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。奥地利因斯布鲁克大学物理学家首次在实验中观察到了这种效应，这是有史以来观察到的最慢的带电粒子反应。相关研究论文发表在最新一期《自然》杂志上。 研究团队此次试图在一个非常简单的反应中追踪量子力学隧穿效应。团队选择了氢来进行实验，他们将氘（氢的同位素）引入一个离子阱，使其冷却，然后用氢气填充离子阱。由于温度非常低，带负电的氘离子缺乏以常规方式与氢分子反应的能量。然而，在极少数情况下，当两者发生碰撞时，确实会发生反应。 这是由隧穿效应引起的。研究第一作者罗伯特·怀尔德解释说，量子力学中，粒子具有波动性，这使......阅读全文
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。
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
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
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
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
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
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
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
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
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
让量子现象“肉眼可见”——2025年诺贝尔物理学奖成果解读
量子力学诞生百年之际，瑞典皇家科学院7日将2025年诺贝尔物理学奖授予约翰·克拉克、米歇尔·H·德沃雷和约翰·M·马蒂尼斯三名量子物理学家。正是他们在前人百年探索基础上的开创性发现，让我们“看见”曾只存在于微观领域的量子现象，也为新一代量子技术的发展奠定了坚实基础。 系列开创实验 量子力学以
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
我们是如何闻到气味的？量子力学都无法解释嗅觉机制
北京时间11月7日消息，据国外媒体报道，在我们的五种感官中，嗅觉可能是最不受重视的：提到感觉时，视觉、听觉、味觉和触觉都排在嗅觉的前面。正因为如此，我们不仅低估了嗅觉的灵敏度，也低估了它的影响力。事实上，正是嗅觉使食物变得美味可口，并且让我们远离腐败的东西。嗅觉还会激发一些印象最深刻的回忆。
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
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
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
摘掉“量子医学”的量子“高帽”
量子力学是描写微观世界的一个物理学分支，与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱，许多物理学理论和科学，如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学，都是以量子力学为基础。 量子力学同时也给人们提供了新的关于自然界的表述方法和思考方法。在许多现代技术装备中，量子力学的效应起到
量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源
2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日，中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作，首次证明了量子相干或量子纠缠在量子电池产生可提取功的过程中是必不可少的量子资源。相关研究成果近日发表在《物理评论快报》上。 关于量子电池的研究是近些年来颇受关注的量子科技问题，其中的
量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/488378.shtm 中心自旋量子电池图（受访者供图） 2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日，中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作，首次证明了量子相干或
量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源
2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日，中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作，首次证明了量子相干或量子纠缠在量子电池产生可提取功的过程中是必不可少的量子资源。相关研究成果近日发表在《物理评论快报》上。 关于量子电池的研究是近些年来颇受关注的量子科技问题，其中的
美科学家研制出新型隧穿场效应晶体管
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。
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
穿膜肽运载量子点等大分子进入细胞核
转运大分子进入核膜的能力，对于真核细胞功能是必需的。将分子成像探针或治疗试剂有效递送入细胞核，对于发展新的疾病诊断方法和治疗策略具有重要意义。在传统的细胞核转运中，需要转运分子具有核定位信号（Nuclear localization signal, NLS），同时需要胞浆因子（如import
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
研究揭示氧空位调控下的复合隧穿输运机制
近日，松山湖材料实验室研究员林生晃、张广宇及副研究员崔楠团队，联合武汉理工大学教授章嵩团队，创新性地开发了一种可印刷超薄氧化镓（GaOX）隧穿接触技术，系统揭示了氧空位调控下的复合隧穿输运机制，并在多层二硫化钨（WS2）场效应晶体管中同时实现了高载流子迁移率、低接触电阻与低势垒高度。相关成果发表
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
武汉物数所利用对称性破缺实现偶极里德堡原子量子调控
由于本身具有大的诱导电偶极矩，里德堡原子间存在强的偶极相互作用，这一特性在量子计算和量子信息处理方面有重要应用前景。但又由于原子量子亏损的存在，除氢原子外的所有原子在低态的诱导电偶极矩都是随外电场而变化的，导致非氢原子在外电场中的能级呈抗交叉结构。诱导的电偶极矩不但大小随外电场而变化，偶极矩的方
量子幽灵
一种新发现的被称为"集体诱导透明"（CIT）的现象导致原子组突然停止反射特定频率的光线。CIT是通过将镱原子限制在一个光腔内--基本上是一个微小的光盒--然后用激光轰击它们而发现的。尽管激光的光线会从原子上反弹到一个点上，但随着光线频率的调整，一个透明的窗口出现了，在这个窗口中，光线可以不受阻碍
基于石墨烯的高速度与高增益复合隧穿光电探测器
近年来，由高效吸光材料（如量子点、碳纳米管和钙钛矿）和石墨烯形成的复合光电探测器受到广泛的关注。吸光材料中的光生载流子能有效地转移到高迁移率的石墨烯通道中，从而实现超高光响应增益。然而，由于吸光材料与石墨烯界面处存在大量陷阱态，这种光电探测器的响应速度通常较慢，制约了其在高频场景下的应用。 最
绝对量子效率是外量子效率吗
不是。1、绝对量子效率亦称量子产额在光合作用中每吸收一个光量子所固定的二氧化碳分子数或释放氧气的分子数，由于所得数值为小数故通常用其道术量子需要量来表示。2、外量子效率是指单位时间内输出发光二极管外的光子数目与注入的载流子数目之比。