压电效应和拓扑量子相变

近期,美国宾夕法尼亚州立大学刘朝星教授课题组从理论上提出压电响应的突变可以表征一系列二维拓扑相变,从而第1次揭示了压电系数和拓扑相变间的关系。相关成果以“Piezoelectricity and Topological Quantum Phase Transitions in Two-Dimensional Spin-Orbit Coupled Crystals with Time-Reversal Symmetry”为题,发表在国际综合期刊,如下。 拓扑学(topology)研究物体在连续变化下的行为。如果一个物体可以连续地变成另一个物体,那么它们拓扑等价;反之,拓扑不等价。在绝缘物质相(phase of matter)的研究中,连续变化对应的是绝热(adiabatic)变化(即变化不会关闭能隙),因而两个绝缘相是否拓扑等价由绝热变化的存在决定。如果一个相变发生在两个拓扑不等价的绝缘相之间,那么它一定......阅读全文

实验室内首次创造出对称性破缺并观察到拓扑瑕疵

  据美国每日科学网站8月12日报道,多国研究人员首次通过实验证明,可在实验室内以一种可控的方式制造出对称性破缺并观察到拓扑瑕疵。在一个控制得很好的系统内识别出这些“拓扑瑕疵”,将有助于科学家们研究量子相变、洞悉复杂系统的非平衡性动力系统。研究结果发表在最新出版的《自然·通讯》杂志上。   大约1

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

中科院金属所发现拓扑狄拉克节线量子态

  最近,中科院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室研究员陈星秋、博士生李荣汉等通过第一原理计算,在金属铍单质中发现拓扑狄拉克节线量子态。  金属单质铍具有十分罕见的性质,不但极轻高强,而且是优异的等离子体面向材料,但其特殊性质的机理依然成谜。另外,上述拓扑非平庸的表面态从上个世纪80年代起就先

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

上海技物所在拓扑量子体系长波室温新机理THz探测研究...

上海技物所在拓扑量子体系长波室温新机理THz探测研究取得进展近日,中国科学院上海技术物理研究所研究员王林、陈效双和陆卫团队、意大利拉奎拉大学Antonio Politano教授团队和南京大学万贤纲教授团队合作,提出了C3V反演结构特征的第二类狄拉克半金属材料(Type-II Dirac Semime

单相变压器和三相变压器的区别

 1、定义不同单相变压器:变压器利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心(磁芯)。在电器设备和无线电路中,常用作升降电压、匹配阻抗,安全隔离等。三相变压器:为了输入不同的电压,输入绕组也可以用多个绕组以适应不同的输入电压。同时为了输出不同的电压也可以用多个绕组。三个

我国科学家改写室温热电优值记录

  热电材料是一种直接将热能和电能相互转换的功能材料,可用于发电和制冷,具有传统的发电机和制冷机难以媲美的优点。其转化效率由热电优值确定,寻找有效的方法提高热电优值是热电研究追求的重要目标。  在量子调控与量子信息重点专项的支持下,北京高压科学研究中心陈晓嘉教授团队以1%铬掺杂的硒化铅作为研究对象,

我国科学家发现狄拉克半金属自旋密度波态

  复旦大学物理学系修发贤课题组通过研究狄拉克半金属ZrTe5在强磁场下的输运性质,首次观测到一种新奇的磁场诱导的自旋密度波态,这一发现为狄拉克半金属的研究提供了新的角度和思路。相关研究成果发表于《自然通讯》。  狄拉克半金属具有和石墨烯相似的能带结构,它展现出高磁阻、高迁移率等优良电学性质。大量理

钙钛矿钙铁石单层钙钛矿三态拓扑学相变成功实现

  对于过渡金属氧化物体系,离子缺陷在诱导或提升材料功能方面起到了关键作用。人为调控离子过程是控制过渡金属氧化物功能的有力手段。氧缺陷和金属离子的缺陷可以在特定的温度和电场下移入、或者移出样品,进而产生磁有序、金属-绝缘体转变、铁电极化甚至结构转变等独特的物理现象。研究表明,通过控制离子的有序迁移,

中国科大等预言存在一种新奇配对超流相

  中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在超冷费米气体中的拓扑相变方面研究取得重要进展:该实验室邹旭波教授与易为教授分别同他们的合作者在理论上预言并刻画了一种同时具有非零配对质心动量及非平庸拓扑性质的新奇配对超流相。两项研究成果分别在线发表于10月28日刊出的同一期《自然·通讯》

福建物构所新型低维磁性材料研究获进展

  由于自旋量子效应的存在,低维磁性材料会出现与三维磁性材料不一样的磁性基态。对于二维自旋体系,量子涨落和热涨落之间的竞争将主导磁相变行为,长程序反铁磁相变有可能克服量子涨落而出现。但是,包含三角自旋网格特别是笼目(kagome)晶格的磁性材料,强烈的几何阻挫和量子自旋涨落的作用会使长程有序的基态无

Nature子刊:量子计算研究中实现随机混态的纠缠相变观测

  随机量子态指的是在整个希尔伯特空间中均匀分布的量子态,由于希尔伯特空间的维数随着比特数指数增长,在实验上制备和观测多比特的随机量子态是较为困难。同时,随机态在黑洞物理等领域备受关注。有一些理论工作预测,将随机态划分为系统和环境两部分后,改变环境和系统的相对大小,系统内会出现纠缠相变。然而,这种纠

我国学者在费米稳态超辐射量子相变研究中取得进展

  在国家自然科学基金项目(批准号:11925401、11734008)等资助下,华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室武海斌研究团队和中国工程物理研究院研究生院陈宇副教授合作,首次实现了超冷费米气体的稳态超辐射量子相变,观察到费米统计对量子相变的影响。该成果以“光学腔内超冷简并费米气体超辐射

人民日报:中国距离诺奖这些领域还有多远

   过去几天,2016年诺贝尔奖的部分奖项陆续公布,引来关注无数。  诺贝尔生理学或医学奖授予日本科学家大隅良典,以表彰他在细胞自噬机制研究中取得的成就。诺贝尔物理学奖授予戴维·索利斯、邓肯·霍尔丹和迈克尔·科斯特利茨,以表彰他们在物质的拓扑相变和拓扑相方面的理论发现。诺贝尔化学奖授予让—皮埃尔·

中国科大在超冷原子拓扑量子体系研究领域取得新进展

  中国科学技术大学教授潘建伟及同事陈帅、邓友金等与北京大学刘雄军、维也纳工业大学、卡尔加里大学的合作者们,在超冷原子拓扑量子体系的实验研究方面取得新进展。他们用量子淬火动力学方法在人工合成的二维自旋轨道耦合超冷原子体系中得到了直接判断体系拓扑的动力学判据,并据此精确测定了体系的拓扑相图。相关研究成

Science:磁性拓扑绝缘体畴壁上的量子化手性边缘传导

  对畴壁(DW)构型和运动的控制可以实现磁性和介电材料在微小外部磁场下的非易失响应。东京大学K. Yasuda和Y. Tokura(共同通讯作者)利用磁力显微镜尖端设计并制造出在量子反常霍尔态中的磁畴,通过运输测量证明了沿指定DW手性一维边缘传导现象的存在。研究结果可促进低功耗的自旋电子器件的实现

中国科大观测到基于简并腔中涡旋光子的非厄米奇异点

  中国科学技术大学郭光灿院士团队在基于简并腔中涡旋光子的拓扑量子模拟上取得新进展。该团队李传锋、许金时、韩永建等人利用简并光学谐振腔内的涡旋光子构建非厄米人工轨道角动量晶格,观测到了非厄米奇异点。该成果1月25日发表于《科学进展》。  奇异点(exceptional point, EP)是非厄米系

物理所发现ZrTe5中温度诱导Lifshitz转变及其拓扑本质

  自上世纪70年代以来,科学家们就发现过渡金属碲化物ZrTe5和HfTe5在电阻-温度曲线上表现出一个宽峰,并且在宽峰温度的上下,霍尔效应和热电势所测得的载流子发生变号。尽管许多研究组对这一奇异的输运性质做了研究,但其起源一直是一个悬而未决的问题。近年来,量子拓扑材料研究的兴起导致发现了一大批包括

武汉物数所等在非平衡量子相变研究中取得新进展

  近日,中国科学院武汉物理与数学研究所冯芒课题组与浙江大学物理系王浩华课题组、西南科技大学物理学院以及澳大利亚马考瑞大学工程量子体系ARC中心合作,在实验探索量子多体体系的量子相变方面取得进展,其结果发表在《自然•通讯》上。  量子多体系统的行为中有一类由量子涨落导致的基态性质或激发态能级结构的突

物理所预言新型二维大能隙拓扑绝缘体

  众所周知,二维拓扑绝缘体的体内是绝缘的,而其边界是无能隙的金属导电态。且这种金属态中存在自旋-动量的锁定关系,相反自旋的电子向相反的方向运动,由于受到时间反演不变性的保护,它们之间的散射是禁止的,因此是自旋输运的理想“双向车道”高速公路,可用于新型低能耗高性能自旋电子器件。当前实验证实的二维拓扑

新型相变材料实现高速低功耗相变存储

  最新一期《科学》杂志发表了中国科学家在相变存储领域的重大突破:中科院上海微系统与信息技术研究所宋志棠团队研发出一种全新高速低功耗相变材料——钪锑碲合金(ScSbTe),用其制成的相变存储单元实现了700皮秒内(0.7纳秒)的高速可逆擦写操作,操作能耗比现有国际量产锗锑碲合金(GeSbTe)降低了

解析不同类型磁性拓扑半金属的磁结构

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心副研究员朱文卡、研究员张蕾,与华中科技大学教授田召明、安徽大学博士刘威等合作,利用稳态强磁场实验装置,解析出不同类型磁性拓扑半金属的磁结构。相关高场实验数据借助高场磁性测量系统在水冷磁体WM5上完成。相关研究成果分别以Criticalbehavio

合肥研究院在Skyrmion材料研究中取得进展

  中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究人员对具有Skyrmion相的螺旋磁有序MnSi体系的临界行为进行了研究,发现MnSi在相变临界点的临界行为是三重临界行为。该研究证明了该体系的自旋相互作用是长程相互作用,并计算出自旋相互作用的衰减函数。  对于螺旋磁有序MnSi材料,由于存在弱巡游

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

金属所在碱土金属单质中发现拓扑狄拉克节线量子态

  金属单质铍具有十分罕见的性质,不但具有极轻高强的特点,而且是优异的等离子体面向材料(比如核聚变堆铍毯),是反应堆中最好的中子减速剂,是透X射线的能力最强的金属等。因此,铍在原子能、火箭、导弹、航空、宇宙航行以及冶金工业中有重要作用。同时,铍还具有特殊的电子结构,其电子输运性质接近于半金属,磁场条

磁性拓扑绝缘体中的量子化反常霍尔效应研究取得进展

图1:量子霍尔效应(左)与量子化反常霍尔效应(右)的比较示意图  最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室方忠、戴希研究组在无需外磁场的量子霍尔效应研究中取得重要进展。本工作发表在《科学》杂志上【R.Yu,et.al., Science, 3June2010

压电效应首次在纳米尺度上产生

  据美国物理学家组织网报道,加拿大麦吉尔大学化学系研究人员发现了一种方法,能在一种名为“硒化镉量子点”的纳米半导体中人为控制压电效应,制出小到难以置信的高效能产品,比如纳米级血压计、纳米电池等。  通过压缩或扩张固体材料而产生电场,这称为压电效应。压电效应在日常生活中应用很广,比如手表、

拓扑狄拉克节线量子态诱发表面电声耦合反常增强现象

  最近,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心材料设计与计算研究部的研究人员及合作者发现了金属铍表面的巨大电声耦合的反常增强是其块体材料中拓扑狄拉克节线量子态诱发的。因为该节线态会导致鼓膜类拓扑表面态,它们在表面费米能级附近局域,增高了态密度,尤其是通过与低频区表面声子的耦合诱发了巨大的电声

铁基超导体超导涡旋中马约拉纳零能模的拓扑本质

  铁基超导体超导涡旋中的马约拉纳零能模是当前人们关注的前沿问题。近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员丁洪、中科院院士高鸿钧与美国麻省理工学院教授Liang Fu通力合作,在铁基超导体FeTe0.55Se0.45单晶样品上发现了伴随马约拉纳零能模出现的涡旋束缚态能级序列半整数

静水压调控拓扑材料ZrTe5能带结构研究获进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心副研究员张警蕾与研究员田明亮课题组、浙江大学袁辉球课题组合作,在静水压调控拓扑材料ZrTe5能带结构研究中取得新进展。相关研究结果以Disruption of the Accidental Dirac Semimetal State in ZrTe