声子激活原子，水晶变“磁铁”
美国莱斯大学量子材料科学家发现，当原子做圆周运动时，它们也能创造奇迹：稀土晶体中的原子晶格受到一种名为手性声子的螺旋形振动被激活时，水晶就会变成“磁铁”。相关研究发表在最新一期《科学》杂志上。 在实验中，研究人员需要找到一种方法来驱动原子晶格以手性方式移动。他们使用的声子频率大约为10太赫兹。由于没有现成的光源，他们通过混合强烈的红外光和扭曲电场来与手性声子相互作用创造光脉冲。此外，研究人员还采取了另外两个红外光脉冲，分别监测自旋和原子运动。 研究发现，将氟化铈暴露在超快光脉冲下，会使其原子“舞蹈”，这种舞蹈会瞬间激起电子的自旋，使它们与原子的自转保持一致。如果不用这种方式，则将需要强大的磁场来激活，因为即使在零度以下，氟化铈也是自然顺磁性的，具有随机定向的自旋。 结果表明，瞬态磁化强度仅由与声子共振的脉冲激发，与声子的角动量成正比，并在低温下随磁化率增长。这一观测结果在定量上与自旋—声子耦合模型相吻合，有助于未来在磁......阅读全文
声子激活原子，水晶变“磁铁”
美国莱斯大学量子材料科学家发现，当原子做圆周运动时，它们也能创造奇迹：稀土晶体中的原子晶格受到一种名为手性声子的螺旋形振动被激活时，水晶就会变成“磁铁”。相关研究发表在最新一期《科学》杂志上。 在实验中，研究人员需要找到一种方法来驱动原子晶格以手性方式移动。他们使用的声子频率大约为10太赫兹。
原子之舞把水晶变“磁铁”
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512307.shtm ?圆偏振太赫兹光脉冲激发的手性声子在氟化铈中产生超快磁化。图片来源：美国莱斯大学科技日报北京11月14日电 （记者张佳欣）美国莱斯大学量子材料科学家发现，当原子做圆周运
量子无损光力学声子测量仪
声子, 作为力学激发的最小能量单位, 其测量精度一直是量子计算、量子通讯等各种量子应用技术发展的主要制约因素。最近的一项研究表明通过精巧设计的光力学装置(如图), 可以在极为宽泛的频域内对声子实现单量子精度并且非破坏性的量子测量。 研究相关的论文题为: “Quantum non-demolit
声子也有量子特性！或可为量子计算机带来新突破
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503120.shtm近日，美国芝加哥大学普利兹克分子工程学院（PME）教授Andrew Cleland团队使用声学分束器来“分裂”声子，展示了它们所具有的量子特性。研究表明，声学分束器既可以诱导一个声子的
我国科学家提出单向量子声子激光技术方案
在量子芯片中，跟超导比特耦合的声子谐振器，是连接转换光电信号和执行量子逻辑操作的关键部件。这类相干声子器件，在量子信息、纳米力学与热电材料、超灵敏传感及无损检测与地质勘探等诸多领域具广泛的应用价值。不过，这一关键部件的制造，存在着一个技术“困扰”，即信号质量和计算精度易受环境噪声的干扰甚至破坏
我国科学家提出单向量子声子激光技术方案
在量子芯片中，跟超导比特耦合的声子谐振器，是连接转换光电信号和执行量子逻辑操作的关键部件。这类相干声子器件，在量子信息、纳米力学与热电材料、超灵敏传感及无损检测与地质勘探等诸多领域具广泛的应用价值。不过，这一关键部件的制造，存在着一个技术“困扰”，即信号质量和计算精度易受环境噪声的干扰甚至破坏。
半导体所在激子声子的量子干涉研究中获进展
近日，中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室报道了二维半导体WS2中暗激子与布里渊区边界声学声子之间量子干涉导致的法诺（Fano）共振行为（图1a、b），并揭示了对称性在其中的重要作用。相关研究成果以《少数层WS2中暗激子与边界声学声子的量子干涉》（Quantum interferen
大连化物所观测到掺杂量子点中的“声子瓶颈”动力学现象
近日，中国科学院大连化学物理研究所光电材料动力学特区研究组研究员吴凯丰团队在半导体量子点热电子驰豫动力学研究方面取得新进展，首次观测到了铜掺杂量子点中热电子驰豫的“声子瓶颈”效应。 在大多数无机半导体材料中，具有高于半导体带隙能量的热载流子会与晶格（声子）碰撞，快速（亚皮秒级别）弛豫至带边，导
大连化物所观测到掺杂量子点中的“声子瓶颈”动力学现象
近日，中国科学院大连化学物理研究所光电材料动力学特区研究组研究员吴凯丰团队在半导体量子点热电子驰豫动力学研究方面取得新进展，首次观测到了铜掺杂量子点中热电子驰豫的“声子瓶颈”效应。 在大多数无机半导体材料中，具有高于半导体带隙能量的热载流子会与晶格（声子）碰撞，快速（亚皮秒级别）弛豫至带边，导
量子材料中首次发现数千原子纠缠
在物理学中，薛定谔猫寓意了量子力学中两种最令人“敬畏”的效应：纠缠和叠加。德国德累斯顿大学和慕尼黑大学研究人员现已在较大的范围内观察到这些现象。 已知具有磁性等特性的材料具有所谓的域（岛），其中材料特性均匀地属于一种或多种类型（例如，想象它们是黑色或白色）。在最新一期《自然》杂志上，物理学家报
激光诱导非磁性材料室温下产生磁性
科技日报北京4月10日电 （记者张梦然）来自瑞典斯德哥尔摩大学、北欧理论物理研究所和意大利威尼斯卡福斯卡里大学的研究人员，首次成功证明激光如何在室温下诱导量子行为，并使非磁性材料具有磁性。这一突破有望为更快更节能的计算机、信息传输和数据存储铺平道路。该项研究发表在最新一期《自然》杂志上。研究人员在斯
半导体中光学声子的可分辨边带拉曼冷却获进展
2012年诺贝尔物理学奖授予了法国科学家Serge Haroche和美国科学家David Wineland。他们两位在过去数十年里，在光与原子(离子)相互作用的最基本层面上，即单量子态水平上展现腔量子电动力学效应。实验技术的进步促使人们又开始关注基于固体量子态的腔QED效应及其量子调控。 固体
团队在计算和数据驱动的拓扑声子材料研究中获进展
声子是凝聚态物质中最常见的粒子之一，是晶格振动的能量量子化的体现，集体激发的准粒子，与材料的热学、光学、电学和力学等基本物性密切相关。2017年前，从拓扑绝缘体，拓扑半金属到拓扑超导，拓扑电子材料的研究引领了前沿，关于固体材料的拓扑声子尚未研究。与其他体系的拓扑物性一样，因拓扑性的保护声子会在材
北大高鹏实现界面局域声子色散测量
作为晶格振动的准粒子，声子直接影响凝聚态体系的热导率、电子迁移率等物性，并在传统超导、结构相变、光散射等物理机制中起着重要作用。上世纪50年代，诺贝尔物理学奖获得者麦克斯·玻恩（Max Born）与我国半导体物理奠基人黄昆先生合著的《晶格动力学理论》（Dynamical Theory of Cr
美揭示量子自旋液体的存在机理
据美国物理学家组织网8月15日报道，美国马里兰大学伯克分校联合量子研究所（JQI）、美国国家标准与技术研究院（NIST）和乔治敦大学的科学家揭示了物质的量子状态——自旋液体的存在机理，有望加深科学家对超导性的理解。相关研究结果发表在8月12日出版的《物理学评论快报》上。 自旋
科学家发现过渡金属硫族化合物新进展
中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心与安徽大学量子材料与物理研究所等合作利用低温强磁场扫描隧道显微镜/谱仪（STM/STS）对一种典型的过渡金属硫族元素化合物2H-NbSe2及其微量Ta掺杂单晶样品进行探测研究，研究人员通过对该体系的高分辨隧道谱测量和理论分析，证实了该体系存在非弹性电子隧
量子材料概念溯源
今天，量子材料（Quantum Materials）是大家熟知的物理名词，对其的研究已经成为物理学中非常重要的科学前沿。人类从量子材料中获取的知识必将是凝聚态物理、粒子物理、材料科学、量子信息科学等多学科交叉融合的桥梁和基础。 最近美国Rutgers 大学教授、著名量子材料物理学家Sang-W
首次实现在原子尺度上研究同位素界面
北京大学物理学院高鹏、陈基、王恩哥院士课题组等与材料科学与工程学院刘磊等课题组合作，首次实现了在原子尺度上对同位素界面的研究。该研究成果以《同位素界面上的声子转变》为题于日前在国际学术期刊《自然·通讯》发表。 据介绍，原子尺度上探测同位素界面极具挑战，目前具有原子尺度分辨能力的实验技术只有扫描探针
飞秒瞬态光谱揭示纳米晶热载流子弛豫动力学
近日，大连化学所光电材料动力学特区研究组（11T6）吴凯丰研究员团队采用飞秒瞬态光谱技术系统地研究了量子限域的钙钛矿纳米晶的热载流子弛豫动力学，发现该体系呈现出亚皮秒级别的热载流子寿命与之前理论预测的“声子瓶颈”机制不符，进一步研究发现热载流子能量耗散通道由表面配体分子诱导的非绝热弛豫机制所主导
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
纳米表面声子首次实现三维成像
据最新一期《科学》杂志报道，奥地利格拉茨技术大学物理研究所联合法国南巴黎大学固体物理实验室，首次成功地对纳米表面声子进行了三维成像，有望促进新的更有效的纳米技术的发展。 无论是显微技术、数据存储还是传感器技术，都依赖于材料表面的电磁场结构。在纳米系统中，表面声子——原子晶格的时间畸变，对物理和
二维磁铁中观察到磁振子自旋
据最新一期《自然》杂志报道，美国多家大学和橡树岭国家实验室的合作研究表明，磁性半导体溴化铬中的磁振子可与激子配对，激子准粒子会发光，从而为研究人员提供了一种 “看到”旋转准粒子的途径。 所有磁铁，从简单的冰箱贴到计算机中的内存磁盘、再到实验室研究使用的强磁体，都包含称为磁振子的旋转准粒子。
二维声子/三维电荷传输特性提高n型SnSe晶体材料热电性能
Science： 热电转换技术是一种利用半导体材料直接将热能与电能进行相互转换的技术。热电转换效率是衡量热电材料性能的关键指标，它主要取决于材料的性能平均ZT优值。南方科技大学何佳清团队联合北京航空航天大学赵立东团队等人利用硒化锡（SnSe）的层间最低热传导特性（二维声子传输），通过电子掺杂促
磁场可以控制热和声的传播
近日，研究人员发现了可以用磁场控制热传导，并且首次揭示了声子——传导热量和声波的基本粒子——具有特殊的磁性质。 在3月23日发行的《自然•材料》杂志上，俄亥俄州立大学的研究人员展示了一项新技术：当热量流经一个半导体时，用医用核磁共振量级的磁场可将热流减少12%。 这项研究首次揭示了声子，即传
物理所等理论预言单硅化物中的双外尔声子
近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心的科研团队，在拓扑物态研究领域取得新成果，首次在声子体系中预言三重简并和四重简并两类“双外尔点”，这项工作是继“拓扑绝缘体”、“量子反常霍尔效应”、“外尔费米子”、“三重简并费米子”之后，在能带拓扑领域的又一理论进展，为单晶固体材料中声子拓扑
超原子半导体创下速度与效率纪录
半导体已经变得无处不在，但它们也有局限性。半导体中会产生激子（电子－空穴对），这意味着能量以热的形式损失，信息传输是有速度限制的。发表在26日《科学》杂志的论文中，美国哥伦比亚大学化学家团队描述了迄今为止速度最快、效率最高的半导体：一种名为Re6Se8Cl2的超原子材料。任何材料的原子结构都会振动，
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超晶格自陷态形成机制研究获进展
近日，中国科学院国家纳米科学中心研究员刘新风与研究员唐智勇课题组合作，通过构建“有机”-“无机”纳米级自组装CdSe纳米片超晶格，将超晶格结构中特有的纵声学声子折叠模式与纳米片中的激子态强耦合相互作用，实现覆盖450 nm 至 600 nm的自陷态宽谱发射。相关研究成果以Zone-Folded
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
利用磁光力混合系统实现可调谐微波光波转换
不同的量子系统适合不同的量子操作，包括原子和固态系统，如稀土掺杂晶体、超导电路、钇铁石榴石（YIG）或金刚石中的自旋。通过将声子作为中间媒介，可以实现对不同量子系统的耦合调控，最终构建能发挥不同量子系统优势的混合量子网络。目前，光辐射压力、静电力、磁致伸缩效应、压电效应已被广发用于机械振子与光学光子