清华大学王亚愚／张金松等NatureCommun.
以拓扑绝缘体为代表的拓扑量子材料是近年来凝聚态物理的重要研究领域。由于非平庸的拓扑能带结构，拓扑绝缘体与真空的边界上会出现无能隙的金属性拓扑表面态。在二维非磁性拓扑绝缘体中，由于时间反演对称性的保护，这种拓扑表面态由一对自旋相反、运动方向相反的一维螺旋式边缘态 (helical edge state) 构成。在磁性拓扑绝缘体中，由于时间反演对称性的破缺，两支对流的边缘态中只会保留一支手性的边缘态(chiral edge state)，从而产生量子反常霍尔效应态，也叫做陈绝缘体态。此前关于陈绝缘体的实验研究主要关注低磁场下的量子化行为，而陈绝缘体在强磁场下的演化规律还是一个未知的领域。 最近，清华大学低维量子物理国家重点实验室的王亚愚、张金松实验组和华中科技大学脉冲强磁场中心合作，发展了脉冲强磁场下微纳器件的输运测量技术，在本征磁性拓扑绝缘体MnBi2Te4中发现了陈绝缘体在高达61特斯拉的超强磁场下存在一个以零级霍尔平台和......阅读全文
物理所搭建拓扑量子磁体
拓扑物态具有受保护的拓扑边界模式，对局域扰动展现出鲁棒性，是凝聚态物理和量子信息科学领域的前沿热点课题之一。人工量子系统凭借其结构的可定制性和参数的可调性，已成为研究拓扑物态的重要实验平台。然而，迄今为止，基于人工量子系统的拓扑物态研究集中在无相互作用的系统，而对具有相互作用的多体拓扑物态的量子模拟
物理所搭建拓扑量子磁体
拓扑物态具有受保护的拓扑边界模式，对局域扰动展现出鲁棒性，是凝聚态物理和量子信息科学领域的前沿热点课题之一。人工量子系统凭借其结构的可定制性和参数的可调性，已成为研究拓扑物态的重要实验平台。然而，迄今为止，基于人工量子系统的拓扑物态研究集中在无相互作用的系统，而对具有相互作用的多体拓扑物态的量子模拟
韩国发现玻色爱因斯坦凝聚态特性新量子材料
韩国东国大学、汉阳大学等联合研究团队首次通过低温金属硅中的量子自旋现象发现新量子材料。 量子自旋的粒子会相互影响，产生磁性。利用这一特性可提高量子计算机性能，甚至有助于创造室温超导体。联合研究团队在对量子计算机关键器件进行研究时，发现了一种全新的来自硅金属的独特信号。实验发现，当量子“自旋云”
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
70年来首位中国籍获奖者：北京量子院院长薛其坤摘凝聚态物理最高奖
2024年度的巴克利奖，由中国科学院院士、清华大学教授、北京量子信息科学研究院院长、南方科技大学校长薛其坤获得！这是北京时间2023年10月24日从大洋彼岸的美国物理学会传来的喜讯。据悉，该奖自1953年设立以来，首次颁发给中国籍物理学家。 巴克利奖被公认为是国际凝聚态物理领域的最高奖，旨在表
“量子电容”成功读取拓扑量子比特信息
由西班牙国家研究委员会马德里材料科学研究所与荷兰代尔夫特理工大学组成的国际联合研究团队，在拓扑量子计算领域取得重要进展。他们首次利用一种被称为“量子电容”的新技术，成功读取基于马约拉纳模式的拓扑量子比特中的信息，向实现更稳定的量子计算迈出关键一步。相关成果发表于最新一期《自然》杂志。量子计算的核心挑
MnNiGa中取向磁性biskyrmion态的小角中子散射研究
近年来，量子材料的研究已经成为凝聚态物理领域的新热点。量子材料通常具有非平凡的拓扑特性。磁性斯格明子（skyrmion）材料是一类具有纳米尺度的拓扑自旋涡旋结构的量子材料。因其具有拓扑及超低电流密度驱动等特性，在基础理论研究及器件化商业应用研究等领域得到了广泛关注。磁性双斯格明子（biskyrm
科研人员发表系统性综述：铁基超导体中存在的拓扑物理
铁基高温超导和拓扑物理是当前凝聚态物理的两个重要前沿研究领域。在过去长期的研究中，这两个领域各自独立发展，互相之间很少有研究交集。最近几年，经过多个研究组的共同努力，结合理论和实验发现：某些铁基高温超导体可以是由内禀超导近邻效应产生的自赋性拓扑超导体（Connate Topological Su
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
激光调控外尔准粒子的超快运动
拓扑量子态和拓扑量子材料的理论、实验研究近年来方兴未艾，成为凝聚态物理研究领域的重要前沿。拓扑序作为一种全新的物质分类概念，与对称性一样是凝聚态物理中的基础性概念。对拓扑的深刻理解，关系到凝聚态物理研究中的诸多基本问题，例如量子相的基本电子结构、量子相变以及量子相中的许多无能隙元激发等。在拓扑材
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
拓扑电子态研究应用前景广阔
未来，变革性技术会出现在哪个方向？拓扑电子态及其材料研究，极有可能。拓扑电子态是什么？中国科学院院士、中国科学院物理研究所所长方忠这样解释：“它是一大类新的量子物态，其研究对当前物理学的发展产生了深远影响，不仅深刻改变人类对物态的认识，也为变革性技术的出现提供新的可能。”2023年度国家自然科学奖一
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
第七届江苏物理春季学术会议举办
5月10日至12日，第七届江苏物理春季学术会议在苏州大学天赐庄校区召开。会议由江苏省物理学会主办，苏州大学物理科学与技术学院承办。近500名物理科技工作者、研究生和企业代表围绕物理学热点领域话题开展学术交流。会议现场。苏州大学供图苏州大学党委书记张晓宏从历史沿革、学科建设、人才培养等方面简要介绍了学
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
铁基高温超导材料中一种新型一维拓扑边界态被发现
中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室王征飞教授与美国犹他大学刘锋教授，清华大学薛其坤院士、马旭村研究员，中科院物理所周兴江研究员合作，首次发现了铁基高温超导材料中的一种新型一维拓扑边界态，该成果于7月4日在线发表于《自然—材料》。 超导材料与拓扑材料是近年来凝聚态物理研究的两大热点。理
物理所铁基超导材料拓扑性质研究取得进展
铁基超导体和拓扑绝缘体是近年来凝聚态物理研究的热点问题。铁基超导体是非常规超导体，不同于传统的电声耦合机制的BCS超导体，其超导配对机制的解释仍然是凝聚态物理理论的一个难点；同时，不同于单带的铜基非常规超导体，铁基超导体的多带特性使其具有更丰富的电子结构。拓扑绝缘体的发现突破了人们对绝缘相的认识
二维拓扑材料内发现新奇电子效应
德国尤利希研究中心领导的一个国际研究团队在最新一期《自然·通讯》杂志上撰文指出，他们首次证明了在二维材料中存在一种奇异的电子态——费米弧，这为新型量子材料及其在新一代自旋电子学和量子计算中的潜在应用奠定了基础。 研究人员解释说，他们检测到的费米弧是费米面的一种特殊形式。费米面在凝聚态物理中用于
中国科协常委薛其坤院士获得2024年度美国物理学会巴克利奖
北京时间10月24日，美国物理学会宣布中国科协常委、南方科技大学校长、中国科学院院士薛其坤获得国际凝聚态物理领域的最高奖巴克利奖，成为该奖设立70年以来首位中国国籍的获奖者。 巴克利奖被公认为是国际凝聚态物理领域的最高奖，旨在表彰凝聚态物理领域作出卓越贡献的科学家。薛其坤和美国哈佛大学教授阿什
物理所成功预言一类新拓扑绝缘体
最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）姚裕贵研究组与美国橡树岭国家实验室的肖笛、张振宇研究组等合作，成功预言了一类新的拓扑绝缘体。 拓扑绝缘体作为一种新奇的量子物态，自问世以来就受到了广泛的关注。与普通绝缘体相比，拓扑绝缘体同时具有绝缘体和导体双重性，即在块
科学家找到分数量子反常霍尔效应存在证据
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509583.shtm9月27日，《物理评论X》发表上海交通大学物理与天文学院副教授李听昕、上海交通大学李政道研究所李政道学者刘晓雪团队与美国田纳西大学张阳团队合作的最新科研成果，他们设计制备出新型转角二碲
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
物理所等在三维量子自旋液体动力学行为研究中取得进展
量子自旋液体是存在于量子阻挫磁性材料中的一种新型物质形态，其新奇之处在于量子自旋液体中的可以衍生出带有拓扑性质的分数化元激发，这些元激发往往具有一些非同寻常的物理性质。然而，由于其强关联、非微扰的特征，目前理论上对这些拓扑元激发的动力学特性认识甚少。最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家
方辰：努力探索未知领域
笔、纸和计算机，是中科院物理研究所研究员方辰办公桌上必不可少的3样东西。作为理论物理学家，他每天的主要工作就是用笔在纸上推导一些方程公式，偶尔用计算机辅助做一些运算。 在外人看来，这样的工作似乎很枯燥，但方辰却乐此不疲。在凝聚态物理理论研究领域耕耘10年，成绩亮眼 作为理论物理学家，方
“拓扑量子输运理论与器件前沿探索”项目指南
为贯彻落实党中央、国务院关于加强基础研究和提升原始创新能力的重要战略部署，国家自然科学基金委员会（以下简称自然科学基金委）数学物理科学部拟资助“拓扑量子输运理论与器件前沿探索”原创探索计划项目（以下简称原创项目）。 拓扑物态是凝聚态物理的前沿领域之一，对于发现新的宏观量子效应和发展低能耗量子器
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
首次发现新奇拓扑量子态
最新发现与创新 从中国科学院合肥物质科学研究院获悉，该院稳态强磁场中心的郝宁宁研究员课题组，在拓扑新物态研究中取得最新进展，他们发现硫化铁化合物中存在一种交错二聚型反铁磁序，并且这种反铁磁序会调制体系进入一种新的拓扑物态：拓扑晶体反铁磁相。相关研究成果日前相继发表在欧洲物理学会《新物理学杂
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-Dime
方辰：在物理理论研究领域耕耘10年，取得亮眼成绩
笔、纸和计算机，是中科院物理研究所研究员方辰办公桌上必不可少的3样东西。作为理论物理学家，他每天的主要工作就是用笔在纸上推导一些方程公式，偶尔用计算机辅助做一些运算。在外人看来，这样的工作似乎很枯燥，但方辰却乐此不疲。在凝聚态物理理论研究领域耕耘10年，成绩亮眼作为理论物理学家，方辰主攻凝聚态体系中
拓扑绝缘体常温常压下表面态行为研究取得进展
不同于传统意义上的“金属”或“绝缘体”，拓扑绝缘体代表一种全新的量子物态：它的体态是有能隙的半导体/绝缘体，表面则表现为没有能隙的金属态。这种完全由材料体态电子结构的拓扑性质所决定的表面态，由于受到对称性的保护，基本不受杂质或无序的影响，因此非常稳定。拓扑绝缘体的研究对探索和发现新的量子现象，以