新研究展示自旋轨道耦合的拉比振荡行为
近日,暨南大学研究员陈振强团队揭示了自旋-轨道光学拉比振荡现象,首次在理论和实验上同时展示了自旋-轨道耦合的拉比振荡行为。相关研究论文发表于Light:Science & Applications。 陈振强带领的光场调控科研团队研究无发散结构光场与人工晶体相互作用,在高阶光学体系下构建赝自旋-1/2模型,分别在强、弱耦合条件下实现自旋-轨道拉比振荡。此外,通过外场调控等效磁场,实现拓扑荷可调的角动量光场。研究结果有望在经典和量子光学中找到应用。 拉比振荡是二能级量子波包在外磁场驱动下发生周期性振荡的现象,是物理学中重要的基本物理效应之一,已在诸多领域得到应用,如核磁共振成像。目前,拉比振荡已逐渐扩展到其它物理体系,包括原子分子物理、声学、凝聚态物理、光学等。 在现有研究工作中,拉比振荡只涉及两种独立的振荡形式:自旋态振荡和轨道态振荡。如何在高阶物理体系实现自旋-轨道耦合的拉比振荡?针对这一基本问题,研究人员通过......阅读全文
自旋轨道分裂是什么-简述自旋轨道理论
在量子力学里,一个粒子因为自旋与轨道运动而产生的作用,称为自旋-轨道作用(英语:Spin–orbit interaction),也称作自旋-轨道效应或自旋-轨道耦合。最著名的例子是电子能级的位移。电子移动经过原子核的电场时,会产生电磁作用.电子的自旋与这电磁作用的耦合,形成了自旋-轨道作用。谱线
中国科大在自旋轨道耦合体系研究中取得进展
中国科学技术大学教授潘建伟及其同事陈帅、邓友金等在超冷原子量子模拟领域取得新进展。他们在超冷铷原子形成的自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体系中,首次在实验上精确测量了该体系完整的激发谱特性,发现并深入研究了该激发谱中“旋子-声子”结构的性质。该实验除进一步揭示了自旋-轨道耦合体系超流性质外,更为
硅基量子芯片自旋轨道耦合强度实现高效调控
中国科学技术大学郭光灿院士团队郭国平教授、李海欧教授等人与中科院物理所张建军研究员、纽约州立大学布法罗分校胡学东教授以及本源量子计算有限公司合作,在硅基锗空穴量子点中实现了自旋轨道耦合强度的高效调控,为该体系实现自旋轨道开关以及提升自旋量子比特的品质提供了重要的指导意义。研究成果日前在线发表于《
研究实现硅基量子芯片自旋轨道耦合强度高效调控
中国科学技术大学郭光灿院士团队在硅基半导体量子芯片研究中取得重要进展。该团队郭国平教授、李海欧教授等人与中科院物理所张建军研究员、纽约州立大学布法罗分校胡学东教授以及本源量子计算有限公司合作,在硅基锗空穴量子点中实现了自旋轨道耦合强度的高效调控,为该体系实现自旋轨道开关以及提升自旋量子比特的品质
非厄米与自旋轨道耦合之间竞争研究获进展
自旋-轨道耦合在超冷原子系统中的实现已经成为模拟和理解丰富多样的拓扑物态和拓扑相变的基石。近日,华南师范大学物理与电信工程学院副研究员郎利君指导的物理学拔尖基地本科生在非厄米拓扑领域发表最新的研究成果。相关研究在线发表于《中国科学: 物理学 力学 天文学》(SCIENCE CHINA P
Science:通过光学自旋轨道耦合的纳米手征能谷光子界面
代尔夫特理工大学L. Kuipers(通讯作者)等人证实二维过渡金属硫化合物的能谷信息可以用光的自旋角动量编码并检测。使用等离子纳米线二硫化钨(WS2)层系统证实了能谷依赖的光定向耦合。WS2中的谷赝自旋耦合相同手性的横向光子自旋,耦合效率达到90±1%。研究结果为调控、检测和处理电子能谷和自旋
武汉物数所将接触理论推广到自旋轨道耦合冷原子体系
近日,中国科学院武汉物理与数学研究所江开军研究组与美国佐治亚理工学院教授檀时钠合作,首次将接触理论扩展到自旋-轨道耦合费米气体中。 自旋-轨道耦合效应在超冷原子气体中的实现,使人们能够在可控条件下研究拓扑超导和绝缘体等新奇物理现象。超冷原子气体通常由几十万甚至上百万个原子组成,理论研究这种量子
强磁场中心在强自旋轨道耦合材料的研究中取得进展
近期,强磁场中心张昌锦研究员课题组在5d强自旋-轨道耦合材料Sr2IrO4的研究中取得进展。相关工作以Enhanced electrical conductivity and diluted Ir4+ spin orders in electron doped iridates Sr2–xGax
全线性的电流诱导多态自旋轨道耦合磁性存储器件研究
近期,中国科学院微电子研究所集成电路先导工艺研发中心研究员罗军课题组与中科院半导体研究所研究员王开友课题组合作,研制出全线性的电流诱导多态自旋轨道耦合(SOT)磁性存储器件,并实现了低能耗、可编辑的突触功能,为基于SOT-MRAM的低功耗存算一体逻辑和神经形态计算提供了一种新方法。 存算一体及
带填充状态对二维电子气Rashba自旋轨道耦合的影响
由于电荷与轨道重构,强关联氧化物界面常常形成具有独特性质的第三相,其中最有意思的发现就是两个绝缘氧化物界面的高导电性二维电子气。与常规半导体二维电子气不同,界面势阱中的电子具有d电子特征,可以占据不同的d轨道,从而带来一系列新特性例如二维超导电性以及磁性与超导电性共存等。 针对如何获得自旋极化
XPS图谱之自旋轨道分裂
由于电子的轨道运动和自旋运动发生耦合后使轨道能级发生分裂。对于l>0的内壳层来说,用内量子数j(j=|l±ms|)表示自旋轨道分裂。即若l=0 则j=1/2;若l=1则j=1/2或3/2。除s亚壳层不发生分裂外,其余亚壳层都将分裂成两个峰。
质子自旋耦合的原因
在外磁场的作用下,质子是会自旋的,自旋的质子会产生一个小的磁矩,通过成键价电子的传递,对邻近的质子产生影响。质子的自旋有两种取向,假如外界磁场感应强度为自旋时与外磁场取顺向排列的质子,使受它作用的邻近质子感受到的总磁感应 强度为B0+B',自旋时与外磁场取逆向排列的质子,使邻近的质子感受到的
我国学者利用自旋轨道耦合效应揭示中红外光电导峰起源
固体所物质计算科学研究室张国仁博士与德国于利希研究中心(Forschungszentrum Ju·lich) Pavarini教授合作在4d关联金属Sr2RhO4的光电导、费米面及自旋-轨道耦合研究方面取得新进展。他们采用精确的局域密度近似+动力学平均场方法(LDA+DMFT) 确认了该体系中自
物理所压力诱导的强自旋轨道耦合化合物超导研究获进展
自旋轨道耦合(SOC)可在量子功能材料引发重要物理现象,如理论成功预言了由强自旋轨道耦合能带翻转形成的Bi2Te3、Bi2Se3和Sb2Te3类拓扑序化合物,引发了国际上对拓扑序量子化合物的理论和实验研究热潮。 中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)靳常青研究员领导的高压新材料和
强自旋轨道耦合的钙钛矿铱氧化物中-或实现Slater绝缘体
金属-绝缘体相变(MIT)是体现电子关联的典型宏观表现,其背后往往蕴藏着非常丰富的物理内涵,因此是强关联电子体系的重要研究内容之一。引起MIT的机制多样,包括Mott相变(电子间的库伦相互作用造成半满能带打开带隙)、Anderson局域化(无序杂质造成传导电子的局域化)、Peierls相变(在准
美找到自旋轨道强相互作用的新材料
美国能源部阿尔贡先进光源(APS)实验室研究发现,一种含有重元素铱的氧化材料,受到铱5d层价态上的自旋轨道相互作用的控制,显示出非同寻常的性质。该研究成果发表在近期《物理评论快报》上。 该研究由阿尔贡APS国家实验室、肯塔基大学、橡树岭国家实验室以及北伊利诺伊州立大学联合开
自旋轨道态选择的电荷转移反应研究取得进展
撞电荷转移反应广泛存在于星际介质、行星大气、等离子体等复杂气相环境中。从分子层面探究电荷转移反应的机理对剖析这些复杂气相环境的物质演化和能量传递过程有重要作用。Ar++N2→Ar+N2+是经典的电荷转移体系,受到广泛的实验和理论研究。然而,不同研究之间无法相互吻合,存在争议。这主要是由于以往实验
基于自旋轨道力矩效应全电学操控磁矩翻转和信息写入
如何利用全电学方法实现磁性薄膜的确定性磁矩翻转,一直是研发自旋电子学器件的挑战性难题之一。随着研究的不断深入,实现磁矩确定性翻转的方式发生了阶跃性的变化,极大地推动了自旋电子学核心器件——磁随机存储器(MRAM)更新换代式的递进发展。磁随机存储器是最具大规模产业化前景的新一代非易失性存储器之一,
基于自旋轨道力矩效应全电学操控磁矩翻转和信息写入
如何利用全电学方法实现磁性薄膜的确定性磁矩翻转,一直是研发自旋电子学器件的挑战性难题之一。随着研究的不断深入,实现磁矩确定性翻转的方式发生了阶跃性的变化,极大地推动了自旋电子学核心器件——磁随机存储器(MRAM)更新换代式的递进发展。磁随机存储器是最具大规模产业化前景的新一代非易失性存储器之一,
中外学者“超快操控”硅基自旋量子比特
中国科学技术大学郭光灿院士团队郭国平教授、李海欧研究员近期与国内外学者合作,实现了硅基自旋量子比特的超快操控,其自旋翻转速率超过540兆赫,是目前国际上已报道的最高值。相关成果日前在线发表于《自然-通讯》。 硅基半导体自旋量子比特是量子计算研究的核心方向之一,其具有长量
我国超冷原子量子模拟研究获重大突破
最近,中国科学技术大学教授潘建伟及其同事陈帅等与清华大学翟荟小组合作,在超冷铷原子玻色气体中人工合成自旋—轨道耦合的基础上,首次在实验上成功确定自旋—轨道耦合玻色气体在有限温度下的相图,标志着我国在超冷原子量子模拟这一重要实验领域占据了一席之地。该实验成果以封面标题的形式发表在4月初出版的《自然
宁波材料所在Rashba材料研究中取得进展
电子具有电荷和自旋两种内禀属性,但传统的电子器件仅利用了电子的电荷属性而忽略了自旋属性。在过去的几十年中,人们发现电子的自旋比电荷具有更优越的性能,如退相干时间长、能耗低、运行速度快等。因此,自旋有望成为新一代电子器件的载体,随之兴起的学科即自旋电子学,在自旋电子学中,自旋流的产生、调控和探测是
科学家赋予石墨烯“磁性金”的特性
由俄圣彼得堡国立大学和托木斯克国立大学科学家参加的国际研究团队对石墨烯进行了改性处理,赋予了其钴和金的特性——磁性和自旋轨道耦合,此项研究将有助于改善量子计算机。相关研究成果已发表在《纳米快报》(Nano Letters)杂志上。 石墨烯是目前存在的所有材料中最轻、最坚固的材料,具有高导电性
科学家赋予石墨烯“磁性金”的特性
由俄圣彼得堡国立大学和托木斯克国立大学科学家参加的国际研究团队对石墨烯进行了改性处理,赋予了其钴和金的特性——磁性和自旋轨道耦合,此项研究将有助于改善量子计算机。相关研究成果已发表在《纳米快报》(Nano Letters)杂志上。 石墨烯是目前存在的所有材料中最轻、最坚固的材料,具有高导电性
中科院半导体所发现亚铁磁自旋调控新机理
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497531.shtm 自旋电子器件是解决后摩尔时代信息科学“存储墙”等瓶颈的重要选项。作为新原理器件,自旋电子器件如何通过新材料和新原理快速突破性能极限成为当务之急。近年来,亚铁磁和共线反铁磁等反铁磁
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
物理所锇系氧化物新材料探索取得进展
钙钛矿型过渡族金属(Tr)氧化物从3d到5d氧化物,电子关联强度发生明显改变。通常在3d过渡金属氧化物中有较强的电子关联效应。而在4d氧化物中,单价态的4d氧化物逐渐呈现出巡游磁性特征。在5d氧化物中,电子关联进一步减弱但是不可忽视。另外,由于5d元素轨道半径拓展而与自旋产生较强的耦合
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
科学家预言三维自由空间存在稳定孤子
中国科学技术大学教授、中科院院士郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在冷原子非线性效应的研究方面取得新进展。该实验室研究人员周正威等与合作者在具有吸引相互作用的双分量玻色—爱因斯坦凝聚体中引入自旋轨道耦合,首次预言了在三维自由空间中也会存在稳定的孤子。相关成果日前发表于《物理评论快报》。 在一
研究发现化学反应中自旋轨道分波的量子干涉现象
中国科学技术大学王兴安教授课题组与中国科学院大连化学物理研究所孙志刚研究员和杨学明院士课题组合作,发现了基元化学反应中自旋轨道分波的量子干涉现象,揭示了电子自旋-轨道相互作用对化学反应动力学过程的影响。这一研究成果于2021年2月26日发表在《科学》(Science)杂志上。 自1925年乌伦贝