“量子雪崩”解开绝缘体到金属转变之谜
美国布法罗大学研究人员用“量子雪崩”解释了非导体如何变成导体，解开了绝缘体到金属转变之谜。相关研究发表在近期的《自然·通讯》杂志上。 绝缘体受到强烈的电场冲击时可变成金属，这为微电子学和超级计算机提供了诱人的可能性，但科学家尚不清楚这种电阻开关现象背后的物理原理。 研究人员表示，金属和绝缘体之间的区别在于量子力学原理，该原理规定电子是量子粒子，它们的能级位于具有禁带的能带中。 自20世纪30年代以来，朗道—齐纳公式一直用于解释将绝缘体的电子从较低能带推至较高能带所需的电场大小。但此后几十年的实验表明，材料需要的电场比朗道—齐纳公式估计的要小得多，仅为1/1000左右。 为了解决这个问题，研究人员决定考虑一个不同的问题：当绝缘体上能带中的电子被推动时会发生什么？于是，他们对电阻开关进行了计算机模拟，这解释了上能带中电子的存在。它表明，一个相对较小的电场可引发上下能级之间的间隙坍塌，为电子在能级之间上上下下创造一条量子路......阅读全文
“量子雪崩”解开绝缘体到金属转变之谜
布法罗大学物理学教授钟汉（音译）是一项新研究的主要作者，该研究有助于解决一个长期存在的物理谜团，即绝缘体如何通过电场转变为金属，这一过程称为电阻开关。 美国布法罗大学研究人员用“量子雪崩”解释了非导体如何变成导体，解开了绝缘体到金属转变之谜。相关研究发表在近期的《自然·通讯》杂志上。 绝缘体受到
“量子雪崩”解开绝缘体到金属转变之谜
美国布法罗大学研究人员用“量子雪崩”解释了非导体如何变成导体，解开了绝缘体到金属转变之谜。相关研究发表在近期的《自然·通讯》杂志上。 绝缘体受到强烈的电场冲击时可变成金属，这为微电子学和超级计算机提供了诱人的可能性，但科学家尚不清楚这种电阻开关现象背后的物理原理。 研究人员表示，金属和绝缘体
“量子雪崩”解释非导体如何变成导体
美国布法罗大学研究人员用“量子雪崩”解释了非导体如何变成导体，解开了绝缘体到金属转变之谜。相关研究发表在近期的《自然·通讯》杂志上。 绝缘体受到强烈的电场冲击时可变成金属，这为微电子学和超级计算机提供了诱人的可能性，但科学家尚不清楚这种电阻开关现象背后的物理原理。 研究人员表示，金属和绝缘体
奥地利科研人员发布“量子雪崩”研究进展
奥地利维也纳技术大学科研团队在《物理评论快报》（Physical Review Letters）发表最新研究成果《触发超辐射和混合量子系统中的自旋反转储存》，为翻转自旋系统的集体行为研究及其实验控制提供了新见解。 基于维也纳技术大学研发的芯片技术，科研团队使用实验平台对金刚石氮-空位缺陷的自旋
拓扑绝缘体内奇异量子效应室温下首现
科技日报北京10月27日电 （记者刘霞）据《自然·材料》杂志10月封面文章，美国科学家在研究一种铋基拓扑材料时，首次在室温下观察到了拓扑绝缘体内的独特量子效应，有望为下一代量子技术，如能效更高的自旋电子技术的发展奠定基础，也将加速更高效且更“绿色”量子材料的研发。 拓扑绝缘体是一种特殊的材料，内
拓扑绝缘体量子输运性质研究取得进展
电子-电子相互作用、量子干涉和无序对输运性质的影响是凝聚态物理研究的重要主题。量子干涉的一阶效应包括被广泛研究的弱局域化和反弱局域化效应，分别对应于正交对称性和辛对称性的体系。2004年研究人员发现，对于前者，比如无序足够强的弱自旋轨道耦合半导体，电子-电子相互作用和量子干涉效应产生的二阶量子修正可
拓扑绝缘体量子输运性质研究取得进展
电子-电子相互作用、量子干涉和无序对输运性质的影响是凝聚态物理研究的重要主题。量子干涉的一阶效应包括被广泛研究的弱局域化和反弱局域化效应，分别对应于正交对称性和辛对称性的体系。2004年研究人员发现，对于前者，比如无序足够强的弱自旋轨道耦合半导体，电子-电子相互作用和量子干涉效应产生的二阶量子修
科学家利用超导量子芯片模拟多种陈绝缘体
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508097.shtm量子霍尔效应是凝聚态物理学中的基本现象，人们发展了拓扑能带理论来研究此类拓扑物态，发现量子霍尔系统的能带结构是和系统的边界态密切相关的，即存在体相与边缘的对应，并利用陈数来区分不同的拓
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
弹道和雪崩成功“邂逅”
弹道是量子物理的概念，雪崩是半导体物理中的基本现象，两者貌似无关。但南京大学电子科学与工程学院教授王肖沐/施毅课题组与该校物理学院教授缪峰课题组合作，让二者“邂逅”，首次在二维材料垂直异质结中提出和实现了一种新型PN结击穿机制——弹道雪崩。 基于传统雪崩反向击穿机制的光电探测器，是实现单光子探
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
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
PNAS颠覆癌症的“雪崩效应”
细胞中染色体数的改变，引发如雪崩一般的大量突变，最终将细胞转变为癌细胞，这就是癌症的“雪崩效应”理论。现在，瑞典Lund大学的研究团队向人们展示，“雪崩效应”是错误的，会将研究者带入死胡同。文章发表在美国国家科学院院刊PNAS杂志上。 细胞的DNA改变，会使细胞分裂脱离控制，从而引起癌症。
在绝缘体和超导体之间完美切换，紫铜可作量子设备理想“开关”
量子科学家发现了一种罕见的现象，这种现象可能是在量子设备中创造一个在绝缘体和超导体之间切换的“完美开关”的关键。这项由英国布里斯托尔大学领导并发表在新一期《科学》杂志上的研究发现，紫铜中存在这两种相反的电子态。 在热或光等小刺激的推动下，材料中的微小变化可能会引发从零电导率的绝缘状态到无限电导
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
中国科学家首次证实量子相变中量子金属态存在
记者11月15日从电子科技大学获悉，该校牵头与北京大学、北京师范大学、清华大学、美国布朗大学等相关专家组成的研究团队，在国际上首次完全证实高温超导纳米多孔薄膜中量子金属态的存在，为研究量子金属态提供了新思路。该成果相关论文《超导—绝缘相变中的玻色金属态》已在国际著名期刊《科学》上以“first
全新量子材料“外尔—近藤半金属”问世－可用于量子计算
近日，美国莱斯大学和奥地利维也纳技术大学的研究人员联合研制出一种全新的材料——“外尔—近藤半金属”（Weyl-Kondo semimetal），其属于量子材料这一物质类别，可用于量子计算等领域。图片来源于网络 量子材料拥有一些很“诡异”的属性，有些属性或许可在未来的技术创新包括量子计算等领域“
科学家在半金属激子绝缘体相变研究中取得新进展
近日，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心张昌锦课题组博士王景荣和中国科学技术大学刘国柱课题组合作在半金属-激子绝缘体相变的研究中取得新进展。相关工作以Excitonic pairing and insulating transition in two-dimensional semi-D
物理所Kondo金属与亚铁磁绝缘体研究取得新进展
最近，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室刘伍明研究组在几何阻挫系统中的量子相变研究中取得进展。他们利用原胞动力学平均场方法结合连续时间蒙特卡洛方法，研究了在非均匀性三角kagome格子中金属-绝缘体相变与磁性相变，获得了三角kagome格子随相互作用、温度、非均匀性变化的详细相
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
半导体所HgTe半导体量子点研究取得新进展
近年来，拓扑绝缘体材料以其独特的物性吸引了科学界广泛的研究关注。这类材料内部是绝缘体，而在边界或/和表面则显示出金属的特性。这种独特的性质无法按照传统的材料分类方法来区分。其能带结构由Z2拓扑不变量来刻画。目前人们注意力集中在拓扑绝缘体块材的制备和输运性质研究方面。相对而言，拓扑绝缘体纳米结构的
“奇异金属”量子噪声实验挑战传统理论
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512950.shtm科技日报北京11月23日电 （记者张佳欣）美国莱斯大学科学家在最近的量子噪声实验中发现，一种“奇异金属”量子材料出奇地安静。发表在最新一期《科学》杂志上的研究，通过对量子电荷波动的测
铁磁金属/拓扑绝缘体异质结中自旋流电荷流转换效率
自旋流的产生、操作和探测是自旋电子学研究的最基本问题，其中一个关键目标是在室温以上实现电荷流-自旋流的高效转换。电荷流-自旋流转换效率与材料中的自旋-轨道耦合密切相关，通过逆自旋霍尔效应（Inverse Spin Hall effect）和逆埃德尔施泰因效应（Inverse Edelstein
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
半导体所等在拓扑激子绝缘体相研究中取得进展
上世纪60年代，诺贝尔奖获得者Mott提出激子绝缘相，Mott提出考虑库仑屏蔽效应，在半金属体系中电子-空穴配对而形成激子，可能会导致体系失稳，从而在半金属费米面处打开能隙，形成激子绝缘体状态。但迄今为止，实验上观测激子绝缘体相是一个尚未完全解决的关键科学问题。激子绝缘体相存在及其玻色-爱因斯坦
美国研制出奇特的拓扑超导体材料
3年前，美国普林斯顿大学的一个研究小组发现了三维拓扑绝缘体，这是一种金属表面的奇怪绝缘体，虽然它独特的属性具有很大应用潜力，但用于量子计算机却并非理想材料。两年来，科学家经过不断探索，完全扭转其性质，使之成为表面是金属、内部却具有超导性的拓扑超导体。这种新材料的发现有望发展出新一代电子
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
半导体所等在拓扑绝缘体研究中获进展
拓扑绝缘体是目前凝聚态物理的前沿热点问题之一。它具有独特的电子结构，它在体内能带存在能隙，表现出绝缘体的行为；表面或边界的能带是线性的无能隙的Dirac锥能谱，因而是金属态。这种量子物态展现出丰富而新奇的物性，如量子自旋霍尔效应、磁电耦合、量子反常霍尔效应等。由于这种新奇的物性源
二氧化钒金属绝缘体相变机理同步辐射研究获新进展
智能节能机敏材料二氧化钒(VO2)具有对外界红外线进行感知和调控的特性，有望应用于建筑智能窗。自上世纪50年代以来，对VO2相变机理的研究一直成为凝聚态物理的研究热点。为了解决这一极具挑战性的问题，迫切需要在外部温场驱动下，原位观察VO2相变过程中的原子和电子结构变化的关联行为
合肥研究院V2O3金属绝缘体相变机理研究获进展
近日，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所功能材料与器件研究部研究员朱雪斌课题组在V2O3金属-绝缘体相变机理研究方面取得新进展，相关研究结果以Unveiling the mechanisms of metal-insulator transitions in V2O3: The role