单元素二维拓扑绝缘体锗烯面世

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500858.shtm荷兰科学家研制出了首个由单元素组成的二维(2D)拓扑绝缘体锗烯,其仅由锗原子组成,还具有在“开”和“关”状态之间切换的独特能力,这一点类似晶体管,有望催生更节能的电子产品。相关研究刊发于最新一期《物理评论快报》杂志。 实验示意图图片来源:《物理评论快报》杂志为制造这种令人兴奋的材料,研究人员将锗和铂熔化在一起,当混合物冷却时,锗铂合金顶部的一薄层锗原子排列成蜂窝状晶格,这个二维原子层被称为锗烯(Germanene)。研究负责人、特温特大学的潘特利斯·巴姆普里斯解释说,目前电子设备会以热量的形式损失大量能量,因为材料中的缺陷会增加电阻,导致手机变得非常热。拓扑绝缘体是一种内部具有绝缘性,而边缘导电的独特材料,导电边缘允许电流在没有能量损失的情况下流动,这使它们比目前的电子材料更节能。......阅读全文

单元素二维拓扑绝缘体锗烯面世

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500858.shtm荷兰科学家研制出了首个由单元素组成的二维(2D)拓扑绝缘体锗烯,其仅由锗原子组成,还具有在“开”和“关”状态之间切换的独特能力,这一点类似晶体管,有望催生更节能的电子产品。相关研究刊发

《物理评论快报》:量子信息掩蔽首次实验实现

  中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、许金时等人与上饶师范学院李波、梁晓斌以及南开大学陈景灵合作,实验实现光量子信息的掩蔽,成功将量子信息隐藏到非局域的量子纠缠态中。相关成果近日发表于《物理评论快报》。  量子信息掩蔽是近期发展起来的一种信息处理协议。它将量子信息由单个量子载体完全转移到多个载体

《物理评论快报》在线发表大亚湾中微子实验论文

  3月8日,大亚湾中微子实验国际合作组发言人王贻芳在中科院高能物理研究所宣布发现新的中微子振荡模式。该实验达到了前所未有的精度,测得第三种中微子振荡模式的振荡幅度为9.2%,误差为1.7%,无振荡的可能性只有千万分之一。   4月23日,关于该成果的论文《大亚湾中微子实验发现电子反中微子消失》(

《地球物理学评论快报》:温室气体导致美国高温

在过去的2006年,温室气体似乎对全美国超过一半的高温纪录(如图)负有责任,与此同时,厄尔尼诺现象在这一年所产生的影响似乎要小得多。 据美国《科学》杂志在线报道,美国国家海洋与大气管理局(NOAA)通过对18个计算机模型生成的42项气候模拟结果进行分析,从而得出了上述结论。研究人员在9月5日出版的《

上海微系统所锗辅助绝缘体上石墨烯材料生长研究获进展

  近期,中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室SOI(绝缘体上硅)材料与器件课题组在绝缘体衬底上直接制备石墨烯研究方面取得新进展。制备绝缘体上石墨烯是推动石墨烯在微电子领域应用的重要基础条件,针对这一需求,SOI材料与器件课题组的研究人员使用锗薄膜做催化剂,通过化学气相沉积

物理所发现单带Mott绝缘体氯化铌

在没有相互作用或者只存在弱相互作用的体系中,能带理论能够很好地描述材料的电子结构,并据此区分金属(部分填充)和绝缘体(全空或全满)。然而,这种理解并不完整,因为多体相互作用可能导致能带理论的失效,典型案例即为Mott绝缘体。在能带理论中,半填充的能带应表现为金属态。然而,由于强电子-电子相互作用,实

中国科学院大学苏刚发《物理评论快报》:超临界磁压热效应

近日,中国科学院大学苏刚教授团队与合作者利用自己发展的精确高效有限温度张量重正化群方法,完整给出了Shastry-Sutherland晶格量子磁性模型的压力—温度相图,发现该相图与水的相图极为相似,同时发现在临界点上方的超临界区存在一种新奇的量子关联诱导的制冷机制,命名为超临界磁压热效应。该效应给出

新材料为电子铺就“高速公路”-大幅提升芯片速度

  锡是人们比较熟悉的一种材料,在日常生活中极为常见,如锡纸、锡罐等。但就是这种普通材料,在经由科学家特殊处理之后,不但成了比肩石墨烯的梦幻材料,还有望打破计算机领域硅晶体一家独大的局面。据物理学家组织网11月22日报道,由美国斯坦福大学科学家领导的研究小组发现,一种由单层锡原子组成的复合材料,或许

中国科大等在二维材料拓扑态研究领域取得系列进展

  中国科学技术大学教授乔振华课题组与国内外同行合作,在二维体系拓扑量子态的理论研究方面取得系列进展。相关成果发表在《自然-纳米技术》、《物理评论快报》和《物理学进展报告》上。  量子反常霍尔效应(即零磁场条件下量子霍尔效应)自石墨烯和拓扑绝缘体发现以来受到了凝聚态物理和材料科学领域的广泛关注,并且

自学习蒙特卡洛推动电声子耦合狄拉克费米子研究获进展

  自学习蒙特卡洛方法——通过提取描述系统低能有效模型的自学习过程,设计出优化的更新方法,克服量子多体系统蒙特卡洛模拟中临界慢化和接收概率低等瓶颈——自2016年提出以来,已经在凝聚态量子多体问题相变和临界现象研究中取得很多成果,受到广泛关注。该方法在量子多体问题大规模数值计算领域中的应用,正在逐步

硅和锗元素半导体的应用介绍

硅和锗是我们最熟悉的元素半导体。锗是最早实现提纯和完美晶体生长,并最早用来制造晶体管的半导体材料。但是,由于锗的禁带较窄,锗器件的稳定工作温度远不如硅器件高,加之资源有限,其重要地位早在半导体工业发展初期就被硅所取代。目前,锗仅以其较高的载流子迁移率和在某些重掺杂情况下的高度红外敏感特性,在低频小功

原子吸收AAS元素分析方法锗Ge

原子吸收AAS--元素分析方法--锗Ge1. 基本特性:   原子量 72.59   电离电位 7.9 (ev)   离解能 6.9 (ev)2. 样品处理:   HCL+HNO3; HNO3+H3PO4; H2SO4+HF; HF+HNO3+H3PO4;   Na2O2+NaOH+Na2CO3;3

原子吸收AAS元素分析方法锗Ge

1. 基本特性:   原子量 72.59   电离电位 7.9 (ev)   离解能 6.9 (ev)2. 样品处理:   HCL+HNO3; HNO3+H3PO4; H2SO4+HF; HF+HNO3+H3PO4;   Na2O2+NaOH+Na2CO3;3. 分析条件:   分析线 265.2

欧洲研究团队成功合成二维材料锗烯-石墨烯家族又添表亲

二维材料锗烯  艾克斯-马赛大学等一个欧洲联合研究团队成功合成石墨烯的又一“表亲”,即二维材料锗烯(germanene)。该材料是由单层锗原子构成,或具备表现出色的电学和光学性质,未来有可能被广泛集成在各种电子设备。这项研究成果刊登在9月10日的《新物理学杂志》上。  这种二维材料最早于2009年被

《物理快报B》:宇宙可能位于虫洞内部

虫洞示意图美国天文学家通过研究重新审视宇宙  根据大爆炸理论,宇宙是由一个致密致热的奇点膨胀到现在的状态的。这是宇宙物理学关于宇宙起源的主流理论,现在宇宙物理学的几乎所有研究都与宇宙大爆炸理论有关,或者是它的延伸。但是,大爆炸理论无法回答我们的宇宙在大爆炸发生之前到底是什么样子。  据物理

新型类石墨烯二维晶体材料——锗烯的研究获进展

  近日,中国科学院武汉物理与数学研究所曹更玉研究组与中国科学院物理研究所高鸿钧院士研究组合作,在新型类石墨烯二维晶体材料——锗烯的制备研究方面取得新进展,相关研究结果与中科院物理所以共同第一作者单位合作发表在Advanced Materials(2014,26,4820)杂志上。  近年来石墨烯研

ICPMS-测试地质样品锗元素的研究

  1 实验部分   1.1 仪器和材料试剂   (1)电感耦合等离子体质谱仪(ICPMS) X Serise Ⅱ型 (赛默飞世尔)   (2)聚四氟乙烯烧杯 50ml   (3)有刻度带塞聚乙烯试管 25ml   1.2 试剂   (1)本实验全过程用水全部为:GB/ T6682-2008 三级水

石墨烯与硅烯中的量子反常霍尔效应研究获理论新突破

  近日,中国科学技术大学教授乔振华研究组与校内外同行合作在预言石墨烯和硅烯中的量子反常霍尔效应方面取得新突破,研究成果发表在3月14日和21日的《物理评论快报》上。   通过与校内外同行合作,乔振华提出一种新的实验方案来实现量子反常霍尔效应:将石墨烯置于反铁磁绝缘体材料铁铋酸的铁磁面上,由于石墨

共振X射线发射光谱帮助丁阳团队解决稀土研究问题

  稀土元素是现代科技中不可或缺的元素。北京高压科学研究中心研究员丁阳带领的国际研究团队在高压稀土金属价态转变研究领域获重要进展。相关研究6月27日发表于《物理评论快报》。  价态转变—价电子数的变化,是稀土金属及其化合物中普遍存在的物理现象,反映了局域4f电子在外界(比如压力、掺杂、温度)作用下向

超高压下半导体材料可变身拓扑绝缘体

  一个由中国吉林大学、美国华盛顿卡内基研究所等单位研究人员组成的国际小组合作,通过对一种半导体施加压力,将其转变成了“拓扑绝缘体”(TI)。这是首次用压力逐渐“调节”一种材料,让它变成了拓扑绝缘状态,也为先进电子学应用领域寻找TI材料开辟了新途径。相关论文在线发表于《物理评论快报》上。   拓扑

美模拟发现三种稳定存在的碳结构

  ,美国纽约州立大学石溪分校的科学家通过模拟发现了3种可稳定存在的新型碳结构。这些材料的密度超过现有三维材料中密度最大的钻石,具有独特的电子和光学性能,如能成功合成,将成为材料学领域的一大突破。相关论文6月7日发表在《物理评论快报B》杂志网络版上。   碳是地球上最常见的一种元素,但其原子的不同

转角石墨烯有效模型理论研究取得进展

  去年,《自然》杂志接连发表了两篇关于转角石墨烯的文章,指出将两层单层石墨烯材料,扭转到特殊的角度,并辅以电场调控载流子浓度,体系在低温下可以产生超导现象,这一发现激起了世界范围内研究转角石墨烯系统的热潮。目前该领域还处于方兴未艾阶段,很多实验观测没有公认的理论解释。比如在系统处在电中性时,原本导

单烯酸的定义

中文名称单烯酸英文名称monoenoic acid定  义含有一个双键的不饱和脂肪酸。如在动植物油中常见的棕榈油酸、油酸和神经酸等。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),脂质(二级学科)

科学家公布石墨烯最新“表亲”

   科学家首次制造出Stanene。  两年前,物理学家曾预测锡应该能够形成仅有一个原子厚的网格,如今研究人员表示他们终于制出了这种材料。这种薄膜被称为Stanene,研究人员在8月3日出版的《自然—材料》上报告了这一成果。但是他们尚未能证实这种新材料是否像预期的那样具有让理论学家激动的奇异电子特

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

美首次研制出稳定的单原子层锗

  据物理学家组织网4月10日报道,60年前,锗被用来做成了第一块晶体管,但随后被硅取代,现在,美国科学家首次成功制造出了单原子厚度的锗——单锗(germanane),其电子迁移率是硅的10倍,因而有望取代硅用于制造更好的晶体管。研究发表在最新一期的美国化学会《纳米》杂志上。   单锗的结构同由单

物理所在二维硼(硼烯)的实验制备方面取得进展

  自石墨烯发现以来,二维材料受到了广泛关注,寻找类似石墨烯的新型二维晶体材料,并探索其特殊物理化学性质是当前一个令人关注的研究方向。二维材料性质各异,且易于调控和集成,其丰富多彩的电子态和物理效应为构筑新型的电子器件提供了新机遇。其中,单元素二维材料由于结构简单、易于分析和调控,可以视为模型化的二

二维锡烯拓扑材料研究取得进展

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授王兵和副教授赵爱迪研究团队与清华大学助理教授徐勇、教授段文晖以及美国斯坦福大学教授张首晟合作,成功制备出具有纯平蜂窝结构的单层锡烯,并结合第一性原理计算证实了其存在拓扑能带反转及拓扑边界态。相关研究成果11月5日在线发表在《自然-材料》(N

二维锡烯拓扑材料研究取得进展

近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授王兵和副教授赵爱迪研究团队与清华大学助理教授徐勇、教授段文晖以及美国斯坦福大学教授张首晟合作,成功制备出具有纯平蜂窝结构的单层锡烯,并结合第一性原理计算证实了其存在拓扑能带反转及拓扑边界态。相关研究成果11月5日在线发表在《自然-材料》(Nat

上海微系统所锗基石墨烯应用研究取得进展

  中国科学院上海微系统与信息技术研究所在锗基石墨烯应用研究中取得新进展。信息功能材料国家重点实验室SOI材料课题组在国际上首次采用单侧氟化石墨烯作为锗基MOSFET的栅介质/沟道界面钝化层,调制界面特性,有望解决未来微电子技术进入非硅CMOS时代,锗材料替代硅材料所面临的栅介质/沟道界面不稳定的难