报道，美国科学家首次利用纳米尺度的绝缘体氮化硼以及金量子点，实现量子隧穿效应，制造出了没有半导体的晶体管。该成果有望开启新的电子设备时代。 几十年来，电子设备变得越来越小，科学家们现已能将数百万个半导体集成在单个硅芯片上。该研究的领导者、密歇根理工大学的物理学家
扫描隧道显微镜的实验原理
扫描隧道显微镜利用量子力学里的隧道效应，探针与样品不接触，它们之间有一个势垒，因为有隧道效应，电子有一定几率穿过势垒形成电流。探针与样品之间的距离远，势垒就大，隧道电流就小，电流的大小转化为空间尺度，利用电脑分析就可以得到样品表面的图像。扫描探针一般采用直径小于1nm的细金属丝，被观测样品
磁阻效应的分类
若外加磁场与外加电场垂直，称为横向磁阻效应；若外加磁场与外加电场平行，称为纵向磁阻效应。一般情况下，载流子的有效质量的驰豫时时间与方向无关，则纵向磁感强度不引起载流子偏移，因而无纵向磁阻效应。磁阻效应主要分为：常磁阻，巨磁阻，超巨磁阻，异向磁阻，穿隧磁阻效应等常磁阻(OrdinaryMagnetor
在半导体异质结隧穿电子调控机制研究中取得进展
中国科学院上海技术物理研究所红外科学与技术重点实验室胡伟达、苗金水团队，与美国宾夕法尼亚大学教授德普·贾瑞拉合作，通过耦合局域场调控二维原子晶体能带，实现硒族半导体/硅半导体异质结隧穿电子的有效操控，为混合维度异质结构在高性能电子与光电子器件研制方面奠定了理论与实验基础。10月28日，相关研究成
扫描隧道显微镜的放大倍数，到底是3亿倍还是几百万倍
扫描遂道显微镜放大倍数为3亿倍扫描隧道显微镜亦称为“扫描穿隧式显微镜”、“隧道扫描显微镜”，是一种利用量子理论中的隧道效应探测物质表面结构的仪器。它于1981年由格尔德·宾宁（G．Binnig）及海因里希·罗雷尔（H．Rohrer）在IBM位于瑞士苏黎世的苏黎世实验室发明，并且可获得0.01nm的纵
每平方英寸能容115太比特数据－单原子磁体存储设备诞生
金属铱—石墨烯基底上的镝单原子超晶格阵列。 科技日报北京11月23日电 （记者聂翠蓉）据物理学家组织网近日报道，瑞士洛桑理工学院的物理学家用单个原子磁体在石墨烯上铺装成超级晶格结构，成功研制出基于单原子的存储装置原型。该装置数据存储密度达到每平方英寸115太比特（TB），预示着新一代存储介质即将