激子拓扑序研究新进展

南京大学物理学院王锐、王伯根和杜灵杰等人与美国麻省大学艾姆赫斯特分校Tigran Sedrakyan和北京大学杜瑞瑞组成的联合研究团队在电子-空穴关联系统中的激子拓扑序研究方面取得了进展。研究成果以“电子-空穴双层中的激子拓扑序(Excitonic topological order in imbalanced electron-hole bilayers)”为题,于2023年6月14日发表于《自然》(Nature)。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-023-06065-w。 分数量子霍尔效应是凝聚态物理研究的学术前沿之一,相关研究曾获得1998年诺贝尔物理学奖。分数量子霍尔效应起源于电子的关联效应,表现出长程量子纠缠、演生规范场和分数激发等拓扑现象,在未来拓扑量子计算方面具有潜在的应用价值。过去,能否在相互作用玻色子系统中产生具有拓扑序的分数量子霍尔态是长期困扰科学家......阅读全文

科学家首次揭示激子拓扑序

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503043.shtm由南京大学、北京大学、美国麻省大学艾姆赫斯特分校组成的合作团队在电子-空穴关联系统中激子拓扑序的研究方面取得了重要进展。该工作从理论上提出了关联激子由于阻挫效应导致强量子涨落所产生的玻

激子拓扑序研究新进展

  南京大学物理学院王锐、王伯根和杜灵杰等人与美国麻省大学艾姆赫斯特分校Tigran Sedrakyan和北京大学杜瑞瑞组成的联合研究团队在电子-空穴关联系统中的激子拓扑序研究方面取得了进展。研究成果以“电子-空穴双层中的激子拓扑序(Excitonic topological order in im

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

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

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

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

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

分形子拓扑序和量子纠错研究获进展

  量子物态的研究是量子多体物理学的基石,并推动着现代技术的进步。当前,随着量子信息技术的蓬勃发展,量子物态的研究也有了新的潜在应用,例如,为量子计算机的设计提供有效的纠错容错方案。基于拓扑序(topological order)理论的拓扑编码(topological codes),由于高容错阈值和

分形子拓扑序和量子纠错研究获进展

  量子物态的研究是量子多体物理学的基石,并推动着现代技术的进步。当前,随着量子信息技术的蓬勃发展,量子物态的研究也有了新的潜在应用,例如,为量子计算机的设计提供有效的纠错容错方案。基于拓扑序(topological order)理论的拓扑编码(topological codes),由于高容错阈值和

“量子反常霍尔效应”研究取得重大突破

  由中国科学院物理研究所和清华大学物理系的科研人员组成的联合攻关团队,经过数年不懈探索和艰苦攻关,最近成功实现了“量子反常霍尔效应”。这是国际上该领域的一项重要科学突破,该物理效应从理论研究到实验观测的全过程,都是由我国科学家独立完成。  量子霍尔效应是整个凝聚态物理领域最重要、最

FeSe单晶的高压霍尔效应研究获进展

  费米面拓扑结构及其与磁性的相互关联,被认为是理解铁基高温超导机理的关键。大多数FeAs基高温超导体的能带结构包含位于布里渊区中心的空穴型费米面和位于布里渊区顶角的电子型费米面,因此,空穴和电子费米面之间的散射被普遍认为是铁基超导电子配对的重要机制。但是,在FeSe基高温超体系中,包括AxFe2-

FeSe单晶的高压霍尔效应研究获进展

  费米面拓扑结构及其与磁性的相互关联,被认为是理解铁基高温超导机理的关键。大多数FeAs基高温超导体的能带结构包含位于布里渊区中心的空穴型费米面和位于布里渊区顶角的电子型费米面,因此,空穴和电子费米面之间的散射被普遍认为是铁基超导电子配对的重要机制。但是,在FeSe基高温超体系中,包括AxFe2-

追梦电子“高速公路”-:记国家自然科学一等奖薛其坤团队

  1月8日,2018年度国家科技奖揭晓。由清华大学物理系和中国科学院物理研究所的科研人员组成的联合攻关团队,因成功在实验上发现量子反常霍尔效应,获得2018年度国家自然科学一等奖。  “天道酬勤。”接受记者采访时,薛其坤用一口山东味的普通话吐露这一朴实的心声。这也是该团队多年来追梦电子“高速公路”

中国科学家实验上发现量子反常霍尔效应

  由中国科学院物理研究所和清华大学物理系的科研人员组成的联合攻关团队,经过数年的不懈探索和艰苦攻关,最近成功实现了“量子反常霍尔效应”。这是国际上该领域的一项重要科学突破,该物理效应从理论研究到实验观测的全过程,都是由我国科学家独立完成的。  量子霍尔效应是整个凝聚态物理领域最重要、最基

二维钙钛矿材料的电子性质-促进光电子领域发展

  由洛斯•阿拉莫斯国家实验室和莱斯大学领衔的一个科研团队创造了一种通用的缩放比例法来帮助调整用于光电子器件的二维钙钛矿材料的电子性质,这可能会促进低成本钙钛矿光电子领域的发展。图片来源:洛斯阿拉莫斯国家实验室  他们的研究可以创建一个规模化尺度器件,通过这个器件,实验室可以确定任何厚度的钙钛矿量子

Nature子刊:自旋极化STM等对量子材料中自旋流的原位探测

  近日,北京大学量子材料科学中心韩伟研究员、谢心澄院士和日本理化学研究所Sadamichi Maekawa教授受邀在国际著名刊物 Nature Materials (《自然-材料》)撰写综述文章,介绍“自旋流-新颖量子材料的灵敏探针”这一新兴领域的前沿进展。  自旋电子学起源于巨磁阻效应的发现,在

物理所等提出一类基于铁基非常规配对的拓扑超导体

  近年来,铁基高温超导体作为自赋性拓扑超导体,引起了科研人员的兴趣。理论研究表明,铁基高温超导体是一个理想的实现Majorana零能模的体系;科研人员在多个铁基材料表面观测到Majorana零能模,揭开了在铁基超导体系中探寻Majorana零能模的序幕,这使铁基超导体可能成为拓扑计算的载体。  但

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

物理所可调拓扑能带系统实现分数量子霍尔态研究获进展

  作为量子霍尔效应家族中的一个重要成员,分数量子霍尔效应在近十年来的实验和理论研究中都得到了十分广泛的关注。近年来,随着冷原子光晶格实验技术的飞速发展,如何在格点模型中实现分数量子霍尔态成为了一个重要研究课题。分数量子霍尔效应是一类由粒子间关联引起的、有分数填充数状态的多粒子凝聚效应,是一种有“拓

拓扑绝缘体的实验研究获系列进展

  中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)表面物理国家重点实验室马旭村研究员领导的研究组与清华大学物理系薛其坤教授领导的研究组合作,在三维拓扑绝缘体薄膜的外延生长、电子结构及有限尺寸效应方面进行研究,取得一系列进展。     拓扑绝缘体是最近几年发现的一种新的物质形态。

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

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

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

科学家发现陈数可调量子反常霍尔效应

量子霍尔效应是一种在外加强磁场下由于朗道能级量子化导致无耗散的量子输运特性。然而,外加强磁场这一需求极大限制了该效应的实际应用前景。近几十年来,探索无磁场的量子霍尔效应(即量子反常霍尔效应)吸引物理学家的关注,并在理论和实验上取得很大进展。目前,已经提出或实现的量子反常霍尔效应集中在陈数为1或者2的

我国学者发现陈数可调量子反常霍尔效应

  记者18日从中国科学技术大学获悉,该校合肥微尺度物质科学国家研究中心乔振华教授研究组,基于单层过渡金属氧化物发现了理论上陈数可调的量子反常霍尔效应。该成果日前发表在物理类国际学术期刊《物理评论快报》上,并被选为当期封面。  量子霍尔效应是一种在外加强磁场下由于朗道能级量子化导致的无耗散的量子输运

英专家:量子反常霍尔效应预示新时代的来临

  中国科学家从实验中首次观测到量子反常霍尔效应,英国牛津大学专家对此发现予以高度评价,并指出这一成果预示着一个令人兴奋的新时代的来临。   牛津大学物理系讲师索斯藤·赫斯耶达尔说:“这一成果预示着一个令人兴奋的新时代的来临——对于基础物理学来说,观察到量子反常霍尔效应让研究新的量子系统成为可能;

量子点发光原理

  量子点应该算是现在研究很热门的一个材料,尤其是它优异的发光性质,很可能是下一代LED中最有潜力的发光层。那么量子点为什么有这些优异的性质?我们还是要需要理解它的简单的发光机理。这里我们先简单介绍一下量子点的能级结构,因为所有的性质都是由能级结构决定的。同时,我还会根据量子点的发光过程,简单介绍下

二维钙钛矿超快激子解离动力学机制获揭示

二维钙钛矿中的激子会自发地快速解离形成更适用于光伏发电的自由载流子,如同怀抱着不同电荷的蜜蜂在花丛中相聚到分离的过程。 中国科学报社制图  受到光照,半导体会产生载流子——电子和空穴,两者因带有相反的电荷在静电吸引力作用下被“捆绑”在一起,形成激子。与自由的电子和空穴相比,激子具有更高的发光效率因而

印度开发出具有量子光电子学性质的材料

  据《印度教徒报》近日消息,二烯化钨和二烯化钼等材料光电子特性(光学和电子学的结合)受到广泛研究,其一个关键特性是光致发光,材料吸收光并以光谱形式重新发射。印度理工学院(马德拉斯分校)研究人员发现一种方法,通过在二维薄膜上滴注金纳米颗粒,可使二烯化钨的光电子性能提高约30倍。相关研究成果在《应用