新发现:拓扑晶体的绝缘体态

拓扑晶体绝缘体(TCI)是一类受晶体对称性保护的非平庸拓扑态。在保持时间反演对称性的体系中,理论上已预言了三种类型的TCI,分别受到镜面、滑移面和旋转对称性保护。角分辨光电子能谱(ARPES)实验已证实了镜面对称性保护TCI材料SnTe,并在KHgSb中观测到滑移面保护TCI态的部分实验证据。2017年,中国科学院物理研究所研究员方辰和美国麻省理工学院教授傅亮提出了旋转对称性保护的TCI。在与旋转轴垂直的表面上存在n个狄拉克表面态,在表面布里渊区中的位置被n重旋转对称限制。理论计算预言了许多相关的候选材料。除此前在SnTe(001)面上观测到的镜面对称性保护的狄拉克表面态也可以被旋转对称性解释之外,尚未有其他实验证据。 近日,物理所/北京凝聚态物理研究中心T03组特聘研究员王志俊、美国斯坦福大学博士后聂思敏,以及物理所EX10组博士研究生王翠香和研究员石友国,物理所EX7组博士研究生樊文辉和研究员钱天、丁洪等合作,结合理论......阅读全文

新发现:拓扑晶体的绝缘体态

  拓扑晶体绝缘体(TCI)是一类受晶体对称性保护的非平庸拓扑态。在保持时间反演对称性的体系中,理论上已预言了三种类型的TCI,分别受到镜面、滑移面和旋转对称性保护。角分辨光电子能谱(ARPES)实验已证实了镜面对称性保护TCI材料SnTe,并在KHgSb中观测到滑移面保护TCI态的部分实验证据。2

我国采用拓扑化学法制备1T’’’-MoS2晶体并解析晶体结构

  二硫化钼作为层状过渡金属硫化物的典型代表,具有非常丰富的晶体结构,包括2H、3R、1T、1T’和1T’’’等。在这几种不同相中,2H MoS2的制备较为简单,在电催化、光电探测、储能、超导等领域都取得了非常多的研究成果。然而近几年来,理论学家通过计算预测了亚稳相1T’和1T’’’ MoS2具有非

新型二维原子晶体硒化铜的制备及其拓扑物性研究获进展

  二维过渡金属硫族化合物以其优异性能在光电、催化、新能源和传感器等领域展现出巨大应用潜能。与层状结构的过渡金属二硫化物不同,过渡金属单硫化物的体相都是非层状结构。因此,相比于二维过渡金属二硫化物,二维过渡金属单硫化物的制备比较困难,关于其物性研究也鲜有报道。去年,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物

物理所等在拓扑光子晶体中发现理想外尔点和节线锁

  近期,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心光物理重点实验室L01组和英国合作者首次实验发现了理想外尔点及其螺旋表面态,结果在《科学》杂志上发表[Science 359, 1013 (2018)]。同时L01组又首次实验发现了节线锁的光子能带结构及其鼓面表面态,结果在《自然-物理学》杂

物理所等在拓扑光子晶体中发现理想外尔点和节线锁

  近期,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心光物理重点实验室L01组和英国合作者首次实验发现了理想外尔点及其螺旋表面态,结果在《科学》杂志上发表[Science 359, 1013 (2018)]。同时L01组又首次实验发现了节线锁的光子能带结构及其鼓面表面态,结果在《自然-物理学》杂

通过O2离子液体调控拓扑转换材料设计高性能突触晶体管

  随着人类社会数据量的急剧增加以及数据类型复杂程度的提高,类似于人脑的神经网络型信息处理模式效率将会明显优于传统架构计算机。开发符合神经形态计算特性的电子器件进而构建大规模人工神经网络,成为未来信息科技发展的一个重要方向。功能氧化物材料物理性质对外来离子十分敏感,通过电解质调控的方法在界面处进行离

原子晶体的晶体类型

某些金属单质:晶体锗(Ge)等。某些非金属化合物:氮化硼(BN)晶体、碳化硅、二氧化硅等。非金属单质:金刚石、晶体硅、晶体硼等。

原子晶体的晶体特点

在这类晶体中,不存在独立的小分子,而只能把整个晶体看成一个大分子。由于原子之间相互结合的共价键非常强,要打断这些键而使晶体熔化必须消耗大量能量,所以原子晶体一般具有较高的熔点,沸点和硬度,在通常情况下不导电,也是热的不良导体,熔化时也不导电,但半导体硅等可有条件的导电。原子间不再以紧密的堆积为特征,

物理所的又一发现!磁性二维晶体中拓扑磁性斯格明子

  磁性斯格明子(Magnetic Skyrmion)是一种具有手性自旋的纳米磁畴结构,具有拓扑保护性、低驱动电流密度,及磁、电场和温度等多物理调控的特性,是未来高密度、高速度、低能耗信息存储器件的核心理想存储单元。开发更多优异性能的磁性斯格明子新材料是目前磁电子学领域的研究热点,也是推进磁性斯格明

原子晶体的晶体结构

结构特征:空间立体网状结构(如金刚石、晶体硅、二氧化硅等)。原子晶体的结构特点:①由原子直接构成晶体,所有原子间只靠共价键连接成一个整体。②由基本结构单元向空间伸展形成空间网状结构。③破坏共价键需要较高的能量。在原子晶体的晶格结点上排列着中性原子,原子间以坚强的共价键相结合,如单质硅(Si)、金刚石

晶体,准晶体,非晶体X一射线衍射实验的区别

晶体,准晶体,非晶体这三种物质,如果仅用肉眼是难以分辨的。固体物质是否为晶体,一般用X射线衍射法予以鉴定。晶体会对X射线发生衍射,非晶体不会对X射线发生衍射。可以通过有无衍射现象来区分晶体和非晶体。至于准晶体,它是一种介于晶体和非晶体之间的固体。用X光对固体进行结构分析,它和晶体、非晶体的结构截然不

晶体,准晶体,非晶体X一射线衍射实验的区别

晶体,准晶体,非晶体这三种物质,如果仅用肉眼是难以分辨的。固体物质是否为晶体,一般用X射线衍射法予以鉴定。晶体会对X射线发生衍射,非晶体不会对X射线发生衍射。可以通过有无衍射现象来区分晶体和非晶体。至于准晶体,它是一种介于晶体和非晶体之间的固体。用X光对固体进行结构分析,它和晶体、非晶体的结构截然不

非晶体与晶体的主要差异

本质区别晶体有自范性,非晶体无自范性。物理性质晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体,具有长程有序,并成周期性重复排列。非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体,具有近程有序,但不具有长程有序。外形为无规则形状的固体。晶体有各向异性,非晶体多数是各向同性。晶体有固定的熔点,非晶体无

原子晶体的晶体结构介绍

  结构特征:空间立体网状结构(如金刚石、晶体硅、二氧化硅等)。  原子晶体的结构特点:  ①由原子直接构成晶体,所有原子间只靠共价键连接成一个整体。  ②由基本结构单元向空间伸展形成空间网状结构。  ③破坏共价键需要较高的能量。  在原子晶体的晶格结点上排列着中性原子,原子间以坚强的共价键相结合,

首次在磁性拓扑绝缘体中观测到清晰的拓扑表面态

  近十几年来,拓扑绝缘体已经成为凝聚态物理领域的一个重要研究方向。对于Z2拓扑绝缘体,其拓扑性质受到时间反演对称性的保护。如果将Z2拓扑绝缘体的时间反演对称性破坏,会形成一类新的拓扑态,即磁性拓扑绝缘体。磁性拓扑绝缘体可以表现出一系列新奇的物理性质,例如量子反常霍尔效应、手性马约拉纳费米子、轴子绝

光子拓扑自旋态研究新成果拓展光的拓扑学研究范畴

  拓扑缺陷在物理学上通常指场分布无法连续形变、物理量无法定义的特殊点,也称为奇点,在涡旋或拓扑结构中普遍存在。拓扑缺陷在宇宙学、流体动力学、空气动力学、声学以及生物学等领域也十分常见,并在某些应用中起着重要作用。  近年来,探索拓扑结构的电磁类比在光学和光子学中引起了极大兴趣。在集成光子学领域,微

我国学者在铁电拓扑的可控拓扑相变领域取得重要进展

图 铁电拓扑的热致拓扑相变规律及铁电拓扑的相互切换  在国家自然科学基金项目(批准号:12125407、92166104、11934016、12325402、12174347、12474021、U21A2067)等资助下,浙江大学材料科学与工程学院张泽教授、田鹤教授团队与浙江大学材料科学与工程学院洪

拓扑相变研究中国也很强

  一块碲化铋石头,普通人把它归类为“固体”,但它的准确分类应该是“拓扑绝缘体”。“拓扑”二字一加,物质的存在方式极大丰富。10月4日,三位美国人因为“拓扑相变”研究被授予2016年度诺贝尔物理学奖。而中国科学家近几年也在这一领域大放异彩。  “我读着他们的文章开始了研究,对他们的工作非常敬佩,他们

拓扑异构酶的用途

  DNA的结构转换和解析  Ⅱ型拓扑异构酶  Ⅱ型拓扑异构酶巧妙地执行了打开DNA双螺旋的过程。它将DNA的一个双螺旋结构切开,并让另一个螺旋从缺口处穿过,在此之后一个双螺旋便被打开。这里显示的图片是由两个蛋白构建的:这个编号为1bgw的蛋白具有拓扑异构酶的下半部分结构,另外一个编号为1eil的蛋

拓扑异构酶的分类

  可分为两类一类叫拓扑异构酶I,一类叫拓扑异构酶II。拓扑异构酶I催化DNA链的断裂和重新连接,每次只作用于一条链,即催化瞬时的单链的断裂和连接,它们不需要能量辅因子如ATP或NAD。E.coliDNA拓扑异构酶I又称ω蛋白,大白鼠肝DNA拓扑异构酶I又称切刻-封闭酶(nicking-closin

拓扑异构酶的简介

  DNA拓扑异构酶是存在于细胞核内的一类酶,他们能够催化DNA链的断裂和结合,从而控制DNA的拓扑状态,拓扑异构酶参与了超螺旋结构模板的调节。哺乳动物中主要存在两种拓扑异构酶。DNA拓扑异构酶I通过形成短暂的单链裂解-结合循环,催化DNA复制的拓扑异构状态的变化;相反,拓扑异构酶II通过引起瞬间双

DNA拓扑学参数介绍

1.连环数(Linking number):在双螺旋DNA中,一条链以右手螺旋绕另一条链缠绕的次数,以L 表示(或以α表示),其计数方法为处于松弛环形DNA时的螺旋周数,肯定为整数,右手螺旋为正、左手螺旋为负。2.缠绕数(Twisting number):即DNA分子中的Watson-Crick螺旋

晶体和非晶体的本质区别

晶体有自范性,非晶体无自范性。

晶体和非晶体的结构特性差异

晶体与非晶体之间在一定条件下可以相互转化。例如,把石英晶体熔化并迅速冷却,可以得到石英玻璃。将非晶半导体物质在一定温度下热处理,可以得到相应的晶体。可以说,晶态和非晶态是物质在不同条件下存在的两种不同的固体状态,晶态是热力学稳定态。

晶体和非晶体的微观结构差异

晶体和非晶体所以含有不同的物理性质,主要是由于它的微观结构不同。组成晶体的微粒——原子是对称排列的,形成很规则的几何空间点阵;空间点阵排列成不同的形状,就在宏观上呈现为晶体不同的独特几何形状;组成点阵的各个原子之间,都相互作用着,它们的作用主要是静电力;对每一个原子来说,其他原子对它作用的总效果,使

硅是分子晶体还是原子晶体

晶体硅是原子晶体,无定形硅是分子晶体。两者的差异在晶体硅是很纯的,具有很高的熔点,无定形硅通常是混合物,不具有固定熔点。

关于晶体结构晶体的共性介绍

  如果将大量的原子聚集到一起构成固体,那么显然原子会有无限多种不同的排列方式。而在相应于平衡状态下的最低能量状态,则要求原子在固体中有规则地排列。若把原子看作刚性小球,按物理学定律,原子小球应整齐地排列成平面,又由各平面重叠成规则的三维形状的固体。  人们很早就注意一些具有规则几何外形的固体,如岩

中国科大利用拓扑单极子实现光驱动液晶斯格明子拓扑转换

近日,中国科学技术大学物理学院彭晨晖教授、蒋景华研究员团队与香港科技大学张锐教授合作,在向列相液晶体系中实现了通过光控拓扑单极子介导的半斯格明子拓扑动态转换,并成功将单极子作为载体实现了胶体颗粒的可控输运。这一成果为拓扑物态的非平衡调控和微纳尺度物质输运提供了全新途径。相关研究成果于10月16日以“

蛋白晶体高度稳定晶体框架材料问世

  近日,德国亥姆霍兹柏林研究中心和复旦大学江明院士课题组将伴刀豆球蛋白A与辅助分子(碳水化合物)以及罗丹明连接起来,帮助蛋白质对称排列,联合研究开发出了一种全新的材料——蛋白质晶体框架材料,形成高度稳定的晶体,而且形成了可控制的互穿网络。在这一过程中,碳水化合物首先与蛋白结合,然后罗丹明开始二聚化

晶体定向仪晶体定向切割方法介绍

  晶体定向仪:X射线晶体定向仪利用X射线衍射原理,精密快速地测定天然和人造单晶(压电晶体,光学晶体,激光晶体,半导体晶体)的切割角度,与切割机配套可用于上述晶体的定向切割,是精密加工制造晶体器件不可缺少的仪器。该仪器广泛应用于晶体材料的研究,加工,制造行业。      各向异性是晶体的本征特性,即