我国学者利用自旋轨道耦合效应揭示中红外光电导峰起源
固体所物质计算科学研究室张国仁博士与德国于利希研究中心(Forschungszentrum Ju·lich) Pavarini教授合作在4d关联金属Sr2RhO4的光电导、费米面及自旋-轨道耦合研究方面取得新进展。他们采用精确的局域密度近似+动力学平均场方法(LDA+DMFT) 确认了该体系中自旋-轨道耦合的库仑增强效应，阐明了中红外区光电导峰的起源。相关结果发表在Physical Review B上。 由于强的自旋-轨道耦合，4d、5d电子体系展现出与3d电子体系迥异的物理现象，如自旋-轨道诱导的金属-绝缘体转变、强磁各向异性导致的自旋液体行为、磁希格斯模激发及潜在的本征拓扑超导等。然而，由于实验现象的复杂性和理论计算技术的限制，人们对这类体系中一些非常基本的物理机制还不清楚，特别是自旋-轨道耦合与电子间的库仑相互作用之间是如何相互影响方面。 因为结构简单，Sr2RhO4是研究4d电子体系中基本相互作用的较好载体。尽管......阅读全文
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
石墨烯隧道器件实现较高温度探测电子关联研究获进展
石墨烯具有独特的线性色散关系、无质量狄拉克费米子特性和弱的自旋轨道耦合，是研究电子、自旋输运的理想二维晶体材料。低的载流子浓度和弱的电子屏蔽使得石墨烯中存在较强的电子关联，因此，二维石墨烯通过整数、分数量子霍尔效应测试可以观察到电子关联相互作用。然而，这些观察要求较苛刻的实验条件，如较
全靠反常机制，“绊脚石”变“加油站”
近日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所（以下简称“宁波材料所”）柔性磁电功能材料与器件团队，在新一代自旋电子器件的物理研究方面取得了关键突破。该团队找到一种反常的物理机制，能够将器件内部阻碍电子运动的“绊脚石”，转变成提升性能的“加油站”。 驱动这一奇特转变的物理根源，是电子一种被长期忽视的
物理所压力诱导的强自旋轨道耦合化合物超导研究获进展
自旋轨道耦合(SOC)可在量子功能材料引发重要物理现象，如理论成功预言了由强自旋轨道耦合能带翻转形成的Bi2Te3、Bi2Se3和Sb2Te3类拓扑序化合物，引发了国际上对拓扑序量子化合物的理论和实验研究热潮。 中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）靳常青研究员领导的高压新材料和
潘建伟等在超冷原子量子模拟研究方面获突破
记者今天获悉，中国科学技术大学和北京大学相关研究人员组成的联合团队在超冷原子量子模拟领域取得了重大突破。这一成果意味着，我国在超冷原子量子模拟相关研究方向上已走在国际最前列。相关研究成果发表在最新一期的《科学》杂志上。 该团队在国际上首次理论提出并实验实现超冷原子二维自旋轨道耦合的人工合成，测
物理所5d过渡金属二硫属化合物电荷动力学研究获进展
过渡金属二硫属化合物(通常简写为TX2，其中T表示过渡金属，X表示硫族元素)是由过渡金属和硫族元素(如 S，Se，Te)组成的一种层状结构的化合物。由于在这种材料中，层间距较长，层间耦合也十分弱，所以它有着比较突出的准二维特性。这种特性往往会导致电荷密度波序的形成。而且更有趣的是，在某些这类
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
铁磁金属/拓扑绝缘体异质结中自旋流电荷流转换效率
自旋流的产生、操作和探测是自旋电子学研究的最基本问题，其中一个关键目标是在室温以上实现电荷流-自旋流的高效转换。电荷流-自旋流转换效率与材料中的自旋-轨道耦合密切相关，通过逆自旋霍尔效应（Inverse Spin Hall effect）和逆埃德尔施泰因效应（Inverse Edelstein
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
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
强自旋轨道耦合的钙钛矿铱氧化物中－或实现Slater绝缘体
金属-绝缘体相变(MIT)是体现电子关联的典型宏观表现，其背后往往蕴藏着非常丰富的物理内涵，因此是强关联电子体系的重要研究内容之一。引起MIT的机制多样，包括Mott相变（电子间的库伦相互作用造成半满能带打开带隙）、Anderson局域化(无序杂质造成传导电子的局域化)、Peierls相变(在准
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
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
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
半导体所在自旋器件翻转机制研究中获进展
自旋电子器件被认为是后摩尔时代存储和逻辑器件最有前景的解决方案之一。自旋电子学的核心是磁性比特的电流翻转。然而，科学家无法定量甚至定性地剖析面内电流翻转垂直磁矩的物理现象。为了探讨面内电流翻转垂直磁矩的深层次物理机制，中国科学院半导体研究所朱礼军团队围绕直接参与磁矩翻转的自旋轨道矩效应和手性交换相互
外尔轨道及三维量子霍尔效应研究获进展
华南师范大学物理学院教授王瑞强和邓明勋团队在拓扑狄拉克半金属中的外尔轨道及三维量子霍尔效应研究方面取得新进展。相关成果近日在线发表于《物理评论B》（Physical Review B）。属于拓扑半金属家族的外尔半金属以其低能外尔费米子激发而闻名，这些激发在外尔节点附近具有确定的手性。外尔节点以相反的
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
物理所预言硅烯中的量子自旋霍尔效应
最近，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）姚裕贵研究员以及博士生刘铖铖、冯万祥采用第一性原理，系统地研究了硅烯的晶体结构、稳定性、能带拓扑和自旋轨道耦合打开的能隙，预言了在硅烯中可以实现量子自旋霍尔效应。 近几年来，拓扑绝缘体的研究在世界范围内飞速发展，并成为凝聚态物理研
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
科学家首次在实验中让原子伴着光子“跳舞”
3月29日 中国、美国、澳大利亚三国科研人员组成的联合研究团队，首次在实验中让原子伴着光子“跳舞”，并揭示了这种“舞蹈”的“音乐节奏”。相关研究成果已发表于国际物理学权威期刊《物理评论快报》。 这个由中科院武汉物理与数学研究所研究员江开军领衔的研究团队，利用涡旋光和原子相互作用，将超冷原子缓慢
拓扑绝缘体量子输运性质研究取得进展
电子-电子相互作用、量子干涉和无序对输运性质的影响是凝聚态物理研究的重要主题。量子干涉的一阶效应包括被广泛研究的弱局域化和反弱局域化效应，分别对应于正交对称性和辛对称性的体系。2004年研究人员发现，对于前者，比如无序足够强的弱自旋轨道耦合半导体，电子-电子相互作用和量子干涉效应产生的二阶量子修正可
研究人员在磁性外尔半金属Co3Sn2S2红外光谱研究获进展
非磁性外尔半金属TaAs家族材料的发现，使得研究具有手征性的电子态——外尔点，及其导致的新物性、新现象成为可能，受到了广泛关注，开辟了拓扑半金属研究新方向。因而，实现并研究外尔半金属的另一半，磁性外尔半金属，就显得更为急迫和重要。磁性外尔半金属能够实现具有最少外尔点的最简单外尔半金属，可用于实现
我国学者在有机半导体自旋传输研究中取得进展
近期，强磁场中心研究人员在聚合物半导体的自旋流探测及其薄膜结构-自旋传输性能关系研究上取得新进展，相关研究成果在美国化学会(ACS)旗下期刊《ACS应用材料和界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)上在线发表。 有机半导体材料具有微弱自旋-轨道耦合和超精细
基于光学伽伐尼效应产生纯自旋流研究提出新的鲁棒方案
近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所计算物理与量子材料研究部研究员郑小宏课题组在利用光学伽伐尼效应产生纯自旋流的研究中，基于结构对称性提出一个新的鲁棒方案，即在具有空间反演对称性的二维反铁磁体系中实现光生纯自旋流。相关研究成果以Two-dimensional centrosymmet
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
人类首次直接“看到”量子自旋效应
据新加坡国立大学（NUS）官网近日报道，该校科学家领导的国际科研团队，首次直接“看到”拓扑绝缘体和金属中电子的量子自旋现象，为未来研发先进的量子计算组件以及设备铺平了道路，距离实现量子计算又近了一步。 量子计算机目前仍处于研发的初期阶段，但其展现出的计算速度已经是传统技术的数百万倍，其非凡的处
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
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
国科大等提出新的拓扑量子物态——二维外尔半准金属态
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